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Abstract and Summary

Male Wistar rats were kept in conditions of constant dim illumination and alternately either fed ad libitum or exposed to a schedule of periodic restricted feeding (RF) with inter-feeding intervals T of 23.5 h (experiment 1), 26.0 h followed by 27.0 h (experiment 2), or 22.0 h (experiment 3). Continuous records were made of running in the wheel, activity in the cage, approaches to the food cup, and licking at the water tube. In each of the experiments, the animals showed freerunning circadian rhythms which were not affected by RF. In all RF-schedules except that with T = 22.0 h, the animals developed anticipatory activity (AA) prior to food availability. The duration of AA was positively correlated with T. In some of the schedules, an activity band succeeding the feeding time seemed to be negatively correlated with T. It is concluded that, in otherwise constant conditions, periodic restricted feeding uncouples from the freerunning rhythm an activity component which has oscillatory capacities similar to that of the circadian system and which can be entrained by the feeding schedule.

Zusammenfassung

Männliche Wistar-Ratten wurden einzeln in Käfigen mit Laufrad-Zugang im Dauerlicht von 0,2 oder 0,02 lx gehalten. Wasser war immer angeboten. Die Futterraufen waren vom Käfig durch ein Gitter getrennt, das zur Verhinderung von Futteraufnahme mit einem Schieber abgedeckt werden konnte. Auf elektrischem Wege wurden fortlaufend aufgezeichnet: Die Aktivität im Laufrad, die Aktivität im Käfig, das Aufsuchen der Futterraufe und das Lecken am Wasserrohr. Jedes Experiment bestand aus drei, meist mehrwöchigen Teilen: 1. Ad libitum-Fütterung, 2. periodisches begrenztes Futterangebot (RF) mit Öffnen der Futterraufe für 2,5 bis 3,5 h je Zyklus, und 3. ad libitum-Fütterung. Die Fütterungs-Intervalle T betrugen im 1. Experiment 23,5 h, im 2. Experiment 26,0 h, unmittelbar gefolgt von 27,0 h, und im 3. Experiment 22,0 h. Außerdem standen Ergebnisse von einem Experiment mit T = 24,0 h zur Verfügung.

In konstanten Bedingungen mit ad libitum-Fütterung entwickelten alle Tiere freilaufende circadiane Rhythmen, deren Perioden länger als 24,0 h waren. Diese Rhythmen blieben in Phase und Frequenz unbeeinflußt durch RF (Abb. 1 bis 4 und 8). Während RF kam es bei allen Tieren (mit Ausnahme des Experiments mit T = 22,0 h) zum Aufbau von antizipatorischer Aktivität (AA) unmittelbar vor der Fütterungszeit, besonders ausgeprägt im Laufrad (Abb. 5 und 6), aber auch in den anderen drei Aktivitäten (Abb. 12 und 14). Die Dauer der AA war positiv mit T korreliert (Abb. 7 und 13). In einigen Experimenten war ein weiteres Aktivitäts-Band feststellbar, das der Fütterungszeit folgte (SA), und dessen Dauer offenbar negativ mit T korreliert war. Aus den Ergebnissen wird der Schluß gezogen, daß periodisches begrenztes Futterangebot vom freilaufenden circadianen Rhythmus einen Aktivitäts-Block abkoppelt, der der Fütterungszeit teils voranläuft, teils ihr nachfolgt; diese mit der Fütterzeit synchronisierte Aktivität hat oscillatorische Eigenschaften, ähnlich denen des circadianen Systems. — Die Laufrad-Aktivität unterschied sich von den anderen Aktivitäten nicht nur durch die Stärke der antizipatorischen Komponente, sondern auch durch die Zunahme der 24-h-Mittel, die bei den anderen drei Aktivitäten während RF nahezu unverändert blieben (Abb. 15 und 16).