PLoS One. 2014; 9 (5): e96319.
Gepubliseer aanlyn 2014 Mei 7. doi: 10.1371 / journal.pone.0096319
PMCID: PMC4012945
Deanna L. Wallace,1,* Ester Aarts,1,2 Linh C. Dang,1,3 Stephanie M. Greer,1 William J. Jagust,1 en Merk D′Esposito1
J. Bruce Morton, redakteur
Hierdie artikel is aangehaal deur ander artikels in PMC.
Abstract
Tot op datum het min studies die neurochemiese meganismes ondersoek wat individuele verskille in voedselvoorkeur in mense ondersteun. Hier ondersoek ons hoe dorsale striatale dopamien, soos gemeet deur die positron-emissie tomografie (PET) tracer [18F] fluorometatyrosine (FMT), korreleer met voedselverwante besluitneming, sowel as liggaamsmassa-indeks (BMI) in 16 gesonde gewig tot matig vetsugtige individue. Ons vind dat laer PET FMT dopaminesintese-bindingspotensiaal ooreenstem met hoër BWI, groter voorkeur vir waargenome “gesonde” kosse, maar ook groter gesonde graderings vir voedselitems. Hierdie bevindings bevestig verder die rol van dorsale striatale dopamien in voedselverwante gedrag en werp lig op die kompleksiteit van individuele verskille in voedselvoorkeur.
Inleiding
Die moderne samelewing word omring deur 'n oorvloed en 'n wye verskeidenheid voedselkeuses, wat gedeeltelik bydra tot die groeiende oorgewigbevolking in die Verenigde State [1]. Tog is die onderliggende neurochemiese meganismes wat individuele verskille in voedselvoorkeure ondersteun, nie goed verstaan nie. Sommige individue baseer hul voedselvoorkeure natuurlik meer op die gesondheidswaarde van voedselitems teenoor die smaakwaarde van voedselitems, en die ventromediale prefrontale korteks (vmPFC) speel 'n rol in die doelwaardes wat verband hou met die invloede van “gesondheid” en “ smaak " [2]. Verder is daar 'n groot variasie in individue se oordeel oor die kalorie-inhoud en die vermeende "gesondheid" van voedselitems [3], en studies toon waargenome "gesonde" kosse is tevergeefs in vergelyking met waargenome "ongesonde" kosse, ten spyte van gelyke voedingswaarde [3], [4].
Dorsale striatale dopamien het getoon dat dit 'n rol speel in motivering vir voedsel in beide mens- en diermodelle [5], [6], [7], maar die verband tussen dopamien en voedselvermoë of voorkeure by mense is nie deeglik ondersoek nie. Daarbenewens het studies wat gebruik maak van PET ligande wat dopamien reseptore bind, getoon dat korrelasies met BWI in beide positiewe [8] en negatief [9] aanwysings, en nie alle studies vind betekenisvolle assosiasies nie (vir hersiening sien [10]). As gevolg van die aard van hierdie PET ligande wat afhanklik is van die toestand van endogene dopamien vrystelling, is dit ook moeilik om verhoudings tussen striatale dopamien en BMI te interpreteer. Laer dopamienreseptobinding kan minder bestaande striatale dopamienreseptore verteenwoordig (dws 'n negatiewe verhouding tussen PET-binding en BWI, soos gevind in [9]) of groter dopamienreseptorbinding kan laer endogene dopamien vrystelling verteenwoordig, wat meer beskikbare reseptore toelaat waarin die PET ligand kan bind (dws 'n positiewe verband tussen binding en BWI, soos gevind in [8]). As aanvulling op vorige studies wat PET ligande gebruik het wat dopamienreseptore bind, gebruik ons 'n stabiele meting van presynaptiese dopamien sintese kapasiteit met die PET ligand [18F] fluormetatrosien (FMT) wat omvattend in mens- en diermodelle bestudeer is [11], [12], [13], [14].
Die doel van ons studie was om die verwantskap tussen dorsale striatale PET FMT dopaminesintesiemetings en BMI te ondersoek en te ondersoek hoe hierdie PET FMT dopaminesintese maatstawwe kan ooreenstem met individuele verskille in voedselvoorkeur. Ons het vermoed dat laer PET FMT dopamien sintese binding sou ooreenstem met hoër BMI, soos voorgestel deur vorige werk [15]. Ons het ook voorspel dat individue met laer endogene striatale dopamien 'n groter algemene voorkeur sal hê vir voedselitems (dws beide 'gesonde' en 'ongesonde' voedsel) in vergelyking met individue met 'n hoër striatale dopamien, en dat die persepsie van 'n individu oor voedselprodukte ook kan beïnvloed. voorkeur.
Metodes en Materiale
onderwerpe
Drie-en-dertig gesonde, regshandige vakke wat PET FMT dopaminsintese-skanderings ontvang het, is uitgenooi om deel te neem aan die gedragsstudie wat hier aangebied word en het geen voorafgaande kennis aan die studie gegee nie. Hulle het slegs ingelig dat dit die komplekse besluitneming behels. Van hierdie 33 het 16-vakke ingestem om deel te neem (8 M, ouderdom 20-30). BMI (gewig in kilogram) / (hoogte in meter) ∧2)) is bereken vir alle vakke (reeks: 20.2-33.4, met 1 vetsugtig, 4 oorgewig en 11 gesonde gewig onderwerpe). Vakke het geen geskiedenis gehad van dwelmmisbruik, eetversteurings, groot depressie en angsversteurings nie. Vakke is ook gevra of hulle in baie arm, arm, gemiddelde, goeie of uitstekende gesondheid was. Almal het gerapporteer dat dit oor die algemeen gemiddeld is tot uitstekende gesondheid en nie tans dieet of probeer om gewig te verloor nie. Sosio-ekonomiese status (SES) is ook versamel van individue wat die Barratt-vereenvoudigde maatstaf van sosiale status (BSMSS) gebruik het. [16].
Etiekverklaring
Alle vakke het skriftelike ingeligte toestemming gegee en is betaal vir deelname volgens die institusionele riglyne van die plaaslike etiekkomitee (Universiteit van Kalifornië Berkeley (UCB) en Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) Committee for the Protection of Human Participants (CPHP) en Lawrence Berkeley National. Laboratorium Institusionele Ondersoekrade (IRB). UCB's en LBNL's CPHP's en IRB's het die studies wat hier aangebied word, spesifiek goedgekeur
PET data verkryging en analise
PET beeldvorming en FMT binding is uitgevoer by Lawrence Berkeley Nasionale Laboratorium, soos hierbo beskryf [17]. FMT is 'n substraat van aromatiese L-aminosuurdekarboksilase (AADC), 'n dopamien-sintetiserende ensiem waarvan die aktiwiteit ooreenstem met die kapasiteit van dopaminerge neurone om dopamien te sintetiseer. [13] en het getoon dat dit dui op pre-sinaptiese dopamien sintese kapasiteit [18]. FMT word gemodereer deur AADC na [18F] fluorometatyramien, wat geoksideer word na [18F] fluorohydroxyfenylacetic acid (FPAC), bly in die dopaminerge terminale en is sigbaar op PET FMT skanderings. Dus, seinintensiteit op PET FMT-skanderings het getoon dat dit vergelykbaar is met [18F] fluorodopa [18], waarin die opname van spore baie korreleer (r = 0.97, p <0.003) met striatale dopamienproteïenvlakke by nadoodse pasiënte, gemeet aan hoëprestasie vloeistofchromatografiese (HPLC) metodes [19]. Verder, in vergelyking met [18F] fluorodopa, FMT is ook nie 'n substraat vir O-metilering nie en bied dus hoër sein-na-geraasbeelde as [18F] fluorodopa [18]. Daar is ook getoon dat FMT-maatreëls direk ooreenstem met dopamienmaatreëls in Parkinson-siekte-modelle by diere [14].
Skanderings is óf vanaf 9AM-12PM of 1PM-4PM uitgevoer. Die gemiddelde vertraging tussen die verkryging van die PET FMT dopamien sintese data en die gedragsdata was 2.37 ± 0.26 jaar, vergelykbaar met die vertraging wat in 'n vorige studie uit ons laboratorium met behulp van PET FMT gerapporteer is. [11]. Alhoewel hierdie vertraging nie ideaal is nie, is 'n studie deur Vingerhoets et al. [20] het getoon dat striatal Ki wat verband hou met presynaptiese dopamien, 'n relatiewe stabiele meting is, wat 'n 95% kans het om binne 'n 18-jaar tyd binne 7% van sy oorspronklike waarde binne individuele gesonde vakke te bly. Daarom, FMT maatreëls, vergelykbaar met [18F] fluorodopa [13], word beskou as relatief stabiele prosesse (dws sintese kapasiteit) en daarom nie baie sensitief vir klein staatverwante veranderinge nie. Daarbenewens was BMI nie beduidend verskillend tussen die verkryging van die PET- en gedragsdata nie (gemiddelde verandering in BMI: 0.13 ± 1.45, T (15) = 0.2616, p = 0.79, tweestempige gekoppelde t-toets). Alle vakke is ook gesif vir enige lewenstylveranderinge in die tyd sedert die laaste toets (di verandering in dieet en oefening / daaglikse aktiwiteit, rook of drink, geestesgesondheid of medikasie status). Ten slotte is verandering in BMI vanaf die tyd van die PET FMT-skandering na gedragstoetsing sowel as die tyd wat verloop het tussen PET-skandering en gedragstoetsing, gebruik as veranderlikes in die meervoudige regressie-data-analise.
PET-skanderings is uitgevoer met die Siemens ECAT-HR PET kamera (Knoxville, TN). Ongeveer 2.5 mCi van hoë spesifieke aktiwiteit FMT is as 'n bolus in 'n antekubitale aar ingespuit en 'n dinamiese verkrygingsvolgorde in die 3D-modus is verkry vir 'n totale 89-min-skanderingstyd. Twee hoëresolusie-anatomiese beelde (MPRAGE) is in elke deelnemer op 'n Siemens 1.5 T Magnetom Avanto MRI skandeerder (Siemens, Erlangen, Duitsland) verkry met behulp van 'n 12-kanaal kopspoel (TE / TR = 3.58 / 2120 ms; voxel grootte = 1.0 × 1.0 × 1.0 mm, 160 aksiale snye; FOV = 256 mm; skanderingstyd ~9 minute). Die twee MPRAGEs was gemiddeld om een hoë-resolusie-struktuurbeeld te verkry, wat gebruik is om individuele caudate- en serebellum-streke van belang (ROI) te genereer.
Links en regs caudate en serebellum ROIs (gebruik as verwysingsgebied, soos in vorige studies [11]) is handmatig geteken op die anatomiese MRI-skandering van elke deelnemer met behulp van FSLView (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/), soos hierbo beskryf [21]. Beide inter- en intra-rater betroubaarheid was bo 95% (uit graderings wat deur twee laboratoriumlede gemaak is). Om verontreiniging van FMT sein van dopaminerge kerne te voorkom, is slegs die posterior driekwart van die grys materie in die serebellêre verwysingsgebied ingesluit. Na mederegistrasie na PET FMT-ruimte, was slegs die voxels met 'n bogenoemde 50% kans om in die ROIs te lê, ingesluit om hoë grysstofwaarskynlikheid te verseker.
PET FMT beelde is gerekonstrueer met 'n geordende subset verwagtings maksimaliseringsalgoritme met geweegde demping, verstrooiing reggestel, bewegingsgerig en gladde met 'n 4 mm volle breedte half maksimum kern, met behulp van Statistiese Parametriese Mapping weergawe 8 (SPM8) (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). Die anatomiese MRI-skandering is gekorrigeer na die gemiddelde beeld van alle hersiene rame in die PET FMT-skandering met behulp van FSL-FLIRT (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/, weergawe 4.1.2). Met behulp van 'n interne grafiese analise program implementering van Patlak plot [22], [23], Ki beelde, wat die hoeveelheid spore wat in die brein geakkumuleer is, relatief tot die verwysingsgebied (cerebellum [11], 'n standaard praktyk in PET analise om potensiële verwarring van geraas van PET data te verminder), is geskep. Ki waardes is afsonderlik verkry van die links en regs caudate ROIs en assosiasies is bereken tussen Ki waardes, BMI, en die gedragsmaatreëls. Daarbenewens, aangesien ouderdom en geslag bewys is dat dit 'n uitwerking op FMT-binding het [15], [24], is korrelasies tussen FMT en BMI reggestel vir ouderdom en geslag (sowel as enige veranderinge in BMI vanaf die tyd van PET-skandering tot gedragstoetsing) deur veranderlikes in 'n Pearson se gedeeltelike korrelasie.
Gedragsparadigma
Vakke is gevra om 'n tipiese, maar nie te swaar maaltyd 'n uur voor die toetssessie te eet nie. Om die nakoming van hierdie versoek aan te moedig, is toetssessies geskeduleer na tipiese etes (dws 9AM, 2PM en 7: 30PM) en die tyd van die laaste ete is opgeneem. Voedselpunte wat verbruik is voor toetsing en die verloop van tyd vanaf die laaste maaltyd wat na die toetssessie geëet is, is aangeteken, (soos deur die hulpbron bepaal www.caloriecount.com en maaltye en bedieningsgroottes wat individueel gerapporteer is). Om te verseker dat honger nie die taak beïnvloed het nie, het ons ook honger en volheid gemeet met 'n visuele analoogskaal [25].
Foto's van tagtig voedselpunte is gebruik in watter vakke gevra is om die items in 3 aparte blokke gebaseer op 1) wenslikheid, 2) gesondheid en 3) smaak in die program E-Prime Professional (Sielkunde Sagteware Gereedskap, Inc, Sharpsburg, PA, VSA) (sien Figuur 1). Ten einde 'n taak te skep met gebalanseerde getalle gesonde, ongesonde en neutrale voedselprodukte, het ons eers 'n objektiewe gesondheidswaarde vir elk van die tagtig voedselprodukte geskep deur 'n gestandaardiseerde, objektiewe telling van -3 (baie ongesond) aan + 3 ( baie gesond) vir elke kos gebaseer op 'n lettergraad (van F-minus (baie ongesond) tot A-plus (baie gesond)) en voedingsinligting uit die aanlynbron www.caloriecount.com. Hierdie lettergraad bevat verskeie faktore (soos kalorieë, gram vet, vesel, ens.) En word gelys as 'n aanlyn-verwysing vir "keuses vir gesonde eetgewoontes", soos op die webwerf aangedui. Ons het die taak dan met ongeveer gelyke getalle gesond gemaak (di kosse met objektiewe tellings van 2 of 3, soos vrugte en groente), neutraal (di kosse met objektiewe tellings van 1 en -1, soos soutkoekers) en ongesonde items (di kosse met negatiewe objektiewe tellings van -2 of -3 soos hoogs verwerkte snoepstawe).
Vakke is die eerste keer gevra om die graad te evalueer waarop hulle elke item (skaal van 1 (sterk nie wil) na 4 (sterk wil)) beoordeel, waarna hulle die term "voorkeur" in ooreenstemming met die literatuur [2]. Die kositem sal verskyn en die onderwerp sal tot 4 sekondes wees om te reageer, en hulle het al die tagtig voedsel items gegradeer voordat hulle verder gaan na die volgende "gesondheid" en "smaak" -blokke (sien hieronder). Omdat mense die vermoë het om voedselkeuses te moduleer, gebaseer nie net op smaak vir sekere kosse nie, maar ook op die persepsies van gesondheid [26], ons het net die vak gevra om te bepaal hoeveel hulle die kos wil hê of die kos wenslik vind en die voorkeurblok is altyd eerste aangebied. In 'n poging om vas te stel hoeveel die vak eintlik die kosprodukte aangebied het, is vakke ingelig dat hulle 'n voedselitem sal ontvang van die taak aan die einde van toetsing, gebaseer op hul "wenslikheid" -graderings. Die vakke het ook nie geweet in die komende tweede en derde blokke nie (hieronder beskryf), hulle sou gevra word om te oordeel hoe gesond en lekker hulle elke kositem gevind het.
In die tweede blok het die vakke gegradeer hoeveel hulle die tagtig voedsel items as gesond of ongesond beskou het (-3 vir baie ongesond vir 3 vir baie gesonde) en in 'n derde blok, hoe lekker het hulle die tagtig voedsel items aangetref (-3 vir nie Heel lekker vir 3 vir baie lekker). Die volgorde van hierdie blokke was konsekwent vir alle vakke, want ons wou nie gesondheidsgraderings beïnvloed in 'n potensiële orde-effek nie. Die vakke is op die hoogte gestel dat die graderings van gesondheid en smaak nie die item wat hulle sou ontvang op grond van hul antwoorde in die "wenslikheid" -blok sou beïnvloed nie. Ons het 'n 6-puntskaal vir gesondheids- en smaakwaardes gekies om 'n groter verskeidenheid smaak- / gesondheidswaarnemings te meet, insluitend 'n "neutrale" gradering wat ooreenstem met -1 en + 1, terwyl die 4-puntskaal van die wenslikheid / voorkeurblok sou slegs die voorkeur- of nie-voorkeur-voedselprodukte weerspieël. Die totale taak het ongeveer 25 minute geduur. Vakke is aan die einde van die taak gevra as daar enige voedsel items was wat onbekend was wat tot nie-antwoorde kon gelei het. Alle vakke het vertroudheid met voedselprodukte en alle items gerapporteer vir alle drie blokke vir alle vakke.
Dopamien in die dorsale striatum het getoon dat dit 'n sterk assosiasie in motivering vir voedsel het [5], [6], [7]. Smaakpersepsie is ook hoogs gekorreleer met wenslikheid van voedsel, omdat die meeste mense kosse verkies wat hulle ook lekker vind [27]. Omdat daar baie kombinasies van die voorkeur-, smaak- en gesondheidsblokke is wat ondersoek kan word, om veelvuldige vergelykings uit te skakel en die potensiaal vir onjuiste korrelasies, op grond van hierdie literatuur, het ons die aantal voedselitems wat as 1 geëvalueer is, ondersoek. , lekker, en waargeneem "gesond" en 2) verkies, lekker, en waargeneem "ongesond". (Voorkeure wat as 3 of 4 in die "wenslikheid" -blok geklassifiseer is, lekker items wat as 2 of 3 in die "smaaklikheid" -blok beskou word, beskou as "gesonde" items wat as 2 of 3 beskou word en waargeneem word "ongesonde" items as -2 of -3 in die "gesondheid" -blok). Na-hoc-analise het ook ondersoek ingestel na die verhouding van waargenome "gesonde" tot "ongesonde" voedselprodukte, die aantal voorkeur waargenome "gesonde" voedselitems wat nie eintlik objektief as gesond beskou is nie (dws voorkeurprodukte wat die individu as gesond beskou het minus items wat die onderwerp as voorkeur geskenk het, wat eintlik gesond was, soos bepaal deur die toegewysde objektiewe gesondheids telling. (Byvoorbeeld, as 'n vak "gekeur" as 'n gesogte gesonde kos met 'n gesonde telling van 3 (baie gesond) en die toegewysde objektiewe gesondheids telling was 'n 1 (neutraal-gesond), dit sou gereken word as 'n voorkeur waargenome gesonde kos wat nie eintlik gesond was nie.) Gemiddelde kalorieë vir voorkeure van elke individuele vak is ook bereken.
Statistiese analise
Stapsgewyse meervoudige lineêre regressie is gebruik om die verwantskappe tussen die twee afsonderlike afhanklike veranderlikes te toets: 1) voorkeur, lekker en waargeneem gesond en 2) voorkeur, smaaklike en waargenome ongesonde voedselitems, en die onafhanklike veranderlikes: regte caudate PET FMT-waardes, caudate PET FMT-waardes, BMI, ouderdom, geslag, sosio-ekonomiese status, enige veranderinge in BMI tussen PET en gedragstoetse en tydsverloop tussen PET en gedragstoets in SPSS weergawe 19 (IBM, Chicago, Ill., VSA), met insluiting van die onafhanklike veranderlike by die model stel op p <0.05 en uitgesluit met p> 0.1. Die waargenome 'gesonde' tot 'ongesonde' verhouding was sterk gekorreleer met die afhanklike veranderlike van die voorkeur-waargenome 'gesonde' items (r = 0.685, p <0.003), en daarom kon ons nie hierdie veranderlike in die model invoer nie. Pearson se gedeeltelike korrelasies, gekorrigeer vir ouderdom, geslag en enige BMI-veranderinge, is egter gebruik om direkte verwantskappe te toets tussen die regte caudaat PET FMT en 1) BMI, 2) 'n 'gesonde' tot 'ongesonde' verhouding en 3) gemiddelde kalorieë. van voorkeuritems, uitgevoer met SPSS weergawe 19 (IBM, Chicago, Ill., VSA). Ons het ook die verband tussen PET FMT dopamien sintesewaardes getoets, die aantal voorkeur 'gesonde' voedselitems wat nie deur die berekende telling as gesond beoordeel is nie, en voorkeuritems wat in 'n stap- as die gesonde beoordeel deur die berekende telling. wyse meervoudige regressiemodel. (Die aantal voorkeur-waargenome "gesonde" voedselitems wat nie deur die berekende telling as gesond beoordeel is nie, en voorkeuritems wat as gesond deur die berekende telling beoordeel is, was nie beduidend gekorreleer nie (r = 0.354, p = 0.23). Ons het ook getoets of daar 'n verband tussen verandering in BMI en die afhanklike veranderlikes: links en regs caudate PET FMT-waardes, SES, ouderdom, geslag, tyd tussen PET-beeldvorming en gedragstoetse, aantal voorkeur-waargenome "gesonde" voedsel en voorkeur-waargeneem "ongesonde" voedsel met behulp van stap -wys lineêre regressie. Data word getoon as Pearson r-waardes.
Results
Verhouding tussen PET FMT dopamien sintese waardes en BMI
Ons het eers getoets of daar 'n beduidende verband bestaan tussen caudate PET FMT dopamien sintese waardes en BMI metings oor 16 individue (gemiddeld tot matig oorgewig / vetsugtige individue). Ons het 'n beduidende negatiewe korrelasie tussen Caudate PET FMT dopamien sintese waardes en BMI gevind, met hoër BMI individue wat laer dopamien sintese het (laer dopamien sinteseFiguur 2A: PET FMT rou beelde van hoër (links) en laer (regs) BMI individue; Figuur 2B: regter caudate, r = -0.66, p = 0.014, linker caudaat: r = -0.22, p = 0.46 (nie beduidend nie), beheer vir ouderdom, geslag en enige veranderinge in BWI van PET FMT dopamien sintese skandering na gedragstoetsing ).
Verhouding tussen PET FMT dopamien sintese waardes en voedsel voorkeur
Vakke het tagtig voedselprodukte in 3 geskei blokke gegrond op hul perceptie van 1) wenslikheid, 2) gesondheid en 3) smaak van elke voedselitem (sien Figuur 1). Ongeveer 50% van die items was gesond en ongesond, soos uiteengesit deur gesondheidsinligting (Sien Metodes en Materiale). Dopamien in die dorsale striatum het getoon dat dit 'n sterk assosiasie in motivering vir voedsel het [5], [6], [7], terwyl hedoniese eienskappe van voedsel bemiddel word deur ander neuronale meganismes [7], [27]. Smaakpersepsie is egter hoogs gekorreleer met wenslikheid van voedsel, omdat die meeste mense kosse verkies wat hulle ook lekker vind [27]. Hier vind ons ook dat smaakpersepsie en -voorkeur sterk gekorreleer is, deurdat voorkeursartikels ook as lekker beoordeel word (r = 0.707, p <0.002).
Daarom, om te ondersoek hoe gesondheidspersepsie voedselverwante besluitneming kan beïnvloed, het ons stapsgewyse meervoudige lineêre regressie gebruik om die verwantskappe te modelleer tussen die afhanklike veranderlike van die aantal voedselitems wat as voorkeur, smaaklik en gesond beskou word en die onafhanklike veranderlikes. van FMT in die linker- en regterkaudaat, BMI, ouderdom, geslag, SES, verandering in BMI vanaf die tyd van PET-skandering na gedragstoetsing en die tyd wat verloop het van die tyd van PET tot gedragstoetsing. Regte caudaat PET FMT dopamien sintesewaardes dra aansienlik by tot die regressie model vir die aantal voorkeur, smaaklike items wat as gesond beskou is (Beta: -0.696; t (15) = -3.625, p <0.003, Figuur 3), terwyl alle ander onafhanklike veranderlikes uitgesluit is as nie-betekenisvol (t (15) <1.216, p> 0.246). Ons het ook die hipotese getoets dat die aantal voorkeur, waargeneem 'ongesonde' items ook 'n verband met hierdie onafhanklike veranderlikes sou toon, maar geen onafhanklike veranderlike is as betekenisvol in die model ingevoer nie (F <2.7, p> 0.1). Dus het individue met 'n laer caudaat PET FMT dopamien sintesewaarde groter voorkeure vir waargenome "gesonde", maar nie as "ongesonde" voedselitems nie.
Verhouding tussen PET FMT dopamien sintese waardes en gesondheid persepsie van voedsel items
Ons het veronderstel dat die verhouding tussen Caudate PET FMT dopamien sintese waardes en voorkeur vir waargenome "gesonde" items kan wees as gevolg van individuele verskille in die gesondheid persepsie van voedsel items. Alhoewel ons die taak met 'n geskatte 1: 1 verhouding van gesonde tot ongesonde kosprodukte ontwerp het, het individue baie gewissel in hul persepsie van die gesondheid van die items, met verhoudings van gesonde tot ongesonde items wat wissel van 1.83: 1 tot 0.15: 1. Daarom, as 'n post-hoc-analise, het ons die verband tussen regte caudate PET FMT dopamien sintese en die verhouding van waargenome "gesonde" na "ongesonde" items ondersoek en 'n beduidende negatiewe korrelasie gevind (r = -0.534, p = 0.04) , met laer caudate PET FMT dopamien sintese waardes wat ooreenstem met groter getalle items beskou as "gesonde" in vergelyking met "ongesond".
Ons het dus stapsgewyse meervoudige lineêre regressie gebruik om die verwantskappe tussen caudate PET FMT dopamien sintese te ondersoek en voorkeur vir waargenome gesonde, maar nie werklike gesonde kosse nie (soos bepaal deur die objektiewe berekende telling, sien Metodes), en voorkeur vir gesonde voedsel soos bepaal deur die objektiewe berekende telling. Ons het 'n beduidende verband gevind tussen waardes van PET-FMT-dopamien-sintese en die voorkeur vir gesonde, maar nie werklike gesonde voedsel nie (Beta: -0.631, t (15) = -3.043, p <0.01), maar geen beduidende verband tussen caudaat PET FMT-dopamien nie. sintesewaardes en voorkeur vir werklike berekende gesonde voedsel (t (15) = -1.54, p> 0.148), wat dui op voorkeur vir oormatige "gesonde" voedsel, sterker gekorreleer by laer FMT-individue. Verder was daar geen beduidende verband tussen caudate PET FMT dopamien sintesewaardes en die gemiddelde kalorieë van voorkeuritems (r = 0.288, p> 0.34), wat daarop dui dat laer PET FMT dopamien sintese individue nie verskil in die kalorie-inhoud van voedsel wat verkies word nie.
Ons het ook geen verband gevind tussen verandering in BMI en PET FMT dopamien sintese waardes, SES, ouderdom, geslag, tyd tussen PET beelding en gedragstoetse, aantal voorkeur waargeneem "gesonde" voedsel of voorkeur waargeneem "ongesonde" voedsel (p> 0.1).
Tyd van toetssessie, tydsverloop sedert laaste maaltyd en aantal kalorieë wat tydens die laaste maaltyd geëet is, was nie beduidend gekorreleer met enige gedragsmaatreëls nie (p> 0.13). Honger- en volheidsmaatreëls stem ook nie ooreen met enige van die gedragsmaatreëls nie (p> 0.26).
Bespreking
Die doel van hierdie studie was om die verband tussen endogene Caudate dopaminsintese, BMI en voedselverwante gedrag te ondersoek. Ons het bevind dat laer caudate dopamien sintese soos gemeet deur PET FMT dopamien sintese gekorreleer met 1) groter BMI en 2) groter voorkeur vir waargenome "gesonde" kosse. Ons het ook 'n verband gevind tussen laer caudate PET FMT dopamien sintese waardes en 'n groter oor-telling van die gesondheid van voedsel items, sowel as 'n beduidende korrelasie met groter voorkeur waargeneem "gesonde" kosse wat nie eintlik gesond was nie.. Ons het geen beduidende verband gevind tussen PET FMT dopamien sintese en die gemiddelde kalorie-inhoud van die voorkeur voedsel items.
Navorsing dui daarop dat voorkeur vir en oorverbruik van ongesonde kosse twee van die vele bydraers tot gewigstoename en hoër BWI (Sentrums vir Siektebeheer en -voorkoming is; http://www.cdc.gov/obesity/index.html). Interessant genoeg het ons laer dorsale striatale dopamien sintese gekorreleer met 'n groter aantal voorkeur, waargeneemde "gesonde" kosse. Alhoewel hierdie korrelasie nie oorsaak kan beteken nie, dui hierdie bevinding daarop dat endogene verskille in dorsale striatale dopamien sintese 'n rol kan speel in individuele verskille vir voedselvoorkeur. Hier stel ons voor dat laer caudate PET FMT dopamien sintese waardes laer toniese dopamien verteenwoordig, wat as gevolg van smaaklike stimuli voorsiening maak vir groter fasiese uitbarsting [28] en miskien veranderende responsiwiteit op voedsel. AHierdie verskille in dorsale striatale dopamien kan dadelik die verwerking van gustatoriese stimuli in somatosensoriese korteks beïnvloed, aangesien 'n vorige studie gewysigde aktivering in beide dorsale striatale en somotosensoriese streke toon met voedselinname by individue wat vatbaar is vir vetsug [29]. Laer dorsale striatale dopamien kan ook lei tot verbindingsverskille tussen die dorsale striatum en dorsolaterale prefrontale korteks (DLPFC), soos voorgestel deur ons onlangse bevindings [30]. TDaarom vermoed ons dopamienverwante dorsale striatale meganismes kan gesondheidswaarnemingsverskille beïnvloed deur óf verbindings met somatosensoriese prosessering (dws veranderde smaak sensasie eienskappe) of moontlik konneksie met DLPFC, wat getoon is om 'n rol te speel in oor-evaluering van voorheen voorkeurskeuse items [31]. Funksionele magnetiese resonansiebeeldvorming (fMRI) kan hierdie potensiële meganismes van individuele verskille in voedselvoorkeure en oor-gradering van gesondheidswaardes verhelder.
Aanvanklik het ons voorspel dat individue met laer dorsale striatale dopamien groter algehele voedselvoorkeure sou hê (dws verkies meer aantal items wat as "gesond" en "ongesond" beskou word), in vergelyking met individue met hoër dorsale striatale dopamien. Nog 'n bevinding van ons studie was egter dat die gesondheid van kosse oorskat is (dit wil sê 'n verhoogde sin vir gesondheid), maar nie die kalorie-inhoud van die voedselprodukte wat voorkeur geniet of voorkeur vir objektief-gedefinieerde gesonde kositems nie, was aansienlik verwant aan endogene dorsale striatale dopamienmaatreëls. Daarom kan een verklaring vir ons bevindinge van 'n betekenisvolle verband met slegs 'gesonde' voedsel 'wees dat voedsel wat as' gesond 'beskou word, meer geregverdig is as verkies. Dit kan veral die geval wees, aangesien ons studie doelbewus na die etenstye van die proefpersone gedoen is, terwyl die algemene begeerte na voedsel minimaal moes wees. Daarom het proefpersone 'n groter voorkeur gehad vir "gesonde" voedsel, hoewel hulle versadig was en destyds nie honger was nie. Toekomstige studies wat die verband tussen endogene striatale dopamien en voedselvoorkeure in honger versus versadigde state ondersoek, sal hierdie hipotese verder staaf.
Daar kan ook aangevoer word dat gesondheidspersepsie blootstelling en ervaring met voedselprodukte vereis om 'n gevoel van gesondheidswaarde te verkry, en dit kan die geval wees dat dieetstylverskille die onderliggende dorsale striatale dopamien sintese beïnvloed of verander. Daarbenewens kan verskille met vertroudheid van voedselitems toegeskryf word aan verskille in voedselvoorkeur of oormatige beoordeling van voedsel as gesond. Onderwerpe het egter aan die einde van die taak gerapporteer dat hulle vertroud was met alle voedselprodukte (sien Metodes). Alhoewel ons nie die verskille in dieet ondersoek het nie, het ons doelbewus vakke ondersoek wat nie ten tye van die studie was nie. Daarbenewens was alle vakke jonk (ouderdomsgroep 19-30) sonder enige geskiedenis van eetversteurings en het hulle hulself as gemiddeld tot uitstekende gesondheid beskou. Ons het ook sosio-ekonomiese status beoordeel en geen invloed gehad nie. Daar is egter ander omgewingsinvloede op voedselvoorkeure wat bykomend tot striatale dopamien verder ondersoek kan word in toekomstige studies.
Ons veronderstel dat die subtiele individuele verskille in gesondheidspersepsie mettertyd tot verhoogde BWI kan bydra, aangesien daar gerapporteer word dat minderjarige toenames in kalorie-inname op 'n daaglikse basis (ongeag of dit 'gesond' of 'ongesond' beskou word) bydra tot algehele gewigstoename [32]. Alhoewel ons geen verband tussen BMI en gesondheidspersepsie hier gevind het nie, kan miskien met 'n groter verskeidenheid BWI-oorskatting van die gesondheid van voedselitems meer uitgespreek word in hoër BWI-vakke. Ons gebrek aan beduidende bevindings tussen BMI en voedselverwante gedrag kan ook daarop dui dat endogene stollatale dopamien meer verwant is aan voedselverwante gedrag as BMI self as fenotipe, aangesien BMI beïnvloed word deur verskeie ingewikkelde faktore en mag nie die beste voorspeller wees nie. van gedrag of neuroimaging bevindinge (sien [10] Vir hersiening). Ons het ook geen voorspellers gevind vir die verandering in BWI vir tydsverloop tussen PET-verkryging en gedragstoetsing nie, alhoewel die verandering in BWI vir vakke klein was en nie betekenisvol verskil tussen tydspunte nie. Maar toekomstige studies wat gebruik maak van PET FMT dopamien sintese maatreëls, saam met voedsel voorkeure en gesondheid persepsie maatreëls, in 'n bevolking met 'n groter BMI fluktuasie sou van groot belang wees.
Om vorige studies aan te vul wat PET ligande gebruik het wat dopamienreseptore bind, gebruik ons 'n mate van dopamien sintese kapasiteit en toon dat laer dopamien sintese in die dorsale striatum (dws caudate) ooreenstem met hoër BMI. Alhoewel dit opgemerk moet word weens die dwarsdeursnee van ons studie, kan ons nie definitief 'n oorsaak of effek verhouding tot laer dorsale striatale FMT dopamien sintese waardes wat ooreenstem met hoër BMI, verminder nie. Ons studie gebruik egter gesonde gewig tot matig oorgewig / vetsugtig (dws nie-morbide vetsugtige) individue en daarom kan ons resultate daarop dui dat laer dorsale striatale presynaptiese dopamienmaatreëls kan ooreenstem met 'n geneigdheid teenoor vetsug. Aan die ander kant kan dit ook die geval wees dat afregulering van presynaptiese dopamien in die caudaat plaasgevind het in reaksie op matig hoër BWI, aangesien dit bewys is dat dopaminerge sein afneem as gevolg van die oormaat van voedsel in diermodelle [5], [33], en oormatige verbruik van voedsel word tipies geassosieer met gewigstoename wat lei tot hoër BWI. Alhoewel ons individue met 'n beperkte omvang van BWI in ons studie gebruik het, wat moontlik as 'n beperking van die studie beskou word, vind ons die resultate selfs meer dwingend omdat daar 'n verband tussen PET FMT dopamien sintese en BMI teenwoordig is, sonder dat dit morbidie-vetsugtige individue insluit. Verder, hoewel ons steekproefgrootte (n = 16) groter was of vergelykbaar was met ander steekproefgroottes in PET FMT-studies ([11], [12], [15]), die replisering van ons bevindings met 'n groter steekproefgrootte en 'n breër verskeidenheid BMI, sal ons resultate verder onderstreep en kan groter voorkeure vir ongesonde kosprodukte vind wat verband hou met laer PET FMT dopamien sintese waardes wat nie in ons studie bespeur is nie.
Ter opsomming, hoewel ander neurotransmitterstelsels betrokke is by voeding en gewigsregulering [7], ons studie vind 'n rol vir dorsale striatale dopamien in voedselvoorkeure sowel as gesondheidspersepsie van voedsel by mense. Toekomstige voornemende studies wat gebruik maak van dopamienverwante PET-maatreëls, is van groot belang om te ondersoek hoe endogene dopamien, sowel as individuele verskille in voedselverwante gedrag, korreleer met liggaamsgewigskommelinge in die mens.
Befondsingsverklaring
Hierdie werk is mildelik befonds deur NIH-toekennings DA20600, AG044292 en F32DA276840, en die Tanita Healthy Weight Community Fellowship. Die befondsers het geen rol gehad in studieontwerp, data-insameling en -analise, besluit om te publiseer of voorbereiding van die manuskrip te maak nie.
Verwysings
;
