JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Bu çalışmanın amacı, sıçanlarda yağ ve şeker yeni alımından sonra dopamin yollar ve terminal sitelerinde eş zamanlı değişiklikleri ölçmek için hücresel c-fos aktivasyonu kullanılarak güvenilir bir immünohistolojik tekniği ortaya koymaya tarafından ödül ile ilgili dağıtılan beyin ağları tespit etmektir.

Özet

Bu çalışma, sıçanlarda beyin dopamin (DA) yollar üzerinde yağ ve şeker yeni yenmesi etkilerini değerlendirmek üzere hücresel c-fos aktivasyonu kullanır. şeker ve yağ girişleri onların doğuştan konumlar yanı sıra öğrenilen tercihleri ​​aracılık eder. Beyin dopamin özellikle meso-limbik ve ventral tegmental alan (VTA) için mezokortikal çıkıntılar, bu bilgisiz ve öğrenilmiş yanıtların hem de implike edilmiştir. Birkaç site ve verici / peptid sistemleri etkileşim burada dağıtılan beyin ağları kavramı, lezzetli gıda alımını aracılık ettiği ileri sürülmüştür, ancak ampirik tür eylemleri gösteren sınırlı kanıt bulunmaktadır. Böylece, şeker alımı DA bırakma ve artar c-fos benzeri nukleus akkumbenlere (NAC), amigdala (AMY) da dahil olmak üzere bireysel VTA DA projeksiyon bölgelerinden immunreaktivitesi (FLI) ve prefrontal korteks (MPFC) yanı sıra sırt striatum medial ortaya çıkarır. Bu siteye seçici DA reseptör antagonistleri Ayrıca, merkezi yönetimşeker veya yağ tarafından ortaya klimalı lezzet tercihleri ​​edinimi ve ifadesini azaltmak farklı şekilde s. tarafından bir yaklaşım bu sitelerin değerlendirmek eşzamanlı olacaktır şeker veya yağ alımı yanıt olarak dağıtılmış beyin ağı olarak etkileşime belirlemek isteyip VTA ve onun büyük mesotelencephalic DA projeksiyon bölgeleri (prelimbic ve NAC infralimbic MPFC, çekirdek ve kabuk, bazolateral ve merkezi kortiko-medial AMY) ve dorsal striatum koordine görüntüleyecektir ve mısır yağı (% 3.5), glikoz (% 8), fruktoz (% 8) ve sakarin, oral, şartsız alınmasından sonra eş zamanlı FLI aktivasyonu (0.2 %) çözümleri. Bu yaklaşım kemirgenlerde palatable gıda alımından ödül ile ilgili öğrenme incelemek için ilgili beyin siteler arasında eşzamanlı olarak hücresel c-fos aktivasyonu kullanılarak uygulanabilirliğini belirlemede başarılı bir ilk adımdır.

Giriş

Beyin dopamininin (DA) ile kabul edilebilir şekerlerin alımı için merkezi tepkilerine dahil edilmiştir önerilen hedonik 1,2, çaba ile ilgili 3 ve eylem 4,5 mekanizmaları alışkanlık alınmıştır. Bu etkilerin karışmış birincil DA yolu, ventral tegmental bölgeden (VTA) kaynaklanır, ve çekirdeğin akumbens (NAC) çekirdek ve kabuk, bazolateral ve orta-kortiko-medial amigdala (AMY) ve prelimbic ve infralimbic mediale projeler prefrontal korteks (MPFC) (değerlendirmeleri 6,7 bakınız). VTA sükroz alımı 8,9 sorumlu tutulmuştur ve DA sürümü NAC 10-15, AMY 16,17 ve MPFC 18-20 aşağıdaki şeker alımını görülmektedir. Yağ alımı da DA NAC 21 serbest uyarır ve dorsal striatum (kaudat-putamen) başka DA zengin projeksiyon bölgesi de DA-aracılı 22,23 besleme ile ilişkili olmuştur. Kelley 24-27 bu çoklu bir proje önerdiBu DA-aracılı sistemin iyon bölgeleri kapsamlı ve samimi bağlantıları 28-34 ile entegre ve interaktif dağıtılan beyin ağını kurdu.

Şekerler 35-37 ve yağlar 38-40 alımını azaltmak için DA D1 ve D2 reseptör antagonistlerinin yeteneğinin yanısıra, DA sinyali ayrıca şekerler ve klimalı bir lezzet tercihlerine üretmek için yağ (CFP) yeteneğini aracılık etmektedir edilmiş 41- 46. NAC, AMY veya MPFC 47-49 içine DA D1 reseptör antagonisti olan Microinjections mide içi glukoz tarafından ortaya OBP edinimi ortadan kaldırır. MPFC içine DA D1 ya da D2 ya reseptör antagonistleri microinjections fruktoz-CFP 50 edinilmesini ortadan kaldırır Oysa edinimi ve fruktoz-OBP ifadesi farklı şekilde NAC ve AMY 51,52 DA antagonistleri tarafından bloke edilir.

C-fos tekniği 53,54 nöral activatio araştırmak için kullanılan edilmiştirn kabul edilebilir alımı ve nöral aktivasyon tarafından uyarılan. şekliyle "c-fos aktivasyon" el yazması boyunca kullanılacak ve operasyonel nöronal depolarizasyon sırasında C-Fos artmış transkripsiyonu ile tanımlanır. Sükroz alımı NAC 55-57 arasında VTA yanı sıra kabuk değil, çekirdek, merkez AMY çekirdeğindeki fos benzeri immunreaktivitesi (FLI) arttı. Sahte beslenen sıçanlarda sükroz alımı ise anlamlı AMY ve NAC FLI arttı, ancak VTA 58, mide sakaroz veya glukoz infüzyonu anlamlı NAC ve AMY 59,60 merkez ve bazolateral çekirdeklerde FLI arttı. Planlanan chow erişim sakaroz tekrarlanan eklenmesi NAC kabuk ve çekirdek 61 yanı sıra MPFC içinde FLI arttı. Bir sakaroz konsantrasyon vites küçültme paradigma büyük Fli artar bazolateral AMY ve NAC meydana geldiğini ortaya ama VTA 62. Aşağıdaki klima, şeker ilişkili doğal Rewa söndürmerd davranışları bazolateral AMY ve NAC 63 FLI arttı. Dahası, bir sesi eşleştirme şeker kullanılabilirliği sonradan bazolateral AMY 64 FLI düzeyleri artan bir tonda sonuçlandı. Yüksek yağ alımı da NAC ve MPFC sitelerinde 65-67 yılında FLI arttı.

Daha önce belirtilen çalışmaların çoğu ödül ile ilgili dağıtılan beyin ağları 24-27 tanımlanması hakkında bilgi vermemektedir tek sitelerinde c-fos aktivasyonu şeker ve yağ etkilerini inceledik. Ayrıca, çalışmaların çoğu da göreceli (bazolateral ve orta-kortiko-medial) NAC (çekirdek ve kabuk), AMY ve MPFC alt alanlarının katkılarını tasvir etmedi (prelimbic ve infralimbic) potansiyel tarafından muayene edilebileceğini c-Fos haritalama 68 mükemmel mekansal, tek hücreli çözünürlükte avantajı. Laboratuvarımız 69 geçenlerde VTA DA yolunun ve yanlısı c-fos aktivasyonu ve eş zamanlı olarak ölçülen değişiklikler kullanılanjection bölgeleri (NAC, AMY ve MPFC) sıçanlarda yağ ve şekerlerin yeni alımından sonra. Bu çalışma aynı zamanda farklı şekilde NAC, AMY alt alanlarında FLI aktive edip akut altı farklı çözümler maruz kalma (mısır yağı, glikoz, fruktoz, sakarin, su ve yağ emülsiyonu denetimi) analiz etmek usul ve metodolojik adımları açıklar, MPFC yanı sıra sırt striatum. Farklılıkların Bu eşzamanlı tespiti için her site ve belirlenmesi FLI üzerinde önemli etkilerinin onay izin ister ve böylece dağıtılmış beyin ağı 24-27 için destek sağlayan, ilgili siteleri değişiklikler ile ilişkili belirli bir sitede değişiklikler. Test edilen bu işlemler VTA, prelimbic ve infralimbic MPFC, NAC çekirdek ve kabuk ve bazolateral ve merkezi kortiko-medial AMY) ve dorsal striatum olup koordine görüntüleyecektir oral, koşulsuz alınmasından sonra eş zamanlı FLI aktivasyon glikoz (% 8), fruktoz (% 8), mısır yağı (% 3.5) ve sakarin (% 0.2) çözümler.

Protokol

Bu deneysel protokoller tüm konular ve prosedürler Ulusal Bakımı Sağlık Rehberi Enstitüleri ve Laboratuvar Hayvanları Kullanımı ile uyumlu olmasını onaylayan Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. Başlık

  1. Alma ve / veya cins erkek Sprague-Dawley sıçanları (260-300 g).
  2. bireysel tel örgü kafeslerde Ev fareleri. Fare yiyeceği ve su ad libitum ile 12:12 saat ışık / karanlık döngüsünde onları korumak.
  3. Uygun numune boyutlarını atayın (örneğin, n ≈ 6-8) rastgele gruplar halinde.

2. Test Aparatı ve Emme Prosedürler

  1. lastik tapalar ile kalibre santrifüj tüplerine kullanın ve 45 ° açı metal siper tüp sunulan çözümlerin (0.1 ml ±) doğru ölçüm sağlamak. kalibrasyon görünürlüğünü sağlamak için gergin metal yay tarafından ev kafeslerine sabitleyin.
  2. ~ (Gıda zahire sınırlasıçanların 15 / g / gün) çözümleri tüketmek motivasyonunu arttırmak için orijinal vücut ağırlığının% 85 ağırlığı azaltmak için. Not: ağırlık azaltma 3 arasında almalı - 5 gün.
  3. Sıçanlar kısa (en az 1 dakika) gecikme ile sonraki test çözümleri örnek olasılığını maksimize etmek için bir 1 saat oturumu üzerinden dört gün boyunca% 0.2 sakarin öncesi eğitim çözümleri (10 ml) sağlayın.
  4. bir kaç damla dökerek santrifüj tüpüne akışı onaylayın.
  5. Emme ölçümü elde etmek için önce ve her seanstan sonra tüpleri tartılır.
  6. a) su, b) yeni bir aromalı (% 0.05 kiraz aroması)% 0.2 sakarin, c)% 8 fruktoz, d); 8: bir giriş altı çözümlerden bir alıcı alt Beşinci günde testi (10 mi, 1 saat) gerçekleştirmek % glukoz, e)% 0.3 ksantan zamkı içinde süspansiyon% 3.5 mısır yağı, ve f)% 0.3 ksantan sakızı.
  7. besin çözeltileri İzokalorik olduğundan emin olun; böylece,% 3.5 mısır yağı konsantrasyonu% 8 şeker çözümleri izokalorik olduğunu.
  8. th sağlamakkısa gecikme (en az 1 dakika) sıçanlar örnek çözümler. Bu gereklilik yerine değilse, o zaman çalışma konusunu atın.

3. Doku Hazırlanması

  1. Her bir test çözeltisi için ilk maruz kaldıktan sonra pentobarbital 90 dakika bir intraperitoneal enjeksiyon yoluyla her bir hayvanın anestezisi. hayvanlar düzgün hayvan artık derin kulak kepçesi stimülasyon sallayarak direkt kornea basınç veya kafa aşağıdaki yanıp sönen ayak tutam çekilmesi gibi refleksler, duyarlı olduğunu göstererek anestezi onaylayın.
  2. Daha önce tarif edildiği gibi 69 transkardiyal her hayvan serpmek.
    1. Sodyum pentobarbital (65 mg / kg) aşırı dozda sıçan anestezisi, göğüs kafesi kaldırmak ve kalp 69 ücretsiz erişim için göğüs maruz kalmaktadır.
    2. Sol kalp kapakçığı apeks iğne yerleştirin ve vena kava kesti. bir fosfat tamponlu sabitleyici CO, ardından fosfat tamponu çözeltisi (PBS, ~ 180 mi) yönetme% 4 paraformaldehid (~ 180 mi) ntaining.
    3. hayvan aslında sıvı gibi burun, ağız ve genital bölgelerde gibi diğer boşlukları bırakarak olup olmadığını inceleyerek doğru perfüze ediliyor emin olun. Not: paraformaldehid ile uygun sabitleme büyük kas hareketleri ile eşlik edecek. Bu oluşmazsa bu reaksiyon oluşuncaya kadar, iğne yeniden ayarlayın.
  3. çabucak kafatası kürk ve deriyi keserek kafatası beyin kaldırmak. çatlak ve arkadan öne doğru hareket beyinden kemiği kaldırmak için rongeurs kullanın. rongeur kemik ve meningeal Pia mater arasında olmasını sağlamak altında ve beyincik arkasındaki alanda başlangıçta çalışma. Kafatasının üst ve yanları kaldırıldıktan sonra, tabandan beyin kaldırmak için küçük bir spatula kullanın ve küçük makas ile kranial sinirler snip. kemik kaldırılmaya çalışılırken beyin zarar vermemek için dikkatli olun.
  4. gece boyunca 4 ° C 'de% 4 paraformaldehit solüsyonunda beyinleri düzeltildi.bunlar, kabın dibinde biriken kadar oda sıcaklığında% 30 sakroz /% 70 PBS çözeltisi içinde beyinleri yerleştirin.
  5. beyin engelle
    1. koku ampul enlemesine kaudal kesme beynin rostral kısmını çıkarın.
    2. beyincik ve pons düzeyinde enine kesme beynin kaudal kısmını çıkarın.
  6. MPFC aracılığıyla kayar mikrotom aşamasında sabit kaudal kısmı ile koronal beyin monte edin ve kesme koronal kesitler (40 mikron) (2,86 - bregma 2,20 mm rostral), NAC çekirdek ve kabuk ve dorsal striatum (+ 1,76-1,60 mm bregma rostralinde), AMY (-2,12 - bregma -2,92 mm kaudal) ve VTA (-5,20 - -5,60 mm kaudal bregma). Rehberlik için bir sıçan beyin atlası 70 kullanın.
  7. Nihai immünohistokimyasal analiz 71 PBS ile dolu bir 24-çukurlu plaka bireysel çukurlar halinde serbest yüzen bölümleri toplayın. 24 biz mühür Parafilm kullanınll plaka PBS kapta buharlaşması ve beyin kadar kuru değil emin olmak için. 4 ° C beyin dokusu saklayın.

4. c-fos Prosedürleri (71 uyarlanmıştır)

  1. % 5 normal keçi serumu içinde 5 ml% 0.2 Triton X-100, PBS içinde 1 saat süre ile, her bölüm tedavi edin.
  2. PBS 1 ml içeren tüpler içinde 36 saat boyunca 4 ° C 'de: primer antikorlar ile muamele edilmiş bölüm (5000 tavşan anti-c-fos, 1) inkübe edin.
  3. Durulama bölümler 10 dakika her biri için, PBS (5 mi) ile 3 kez.
  4. sekonder antikor ile inkübe (biyotinile keçi anti-tavşan, 1: 200), oda sıcaklığında 2 saat süre ile PBS 1 ml içeren Wells.
  5. 10 dakika her biri için PBS içinde, her bölüm, 3x (5 mi) yıkayın.
  6. 5 ml PBS içinde Avadin DH (100 ul) ve biyotinile yaban turpu peroksidaz H (100 ul) oluşan bir kit gelir ticari olarak temin edilebilen Avidin-yaban turpu peroksidaz karışımı içinde 2 saat süreyle çalkalandı bölümleri inkübe edin.
  7. Yeniden durulama bölümleri PB 3xS 10 dakika her biri için (5 mi).
  8. DAB çözeltisi 5 ml ihtiva eden oyuklara doku reaktivitesine bağlı olarak, 10 dakika - 5 için% 0.0015 H2O 2 varlığında,% 0.05 diaminobenzidin (DAB) ile bölümleri React.
  9. Çift etiket VTA bölümleri. gece boyunca 4 ° C'de PBS içinde (5 mi) bir tirosin hidroksilaz (TH) antikoru (2.000 tavşan anti-fare TH, 1) ile inkübe edin.
  10. Durulama bölümler 10 dakika her biri için, PBS (5 mi) içinde 3 kat.
  11. sekonder antikor ile inkübe (biyotinile keçi anti-tavşan, 1: 200), PBS (5 mi) içinde, oda sıcaklığında 2 saat karıştırıldı.
  12. Durulama bölümler 10 dakika her biri için, PBS (5 mi) içinde 3 kat.
  13. ikinci bir antikor peroksidaz kompleksi ile antikor görselleştirme. DAB / NiCl çözeltisi 5 ml ihtiva eden oyuklara doku reaksiyona bağlı olarak, 10 dakika - 5 için,% 0.05 DAB bir kombinasyonu ve% 0.3 nikel sülfat çözeltisi ile tepkimeye sokulur.
  14. DAB çözümü ondan renk sütlü açık yeşil olduğundan emin olun% 0.3 nikel sülfat ile tepkisi. çözüm çok yeşil ise, reaksiyon çok karanlık olacaktır.
  15. jelatin kaplı slaytlar üzerine tüm bölümleri monte edin. Bir Toluen Tabanlı Çözüm (TBS) bir kaç damla-kayma kapak sonra onları kuru gecede edelim ve.
  16. Deneysel durum gözlemcilere bilinmemektedir, böylece kod slaytlar.

c-fos 5. Belirlenmesi İmmünoeaktif Sayıları

  1. prelimbic MPFC, infralimbic MPFC, NAC çekirdek, NAC kabuk, bazolateral AMY çekirdekleri, merkezi-kortiko-medial AMY, dorsal striatum ve VTA: ilgi bu bölgelerde (YG) Fos-pozitif nöronlar saymak için tarafsız gözlemcilerin çiftleri atayın. . C-Fos immunreaktivitesi TH + ve VTA TH- hücrelerde bulunan olup olmadığını Delineate 1 mikroskop NAC bir ekran çekilen resim sağlar Şekil.

figure-protocol-7655
c-fos Sayımlar Are Made hangi Grid tarafından özetlenen İlgi Şekil 1. nukleus accumbensde Temsilcisi Bölüm (NAC) gösteriliyor Bölgeler. NAC kabuk NAC çekirdek medial ve ventral bulunur. NAC çekirdek ön komissürü çevreler (anterior Comm.). Lateral ventrikül (Lateral Ort.) Ventral ölçüde görülebilir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

  1. test koşullarında tüm tüm hayvanlar için ortak site başına en az üç Örnek dilim analiz edin.
  2. Anahat (Şekil 1) takip ederek her ROI için tüm bölgeyi analiz yazılımı ve bir optik mikroskop kullanın.
    1. Belirli bir site için, uygulamayı açın ve satın alma açılır menüsünü tıklayın ve "Canlı Image" tıklayın. odak haline ROI getirin ve bir referans noktası oluşturmak için ekrana tıklayın. Sonra trBir kılavuz olarak ızgara kullanarak seçilen beyin bölgesini ace. iz tamamlandığında, hücreler (- 5.3.1.3 5.3.1.1 adımlar) sayılır.
      1. yazılım simgesine çift tıklayın. "Acquisition" ve ardından "Canlı Image" tıklayın, menü çubuğuna gidin. odak haline ROI getirin ve bir referans noktası oluşturmak için ekrana tıklayın.
      2. ızgara araç çubuğuna gidin ve "Ekran Izgara" ve "Use ızgara etiketleri" butonuna tıklayınız. önceden belirlenmiş bir iz ROI anahat.
      3. c-fos hücrelerin sayısını tutmak için sol kenar çubuğunda bir "+" seçeneğini, her ROI alanındaki tüm hücreleri saymak. sayar kaydetmek için tek başına her bir hücreyi tıklayın. Tanımlanmış bir koyu kırmızı daire (Şekil 1) gözlendiğinde c-fos pozitif bir hücreyi ele alalım.
    2. her site için bu işlemi tekrarlayın.
    3. Tutanak bir laboratuar notebook ve gelecek analizi için bilgisayar üzerinde sayar. izleme ve sayıları kaydetmek için, "Kaydet Veri Dosyası" "Dosya" tıklayın menü çubuğuna gidin.
  3. Her ROI her bölüm için iki bilgisiz gözlemcinin (sayıları korelasyonu kullanarak) bu hakemlerarası güvenilirliğini sağlamak her zaman 0,8 aşıyor.

6. İstatistik

  1. Gün 1, 2, 3 ve 4 69 sakarin alımı karşılaştıran bir tekrarlanan-ölçer varyans (ANOVA) 1-yönlü analizi kullanılarak ilk dört gün boyunca bazal sakarin alımı değerlendirin.
  2. Bir randomize blok 2-yönlü ANOVA 69 kullanılarak altı gruba test alımı (Gün 5) ile sakarin alımının (Gün 4) karşılaştırın.
  3. Bireysel önemli etkileri 69 belirlemek için Tukey karşılaştırmalar (p <0.05) kullanın.
  4. hakemlerarası güvenirliğini belirlemek ve daha sonra ortak bir gözlemcinin sayıları kullanın.
  5. Her site 69 üç temsilci dilim için ortalama c-fos sayar.
    1. Altı çözeltiler (% 3.5 mısır yağı,% 8 glükoz,% 8 fruktoz,% 0.2 aromalı sakarin, Xa alımı ile uyarılan c-fos aktivasyon 1-yönlü ANOVA gerçekleştirmeperilimbic MPFC 69 nthan sakız kontrolü ve su).
    2. infralimbic MPFC, NAC çekirdek, NAC kabuk, bazolateral AMY, merkezi-kortiko-medial AMY, VTA ve dorsal striatum altı gruba tekrarlayın paralel analizleri. Bireysel önemli etkileri 69 ortaya çıkarmak için Tukey karşılaştırmalar (p <0.05) kullanın.
  6. onun süspansiyon ajanı su alımı ve alımı, ksantan zamkı hem mısır yağı alımını karşılaştırın. su alımı ve besleyici olmayan tatlandırıcı, sakarin alımı hem de fruktoz ve glukoz alımı karşılaştırın.
  7. sitelerin her çözüm girişleri ve c-fos aktivasyonu arasında anlamlı ilişkiler Bonferroni r korelasyon (p <0.05) kullanılarak gözlendi olmadığını tespit.
    1. Sistematik olarak% 3.5 mısır yağı grubundaki her hayvan için perilimbic ve infralimbic ön frontal kortekste c-fos sayımları karşılaştırın.
    2. Altı sitelerin her çiftinin sistematik paralel analizler tekrarlayın (VTA, dorsal striatum, infralimbic MPFC, perilimbic MPFC% 3.5 mısır yağı için, NAC çekirdek, NAC kabuk, bazolateral AMY, merkezi-kortiko-medial AMY).
    3. Diğer beş deneysel emme koşulları (% 8 glükoz,% 8 fruktoz,% 0.2 aromalı sakarin, ksantan sakızı kontrolü ve su) için bu altı siteye sistematik Benzer analizler, tekrarlayın.
  8. Bir çözüm koşulu içinde aynı hayvanlar çözümleri arasında ve Bonferroni kullanarak her çözümün içinde c-fos aktivasyonu arasında anlamlı ilişkiler belirlenerek tüm sitelerde değerlendirildi gerçeği yararlanın korelasyonu (p <0.05) r.

Sonuçlar

Aşağıda açıklanan tüm temsilcisi sonuçları önceden 69 yayımlanmıştır ve tekniğin etkinliğini gösteren içinde "kavramının kanıtı" desteklemek için burada yeniden sunulmuştur.

çözüm Alım
bazal sakarin alımının önemli farklılıklar bütün hayvanlarda (F (3,108) = 57.27, p <0.001) girişleri ile (Gün 1 için ilk dört gün boyunca gözlendi: 1.3 (± ...

Tartışmalar

Çalışmanın amacı, kaynağı (VTA) ve ön beyin projeksiyon hedefleri DA ödül ile ilgili nöronların (NAC, AMY, MPFC) aynı anda sıçanlarda yağ ve şeker yeni alımından sonra aktive eğer hücresel c-fos tekniği kullanılarak belirlenmesi amaçlanmıştır . Bu çalışmada, daha önce 69 yayınlanan bir çalışmanın protokollerin ayrıntılı bir açıklamasıdır. Bu VTA, prelimbic ve infralimbic MPFC, NAC çekirdek ve kabuk ve bazolateral ve merkez kortiko-medial AMY yanı sıra dorsal stria...

Açıklamalar

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları var.

Teşekkürler

Bu proje üzerinde yaptıkları yoğun çalışmalardan dolayı Diana Icaza-Culaki Cristal Sampson ve Theologia Karagiorgis teşekkürler.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Equipment
Sprague-Dawley ratsCharles River LaboratoriesCD-1
Wire Mesh CagesLab Products, Seaford, DE30-Cage rack
Rat ChowPMI Nutrition International5001
Taut Metal SpringLab Products, Seaford, DEn/a
Rat Weighing ScaleFisher Scientific Companyn/a
Nalgene Centrifuge TubesLab Products, Seaford, DE10-0501
Rubber StopperLab Products, Seaford, DEn/a
Metal SippersLab Products, Seaford, DEn/a
SaccharinSigma Chemical Co82385-42-0
Kool-Aid, CherryKool-AidCommerical
Kool-Aid, GrapeKool-AidCommercial
FructoseSigma Chemical CoF0127
GlucoseSigma Chemical CoG8270
Corn OilMazzolaCommerical
Xanthan GumSigma Chemical Co11138-66-2
Sliding MicrotomeMicrom Internationaln/a
Neurolucida CameraMBF BioscienceSoftware application
Gelatin-coated SlidesFisher Scientific Company12-550-343
Cover glassFisher Scientific Company12-545-M
Golden Nylon BrushesLoew-Cornell 2037
Natural Hair Sable Loew-Cornell 2022
24 Well PlatesFisher Scientific3527
6 Well PlatesFisher Scientific3506
1 L Pyrex bottlesFisher Scientific1395-1L
Tissue insert (tissue strainer)Fisher Scientific7200214
Eagle pipettes World Precision InstrumentsE10 for 1-10μl
Eagle pipettes World Precision InstrumentsE100 for 20-100μl
Eagle pipettes World Precision InstrumentsE200 for 50-200μl
Eagle pipettes World Precision InstrumentsE1000 for 100-1000μl
Eagle pipettes World Precision InstrumentsE5000 for 1000-5000μl 
Universal Tips .1-10 μlWorld Precision Instruments500192
Universal Tips 5-200 μlWorld Precision Instruments500194
Universal Tips 500-5,000 μlWorld Precision Instruments500198
Blade Vibroslice 100World Precision InstrumentsBLADE
DPX Mounting Medium Electron Microscopy 13510
15 ml centrifuge tubesBiologix Research Co.10-0501
Slide BoxesBiologix Research Co.41-6100
Orbital Shaker Madell Corporation  ZD-9556
weigh boats Fisher Scientific02-202-100
5 ml disposable pipettesFisher Scientific13-711-5AM
Stereo Investigator SoftwareMicro Bright FieldSoftware application
NameCompanyCatalog numberComments
Reagents
Paraformaldehyde GranularFisher Scientific19210
NaClFisher ScientificS271-1
Sodium Phophate MonobasicFisher ScientificS468-500
Sodium Phosphate DiphasicFisher ScientificBP332-500
Hydrogen Peroxide Fisher ScientificH324-500
SafeClear II Fisher Scientific23-044-192
Methanol Fisher ScientificA412-1
Normal Goat SerumVectorS-1000
Biotinylated Anti-Rabbit IgG (H+L)VectorBA-1000
ABC Kit Peroxidase StandardVectorPK-4000
Anti-cFos (Ab-5) RabbitEMD chem/Cal BiochemPC38
Triton X 100SigmaAldrichX-100
3,3' diaminobenzidine tetra hydrochloride SigmaAldrichD5905
Sodium HydroxideSigmaAldrich5881
Primary TH anti bodyEMD MilliporeAB152
EuthosolVirbac AH

Referanslar

  1. Koob, G. F. Neural mechanisms of drug reinforcement. Ann. N.Y. Acad. Sci. 654, 171-191 (1992).
  2. Wise, R. A. Role of brain dopamine in food reward. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 361, 1149-1158 (2006).
  3. Salamone, J. D., Correa, M. The mysterious motivational functions of mesolimbic dopamine. Neuron. 76, 470-485 (2012).
  4. Horvitz, J. C., Choi, W. Y., Morvan, C., Eyny, Y., Balsam, P. D. A "good parent" function of dopamine: transient modulation of learning and performance during early stages of training. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1104, 270-288 (2007).
  5. Wickens, J. R., Horvitz, J. C., Costa, R. M., Killcross, S. Dopaminergic mechanisms in actions and habits. J. Neurosci. 27, 8181-8183 (2007).
  6. Bjorklund, A., Dunnett, S. B. Dopamine neuron systems in the brain: an update. Trends Neurosci. 30, 194-202 (2007).
  7. Swanson, L. W. The projections of the ventral tegmental area and adjacent regions: a combined fluorescent retrograde tracer and immunofluorescence study in the rat. Brain Res. Bull. 9, 321-353 (1982).
  8. Cacciapaglia, F., Wrightman, R. M., Careli, R. M. Rapid dopamine signaling differentially modulates distinct microcircuits within the nucleus accumbens during sucrose-directed behavior. J. Neurosci. 31, 13860-13869 (2011).
  9. Martinez-Hernandez, J., Lanuza, E., Martinez-Garcia, F. Selective dopaminergic lesions of the ventral tegmental area impair preference for sucrose but not for male sex pheromones in female mice. Eur. J. Neurosci. 24, 885-893 (2006).
  10. Bassareo, V., Di Chiara, G. Differential influence of associative and nonassociative learning mechanisms on the responsiveness of prefrontal and accumbal dopamine transmission to food stimuli in rats fed ad libitum. J. Neurosci. 17, 851-861 (1997).
  11. Bassareo, V., Di Chiara, G. Differential responsiveness of dopamine transmission to food-stimuli in nucleus accumbens shell/core compartments. Neurosci. 89, 637-641 (1999).
  12. Cheng, J., Feenstra, M. G. Individual differences in dopamine efflux in nucleus accumbens shell and core during instrumental conditioning. Learn. Mem. 13, 168-177 (2006).
  13. Genn, R. F., Ahn, S., Phillips, A. G. Attenuated dopamine efflux in the rat nucleus accumbens during successive negative contrast. Behav. Neurosci. 118, 869-873 (2004).
  14. Hajnal, A., Norgren, R. Accumbens dopamine mechanisms in sucrose intake. Brain Res. 904, 76-84 (2001).
  15. Hajnal, A., Smith, G. P., Norgren, R. Oral sucrose stimulation increases accumbens dopamine in the rat. Am. J. Physiol. 286, R31-R37 (2003).
  16. Bassareo, V., Di Chiara, G. Modulation of feeding-induced activation of mesolimbic dopamine transmission by appetitive stimuli and its relation to motivational state. Eur. J. Neurosci. 11, 4389-4397 (1999).
  17. Hajnal, A., Lenard, L. Feeding-related dopamine in the amygdala of freely moving rats. Neuroreport. 8, 2817-2820 (1997).
  18. Bassareo, V., De Luca, M. A., Di Chiara, G. Differential expression of motivational stimulus properties by dopamine in nucleus accumbens shell versus core and prefrontal cortex. J. Neurosci. 22, 4709-4719 (2002).
  19. Feenstra, M., Botterblom, M. Rapid sampling of extracellular dopamine in the rat prefrontal cortex during food consumption, handling, and exposure to novelty. Brain Res. 742, 17-24 (1996).
  20. Hernandez, L., Hoebel, B. G. Feeding can enhance dopamine turnover in the prefrontal cortex. Brain Res. Bull. 25, 975-979 (1990).
  21. Liang, N. C., Hajnal, A., Norgren, R. Sham feeding corn oil increases accumbens dopamine in the rat. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 291, R1236-R1239 (2006).
  22. Dunnett, S. B., Iversen, S. D. Regulatory impairments following selective kainic acid lesions of the neostriatum. Behav. Brain Res. 1, 497-506 (1980).
  23. Salamone, J. D., Zigmond, M. J., Stricker, E. M. Characterization of the impaired feeding behavior in rats given haloperidol or dopamine-depleting brain lesions. Neurosci. 39, 17-24 (1990).
  24. Kelley, A. E. Ventral striatal control of appetitive motivation: role in ingestive behavior and reward-related learning. Neurosci. Biobehav. Rev. 27, 765-776 (2004).
  25. Kelley, A. E. Memory and addiction: shared neural circuitry and molecular mechanisms. Neuron. 44, 161-179 (2004).
  26. Kelley, A. E., Baldo, B. A., Pratt, W. E. A proposed hypothalamic-thalamic-striatal axis for the integration of energy balance, arousal and food reward. J. Comp. Neurol. 493, 72-85 (2005).
  27. Kelley, A. E., Baldo, B. A., Pratt, W. E., Will, M. J. Corticostriatal-hypothalamic circuitry and food motivation: integration of energy, action and reward. Physiol. Behav. 86, 773-795 (2005).
  28. Berendse, H. W., Galis-de-Graaf, Y., Groenewegen, H. J. Topographical organization and relationship with ventral striatal compartments of prefrontal corticostriatal projections in the rat. J. Comp. Neurol. 316, 314-347 (1992).
  29. Brog, J. S., Salyapongse, A., Deutch, A. Y., Zahm, D. S. The patterns of afferent innervation of the core and shell in the "accumbens" part of rat ventral striatum: immunohistochemical detection of retrogradely transported fluoro-gold. J. Comp. Neurol. 338, 255-278 (1993).
  30. McDonald, A. J. Organization of amygdaloid projections to the prefrontal cortex and associated stritum in the rat. Neurosci. 44, 1-14 (1991).
  31. McGeorge, A. J., Faull, R. L. The organization of the projection from the cerebral cortex to the striatum in the rat. Neurosci. 29, 503-537 (1989).
  32. Sesack, S. R., Deutch, A. Y., Roth, R. H., Bunney, B. S. Topographical organization of the efferent projections of the medial prefrontal cortex in the rat: an anterograde tract-tracing study with Phaseolus vulgaris leucoagglutinin. J. Comp. Neurol. 290, 213-242 (1989).
  33. Wright, C. I., Beijer, A. V., Groenewegen, H. J. Basal amygdaloid complex afferents to the rat nucleus accumbens are compartmentally organized. J. Neurosci. 16, 1877-1893 (1996).
  34. Wright, C. I., Groenewegen, H. J. Patterns of convergence and segregation in the medial nucleus accumbens of the rat: relationships of prefrontal cortical, midline thalamic and basal amygdaloid afferents. J. Comp. Neurol. 361, 383-403 (1995).
  35. Geary, N., Smith, G. P. Pimozide decreases the positive reinforcing effect of sham fed sucrose in the rat. Pharmacol. Biochem. Behav. 22, 787-790 (1985).
  36. Muscat, R., Willner, P. Effects of selective dopamine receptor antagonists on sucrose consumption and preference. Psychopharmacol. 99, 98-102 (1989).
  37. Schneider, L. H., Gibbs, J., Smith, G. P. D-2 selective receptor antagonists suppress sucrose sham feeding in the rat. Brain Res. Bull. 17, 605-611 (1986).
  38. Baker, R. W., Osman, J., Bodnar, R. J. Differential actions of dopamine receptor antagonism in rats upon food intake elicited by mercaptoacetate or exposure to a palatable high-fat diet. Pharmacol. Biochem. Behav. 69, 201-208 (2001).
  39. Rao, R. E., Wojnicki, F. H., Coupland, J., Ghosh, S., Corwin, R. L. Baclofen, raclopride and naltrexone differentially reduce solid fat emulsion intake under limited access conditions. Pharmacol. Biochem. Behav. 89, 581-590 (2008).
  40. Weatherford, S. C., Smith, G. P., Melville, L. D. D-1 and D-2 receptor antagonists decrease corn oil sham feeding in rats. Physiol. Behav. 44, 569-572 (1988).
  41. Azzara, A. V., Bodnar, R. J., Delamater, A. R., Sclafani, A. D1 but not D2 dopamine receptor antagonism blocks the acquisition of a flavor preference conditioned by intragastric carbohydrate infusions. Pharmacol. Biochem. Behav. 68, 709-720 (2001).
  42. Baker, R. M., Shah, M. J., Sclafani, A., Bodnar, R. J. Dopamine D1 and D2 antagonists reduce the acquisition and expression of flavor-preferences conditioned by fructose in rats. Pharmacol. Biochem. Behav. 75, 55-65 (2003).
  43. Dela Cruz, J. A., Coke, T., Icaza-Cukali, D., Khalifa, N., Bodnar, R. J. Roles of NMDA and dopamine D1 and D2 receptors in the acquisition and expression of flavor preferences conditioned by oral glucose in rats. Neurobiol. Learn. Mem. 114, 223-230 (2014).
  44. Dela Cruz, J. A., et al. Roles of dopamine D1 and D2 receptors in the acquisition and expression of fat-conditioned flavor preferences in rats. Neurobiol. Learn. Mem. 97, 332-337 (2012).
  45. Yu, W. Z., Silva, R. M., Sclafani, A., Delamater, A. R., Bodnar, R. J. Pharmacology of flavor preference conditioning in sham-feeding rats: effects of dopamine receptor antagonists. Pharmacol. Biochem. Behav. 65, 635-647 (2000).
  46. Yu, W. Z., Silva, R. M., Sclafani, A., Delamater, A. R., Bodnar, R. J. Role of D(1) and D(2) dopamine receptors in the acquisition and expression of flavor-preference conditioning in sham-feeding rats. Pharmacol. Biochem. Behav. 67 (1), 537-544 (2000).
  47. Touzani, K., Bodnar, R. J., Sclafani, A. Activation of dopamine D1-like receptors in nucleus accumbens is critical for the acquisition, but not the expression, of nutrient-conditioned flavor preferences in rats. Eur. J. Neurosci. 27, 1525-1533 (2008).
  48. Touzani, K., Bodnar, R. J., Sclafani, A. Dopamine D1-like receptor antagonism in amygdala impairs the acquisition of glucose-conditioned flavor preference in rats. Eur. J. Neurosci. 30, 289-298 (2009).
  49. Touzani, K., Bodnar, R. J., Sclafani, A. Acquisition of glucose-conditioned flavor preference requires the activation of dopamine D1-like receptors within the medial prefrontal cortex in rats. Neurobiol. Learn. Mem. 94, 214-219 (2010).
  50. Malkusz, D. C., et al. Dopamine signaling in the medial prefrontal cortex and amygdala is required for the acquisition of fructose-conditioned flavor preferences in rats. Behav. Brain Res. 233, 500-507 (2012).
  51. Bernal, S. Y., et al. Role of dopamine D1 and D2 receptors in the nucleus accumbens shell on the acquisition and expression of fructose-conditioned flavor-flavor preferences in rats. Behav. Brain Res. 190, 59-66 (2008).
  52. Bernal, S. Y., et al. Role of amygdala dopamine D1 and D2 receptors in the acquisition and expression of fructose-conditioned flavor preferences in rats. Behav. Brain Res. 205, 183-190 (2009).
  53. Dragunow, M., Faull, R. The use of c-fos as a metabolic marker in neuronal pathway tracing. J. Neurosci. Methods. 29, 261-265 (1989).
  54. VanElzakker, M., Fevurly, R. D., Breindel, T., Spencer, R. L. Environmental novelty is associated with a selective increase in Fos expression in the output elements of the hippocampal formation and the perirhinal cortex. Learn. Mem. 15, 899-908 (2008).
  55. Norgren, R., Hajnal, A., Mungarndee, S. S. Gustatory reward and the nucleus accumbens. Physiol. Behav. 89, 531-535 (2006).
  56. Park, T. H., Carr, K. D. Neuroanatomical patterns of fos-like immunoreactivity induced by a palatable meal and meal-paired environment in saline- and naltrexone-treated rats. Brain Res. 805, 169-180 (1998).
  57. Zhao, X. L., Yan, J. Q., Chen, K., Yang, X. J., Li, J. R., Zhang, Y. Glutaminergic neurons expressing c-Fos in the brainstem and amygdala participate in signal transmission and integration of sweet taste. Nan.Fang Yi.Ke.Da.Xue.Xue.Bao. 31, 1138-1142 (2011).
  58. Mungarndee, S. S., Lundy, R. F., Norgren, R. Expression of Fos during sham sucrose intake in rats with central gustatory lesions. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 295, R751-R763 (2008).
  59. Otsubo, H., Kondoh, T., Shibata, M., Torii, K., Ueta, Y. Induction of Fos expression in the rat forebrain after intragastric administration of monosodium L-glutamate, glucose and NaCl. Neurosci. 196, 97-103 (2011).
  60. Yamamoto, T., Sako, N., Sakai, N., Iwafune, A. Gustatory and visceral inputs to the amygdala of the rat: conditioned taste aversion and induction of c-fos-like immunoreactivity. Neurosci. Lett. 226, 127-130 (1997).
  61. Mitra, A., Lenglos, C., Martin, J., Mbende, N., Gagne, A., Timofeeva, E. Sucrose modifies c-fos mRNA expression in the brain of rats maintained on feeding schedules. Neurosci. 192, 459-474 (2011).
  62. Pecoraro, N., Dallman, M. F. c-Fos after incentive shifts: expectancy, incredulity, and recovery. Behav. Neurosci. 119, 366-387 (2005).
  63. Hamlin, A. S., Blatchford, K. E., McNally, G. P. Renewal of an extinguished instrumental response: Neural correlates and the role of D1 dopamine receptors. Neurosci. 143, 25-38 (2006).
  64. Kerfoot, E. C., Agarwal, I., Lee, H. J., Holland, P. C. Control of appetitive and aversive taste-reactivity responses by an auditory conditioned stimulus in a devaluation task: A FOS and behavioral analysis. Learn. Mem. 14, 581-589 (2007).
  65. Zhang, M., Kelley, A. E. Enhanced intake of high-fat food following striatal mu-opioid stimulation: microinjection mapping and fos expression. Neurosci. 99, 267-277 (2000).
  66. Teegarden, S. L., Scott, A. N., Bale, T. L. Early life exposure to a high fat diet promotes long-term changes in dietary preferences and central reward signaling. Neurosci. 162, 924-932 (2009).
  67. Del Rio, D., et al. Involvement of the dorsomedial prefrontal cortex in high-fat food conditioning in adolescent mice. Behav. Brain Res. 283, 227-232 (2015).
  68. Knapska, E., Radwanska, K., Werka, T., Kaczmarek, L. Functional internal complexity of amygdala: focus on gene activity mapping after behavioral training and drugs of abuse. Physiol. Rev. 87, 1113-1173 (2007).
  69. Dela Cruz, J. A. D., et al. c-Fos induction in mesotelencephalic dopamine pathway projection targets and dorsal striatum following oral intake of sugars and fats in rats. Brain Res. Bull. 111, 9-19 (2015).
  70. Paxinos, G., Watson, C. . The rat brain in stereotaxic coordinates. , (2006).
  71. Ranaldi, R., et al. The effects of VTA NMDA receptor antagonism on reward-related learning and associated c-fos expression in forebrain. Behav. Brain Res. 216, 424-432 (2011).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

N robilimSay 114Davran SinirbilimC fos imm nreaktivitesieker al mYa al md lLezzetAmygdalaMedial prefrontal korteksNucleus akkumbensKaudat putamenVentral tegmental alanDa t lm beyin a

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır