Name: simultaneous detection of c-fos activation from mesolimbic and mesocortical dopamine reward sites following naive sugar and fat ingestion in rats
Uploaded: 2016-08-24T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Detection of c-Fos Activation from Mesolimbic and Mesocortical Dopamine Reward Sites Following Naive Sugar and Fat Ingestion in Rats at JoVE.com

Takket være Diana Icaza-Culaki, Cristal Sampson og teologiens Karagiorgis for deres harde arbeid på dette prosjektet.

Disse eksperimentelle protokollene har blitt godkjent av Institutional Animal Care og bruk komité bekrefter at alle fag og prosedyrer er i samsvar med National Institutes of Health Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr. 1. Temaer <ol><li> Kjøp og / eller type Sprague-Dawley hannrotter (260-300 g). </li><li> Hus rotter individuelt i netting bur. Holde dem på en 12:12 timers lys / mørke syklus med rotte chow og vann tilgjengelig ad libitum. </li><li> Tildele passende utvalgsstørrelser (for ek...

Målet med studien var å finne ut om kilden (VTA) og forhjernen projeksjon mål (NAC, Amy, MPFC) av DA belønning relaterte nevronene ble samtidig aktivert etter romanen inntak av fett og sukker i rotter ved bruk av mobil c-fos teknikk . Denne studien er en detaljert beskrivelse av protokollene fra en studie publisert tidligere 69. Det ble antatt at den VTA, dens store projeksjonssone til prelimbic og infralimbic MPFC, kjernen og skallet av NAC og basolateral og sentral-Cortico-medial AMY, samt dorsal striat...

Brain dopamin (DA) har vært innblandet i sentrale reaksjoner på inntak av velsmakende sukker gjennom foreslåtte hedonic 1,2, innsats relaterte 3 og vanebasert 4,5 virkningsmekanismer. Den primære DA pathway innblandet i disse effektene stammer i ventral tegmentale området (VTA), og prosjekter til nucleus accumbens (NAC) kjerne og skall, den basolateral og sentral-Cortico-medial amygdala (AMY), og prelimbic og infralimbic medial prefrontal cortex (MPFC) (se vurderinger 6,7). VTA har vært innblandet i sukroseinntaket 8,9, og DA utgivelsen er observert etter sukkerinntak i NAC 10-15, AMY 16,17 og MPFC 18-20. Fettinntaket også stimulerer DA NAC frigi 21, og en annen DA-rike projeksjon sone til den dorsale striatum (caudate-putamen) er også forbundet med DA-mediert mating 22,23. Kelley 24-27 slås at disse flere prosjektion soner av denne DA-mediert system dannet en integrert og interaktiv distribuert hjernen nettverk gjennom omfattende og intime sammenhengene 28-34. I tillegg til evnen til DA D1 og D2-reseptor-antagonister for å redusere inntak av sukker og fett 35-37 38-40 har DA signale også vært implisert i mediering av den evnen av sukker og fett for å produsere kondisjonesmakspreferanser (CFP) 41- 46. Microinjections av et DA D1 reseptor antagonist i NAC, AMY eller MPFC 47-49 eliminere oppkjøpet av CFP utløst av intragastrisk glukose. Mens microinjections av enten DA D1 eller D2 reseptorantagonister inn i MPFC eliminerer oppkjøpet av fruktose-CFP 50, er oppkjøp og uttrykk av fruktose-CFP forskjellig blokkert av DA-antagonister i NAC og AMY 51,52. C-fos teknikk 53,54 har vært ansatt for å undersøke nevrale activation indusert av spiselig inntak og nevral aktivering. Uttrykket &quot;c-fos aktivering&quot; vil bli brukt gjennom hele manuskriptet, og er operasjonelt definert ved økt transkripsjon av c-Fos i løpet av neuronal depolarisering. Sukroseinntaket øket fos-lignende immunoreaktivitet (FLI) i den sentrale kjerne AMY, VTA samt skallet, men ikke kjerne, av NAC 55-57. Mens sukroseinntaket i sham-rotter mating betydelig økt FLI i AMY og NAC, men ikke VTA 58, intragastrisk sukrose eller glukose infusjoner betydelig økt FLI i NAC og sentrale og basolaterale kjerner av AMY 59,60. Gjentatt tilsats av sakkarose til planlagt chow adgang øket FLI i MPFC samt NAC skall og kjerne 61. En sukrosekonsentrasjon nedgiring paradigme avslørte at den største økning skjedde FLI i basolateral AMY og NAC, men ikke VTA 62. Etter conditioning, utryddelse av sukker relaterte naturlig reward atferd økte FLI i basolateral AMY og NAC 63. Videre sammenkobling sukker tilgjengeligheten til en tone resulterte i tonen senere økende FLI nivåer i basolateral AMY 64. Høy fettinntaket økte også FLI i NAC og MPFC områder 65-67. De fleste av de tidligere omtalte studiene undersøkte sukker og fett effekter på c-fos aktivering i enkelt områder som ikke gir informasjon om identifikasjon av belønning relaterte distribuerte hjernenettverk 24-27. Videre mange av studiene heller ikke avgrense de relative bidragene fra sub-områder av NAC (kjerne og skall), AMY (basolateral og sentral-Cortico-mediale) og MPFC (prelimbic og infralimbic) som potensielt kan bli vurdert av nytte av gode romlige, encellede oppløsning i c-Fos kartlegging 68. Vårt laboratorium 69 sist brukte c-fos aktivering og samtidig målt endringer i VTA DA sti og dens projection soner (NAC, Amy og MPFC) etter romanen inntak av fett og sukker i rotter. Denne studien beskriver prosedyrer og metodiske tiltak for å samtidig analysere om akutt eksponering for seks forskjellige løsninger (maisolje, glukose, fruktose, sakkarin, vann og en fettemulsjon kontroll) ville forskjellig aktivere FLI i delområder av NAC, AMY, MPFC samt dorsal striatum. Dette samtidig påvisning av forskjeller tillatt bekreftelse av signifikante effekter på FLI i hvert område, og beslutning om hvorvidt endringer i ett bestemt område korrelert med endringer i beslektede områder, og dermed gi støtte til et distribuert hjernen nettverk 24-27. Disse prosedyrene testet om VTA, den prelimbic og infralimbic MPFC, kjernen og skallet av NAC, og basolateral og sentral-Cortico-medial AMY) samt rygg striatum ville DISPLAY koordinert og samtidig FLI aktivering etter oralt, ubetingede inntak av glukose (8%), fruktose (8%), maisolje (3,5%) og sakkarin (0,2%) løsninger.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="613">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:273px;">Equipment</td>
			<td style="width:195px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:19px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sprague-Dawley rats</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td>CD-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Wire Mesh Cages</td>
			<td>Lab Products, Seaford, DE</td>
			<td>30-Cage rack</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rat Chow</td>
			<td>PMI Nutrition International</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Taut Metal Spring</td>
			<td>Lab Products, Seaford, DE</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rat Weighing Scale</td>
			<td>Fisher Scientific Company</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nalgene Centrifuge Tubes</td>
			<td>Lab Products, Seaford, DE</td>
			<td>10-0501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rubber Stopper</td>
			<td>Lab Products, Seaford, DE</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Metal Sippers</td>
			<td>Lab Products, Seaford, DE</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Saccharin</td>
			<td>Sigma Chemical Co</td>
			<td>82385-42-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Kool-Aid, Cherry</td>
			<td>Kool-Aid</td>
			<td>Commerical</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Kool-Aid, Grape</td>
			<td>Kool-Aid</td>
			<td>Commercial</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fructose</td>
			<td>Sigma Chemical Co</td>
			<td>F0127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glucose</td>
			<td>Sigma Chemical Co</td>
			<td>G8270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Corn Oil</td>
			<td>Mazzola</td>
			<td>Commerical</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Xanthan Gum</td>
			<td>Sigma Chemical Co</td>
			<td>11138-66-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sliding Microtome</td>
			<td>Microm International</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Neurolucida Camera</td>
			<td>MBF Bioscience</td>
			<td colspan="2">Software application</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gelatin-coated Slides</td>
			<td>Fisher Scientific Company</td>
			<td>12-550-343</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cover glass</td>
			<td>Fisher Scientific Company</td>
			<td>12-545-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Golden Nylon Brushes</td>
			<td>Loew-Cornell&#160;</td>
			<td>2037</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Natural Hair Sable&#160;</td>
			<td>Loew-Cornell&#160;</td>
			<td>2022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">24 Well Plates</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>3527</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">6 Well Plates</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1L Pyrex bottles</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>1395-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tissue insert (tissue strainer)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>7200214</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Eagle pipettes&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>E10 for 1-10ul&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Eagle pipettes&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>E100 for 20-100ul</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Eagle pipettes&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>E200 for 50-200ul</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Eagle pipettes&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td colspan="2">E1000 for 100-1000ul</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Eagle pipettes&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td colspan="2">E5000 for 1000-5000ul&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Universal Tips .1-10ul</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500192</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Universal Tips 5-200ul</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500194</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Universal Tips 500-5000ul</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Blade Vibroslice 100</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>BLADE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DPX Mounting Medium&#160;</td>
			<td>Electron Microscopy&#160;</td>
			<td>13510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">15mL centrifuge tubes</td>
			<td>Biologix Research Co.</td>
			<td>10-0501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Slide Boxes</td>
			<td>Biologix Research Co.</td>
			<td>41-6100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Orbital Shaker&#160;</td>
			<td>Madell Corporation&#160;&#160;</td>
			<td>ZD-9556</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">weigh boats&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-202-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">5mL disposable pipettes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-711-5AM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Stereo Investigator Software</td>
			<td>Micro Bright Field</td>
			<td colspan="2">Software application</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Paraformaldehyde Granular</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>19210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S271-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium Phophate Monobasic</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S468-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium Phosphate Diphasic</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP332-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hydrogen Peroxide&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>H324-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SafeClear II&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>23-044-192</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Methanol&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A412-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Normal Goat Serum</td>
			<td>Vector</td>
			<td>S-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Biotinylated Anti-Rabbit IgG (H+L)</td>
			<td>Vector</td>
			<td>BA-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ABC Kit Peroxidase Standard</td>
			<td>Vector</td>
			<td>PK-4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anti-cFos (Ab-5) Rabbit</td>
			<td>EMD chem/Cal Biochem</td>
			<td>PC38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Triton X 100</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>X-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3,3&#39; diaminobenzidine tetra hydrochloride&#160;</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>D5905</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium Hydroxide</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>5881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Primary TH anti body</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>AB152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Euthosol</td>
			<td>Virbac AH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simultaneous detection of c-fos activation from mesolimbic and mesocortical dopamine reward sites following naive sugar and fat ingestion in rats

Denne studien bruker mobil c-fos aktivisering for å vurdere virkningene av romanen inntak av fett og sukker på hjernen dopamin (DA) baner i rotter. Inntak av sukker og fett er formidlet av sine medfødte attraksjoner samt lært preferanser. Brain dopamin, spesielt meso-limbiske og meso-kortikale anslag fra baksiden tegmentale området (VTA), har vært innblandet i begge disse ulærde og lærte responser. Konseptet med distribuerte hjernenettverk, karakterisert ved at flere områder og sender / peptid-systemene kommuniserer, er blitt foreslått å formidle velsmakende matinntak, men det er begrenset bevis for empirisk å demonstrere slike handlinger. Dermed utløser sukkerinntak DA frigivelse og øker c-fos-lignende immunoreaktivitet (FLI) fra individuelle VTA-DA-projeksjonssoner inkludert nucleus accumbens (NAC), amygdala (AMY) og mediale prefrontale cortex (MPFC) samt dorsal striatum. Videre sentrale administrasjonen av selektive DA-reseptorantagonister i disse områdeter forskjellig redusere kjøp og uttrykk for klimaanlegg smakspreferanser fremkalt av sukker eller fett. En tilnærming der for å avgjøre om disse områdene interaksjon som et distribuert hjernenettverk som svar på sukker eller fett inntaket ville være å samtidig vurdere om VTA og dens store mesotelencephalic DA projeksjonssoner (prelimbic og infralimbic MPFC, kjernen og skallet av NAC, basolateral og sentral-Cortico-medial AMY) samt rygg striatum ville DISPLAY koordinert og samtidig FLI aktivering etter oralt, ubetinget inntak av maisolje (3,5%), glukose (8%), fruktose (8%) og sakkarin (0,2 %) løsninger. Denne tilnærmingen er en vellykket første trinn i å identifisere muligheten for å bruke celle c-fos-aktivering samtidig over relevante hjernesider for å studere belønning relatert læring i inntak av velsmakende mat i gnagere.

Alle representative resultater er beskrevet nedenfor har blitt publisert tidligere 69, og er re-presenteres her for å støtte &quot;proof of concept&quot; i angir effektiviteten av teknikken. løsning inntak Det ble ikke observert signifikante forskjeller i baseline sakkarin inntak i løpet av de første fire dagene for alle dyr (F (3,108) = 57.27, p &lt;0,001) med inntak (Dag 1: 1,3 (± 0,2...

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Detection of c-Fos Activation from Mesolimbic and Mesocortical Dopamine Reward Sites Following Naive Sugar and Fat Ingestion in Rats at JoVE.com

Simultaneous Detection of c-Fos Activation from Mesolimbic and Mesocortical Dopamine Reward Sites Following Naive Sugar and Fat Ingestion in Rats

Målet med denne studien er å identifisere belønning relaterte distribuert hjernenettverk ved opptegning en pålitelig immunhistokjemi teknikk som bruker mobil c-fos aktivisering for å måle samtidige endringer i dopamin trasé og terminal nettsider etter romanen inntak av fett og sukker i rotter.

Samtidig Påvisning av c-Fos Aktivering fra mesolimbiske og Mesocortical Dopamin Reward nettsteder Etter Naive sukker og fett Svelging i rotter

This study uses cellular c-fos activation to assess effects of novel ingestion of fat and sugar on brain dopamine (DA) pathways in rats. Intakes of sugars ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Chromatin Immunoprecipitation from Dorsal Root Ganglia Tissue following Axonal Injury

Axons in the central nervous system (CNS) do not regenerate while those in the peripheral nervous system (PNS) do regenerate 
to a limited extent after ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

En generell metode for evaluering Inkubasjon av Sukrose Begjær i Rats

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Progressive-ratio Responding for Palatable High-fat and High-sugar Food in Mice

Progressive-ratio svare for spiselig Høy fett og høy sukker Food i Mus

Foods that are rich in fat and sugar significantly contribute to over-eating and escalating rates of obesity. The consumption of palatable foods can ...

Single Cell Measurement of Dopamine Release with Simultaneous Voltage-clamp and Amperometry

After its release into the synaptic cleft, dopamine exerts its biological properties via its pre- and post-synaptic targets1. The dopamine signal is ...

Comprehensive Profiling of Dopamine Regulation in Substantia Nigra and Ventral Tegmental Area

Omfattende profilering av Dopamin forordning i substantia nigra og Ventral tegmentale området

Dopamine is a vigorously studied neurotransmitter in the CNS. Indeed, its involvement in locomotor activity and reward-related behaviour has fostered five ...

Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice

Miljø modulasjoner av antall midthjernen dopaminneuroner i voksen Mus

Long-lasting changes in the brain or &#8216;brain plasticity&#8217; underlie adaptive behavior and brain repair following disease or injury. Furthermore, ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Samtidig<em&gt; Ex vivo</em&gt; Funksjonell testing av to netthinne etter<em&gt; In vivo</em&gt; Elektroretinogrammet System

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...

Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats

Samtidig opptak av Elektroretinografi og visuelle fremkalt respons hos bedøvede rotter

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the ...

Assessment of Dopaminergic Homeostasis in Mice by Use of High-performance Liquid Chromatography Analysis and Synaptosomal Dopamine Uptake

Vurdering av Dopaminergic homeostase i mus ved bruk av høytytende flytende kromatografi analyse og Synaptosomal dopamin opptak

Dopamine (DA) is a modulatory neurotransmitter controlling motor activity, reward processes and cognitive function. Impairment of dopaminergic (DAergic) ...