بلوس واحد. 2014. 9 (5): e96319.
نشرت على الانترنت 2014 مايو 7. دوى: X
PMCID: PMC4012945
ديانا إل. والاس,1,* استير آرتس,1,2 لينه سي دانغ,1,3 ستيفاني م. جرير,1 وليام جيه. جاغوست,1 و مارك ديسبوسيتو1
ج. بروس مورتون ، محرر
هذه المقالة كانت استشهد بها مقالات أخرى في PMC.
ملخص
حتى الآن ، قامت بعض الدراسات باستكشاف الآليات العصبية الكيميائية التي تدعم الفروق الفردية في تفضيل الغذاء لدى البشر. هنا نتحقق من كيفية عمل الدوبامين المخطط للدوران ، وفقًا لمقياس التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) [18F] fluorometatyrosine (FMT) ، ويربط مع اتخاذ القرارات المتعلقة بالأغذية ، فضلا عن مؤشر كتلة الجسم (BMI) في 16 الوزن الصحي للأفراد السمنة معتدلة. ونجد أن انخفاض ارتباط تركيب الدوبامين PET FMT المحتمل يرتبط بزيادة مؤشر كتلة الجسم ، وتفضيل أكبر للأغذية "الصحية" المتصورة ، ولكن أيضًا تقييمات صحية أعلى للمواد الغذائية. هذه النتائج تؤكد كذلك على دور الدوبامين المخطط للورم الظهري في السلوكيات المتعلقة بالغذاء ، وتسليط الضوء على تعقيد الفروق الفردية في تفضيل الغذاء.
المُقدّمة
يحيط المجتمع الحديث بفرة وفرص واسعة من الخيارات الغذائية ، والتي تسهم جزئياً في زيادة عدد السكان الذين يعانون من زيادة الوزن في الولايات المتحدة. [1]. ومع ذلك ، فإن الآليات الكيميائية العصبية الأساسية الداعمة للاختلافات الفردية في تفضيلات الأغذية ليست مفهومة جيدا. ويرتكز بعض الأفراد بشكل طبيعي على تفضيلاتهم الغذائية على القيمة الصحية للمواد الغذائية مقابل قيمة مذاق المواد الغذائية ، وقد أظهرت قشرة الفص الجبهي البطني ventromedial cortex (vmPFC) أنها تلعب دوراً في قيم الأهداف المرتبطة بتأثيرات "الصحة" و " المذاق" [2]. علاوة على ذلك ، هناك تباين كبير في حكم الأفراد على محتوى السعرات الحرارية و "صحة" المواد الغذائية [3]وتفيد الدراسات أن الأطعمة "الصحية" المدركة تُفرط في الاستهلاك مقارنة بالأطعمة "غير الصحية" المدركة ، على الرغم من القيمة الغذائية المتساوية [3], [4].
وقد ثبت أن الدوبامين العنقي الظهري يلعب دورا في التحفيز على الغذاء في كل من النماذج البشرية والحيوانية [5], [6], [7]ومع ذلك ، لم يتم استكشاف العلاقة بين الدوبامين والغذاء أو الأفضليات لدى البشر. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الدراسات التي تستخدم روابط ال PETروتينات PET التي تربط مستقبلات الدوبامين ارتباطات مع مؤشر كتلة الجسم ، [8] والسلبية [9] الاتجاهات ، وليس كل الدراسات تجد ارتباطات مهمة (للمراجعة انظر [10]). أيضا ، نظرا لطبيعة هذه بروابط PET التي تعتمد على حالة إطلاق الدوبامين الذاتية ، فإنه من الصعب تفسير العلاقات بين الدوبامين المخطط و BMI. يمكن أن يمثل الارتباط السفلي لمستقبلات الدوبامين مستقبلات دوبامين مستقبلية أقل (أي علاقة سالبة بين ملزمة PET ومؤشر كتلة الجسم ، كما هو موضح في [9]) ، أو أكبر من مستقبلات الدوبامين يمكن أن تمثل انخفاض إطلاق الدوبامين الذاتية ، مما يسمح للمستقبلات المتاحة أكثر التي يمكن ربط ربط PET (أي علاقة إيجابية بين ملزمة و BMI ، كما هو موجود في [8]). لتكملة الدراسات السابقة التي استخدمت بروابط PET التي تربط مستقبلات الدوبامين ، استخدمنا هنا قياسًا ثابتًا لقدرة تصنيع الدوبامين قبل التشابك مع وصلة ligand18F] fluorometatyrosine (FMT) التي تم دراستها على نطاق واسع في النماذج البشرية والحيوانية [11], [12], [13], [14].
وكانت أهداف دراستنا للتحقيق في العلاقة بين تدابير تركيب الدوبامين PET مخطط الصدر الظهري ومؤشر كتلة الجسم ودراسة كيف قد تكون هذه التدابير تخليق الدوبامين PET FMT مع الفروق الفردية في تفضيل الأغذية. لقد افترضنا أن ربط تركيب الدوبامين ب PET السفلي سوف يتوافق مع مؤشر كتلة الجسم المرتفع ، كما هو مقترح من قبل العمل السابق [15]. لقد توقعنا أيضًا أن الأفراد الذين لديهم مستوى منخفض من الدوبامين الداخلي المنشأ سيكون لديهم تفضيل عام أكبر للمواد الغذائية (أي الأطعمة "الصحية" و "غير الصحية") مقارنةً بالأفراد الذين لديهم مستوى أعلى من الدوبامين المخطط وأن الإدراك الصحي للفرد للمواد الغذائية قد يؤثر أيضًا تفضيل.
أساليب ومواد
المواد
تمت دعوة ثلاث وثلاثون شخصًا أصحاء ، من أصحاب اليد اليمنى الذين حصلوا سابقًا على فحوصات تخليق الدوبامين PET FMT للمشاركة في الدراسة السلوكية المقدمة هنا ، ولم يُعطوا أي معرفة مسبقة للدراسة ، ولم يبلغوا إلا أنها اشتملت على دراسة عملية اتخاذ القرار المعقدة. من بين هؤلاء 33 ، وافق المشاركون 16 على المشاركة (8 M ، العمر 20 – 30). تم حساب مؤشر كتلة الجسم ((الوزن بالكيلوجرام) / (الارتفاع بالأمتار) ∧2)) لجميع المواد (النطاق: 20.2 - 33.4 ، مع 1 السمنة ، الوزن الزائد 4 و 11 الوزن الصحي). لم يكن للموضوعات تاريخ من تعاطي المخدرات ، واضطرابات الأكل ، والاكتئاب الشديد والاضطرابات القلق. كما تم سؤال الأشخاص عما إذا كانوا في حالة صحية سيئة للغاية أو سيئة أو متوسطة أو جيدة أو ممتازة. وذكرت أن جميع في المتوسط العام لصحة ممتازة وليس اتباع نظام غذائي في الوقت الحالي أو محاولة فقدان الوزن. تم تجميع الوضع الاجتماعي الاقتصادي (SES) أيضًا من الأفراد الذين يستخدمون مقياس Barratt المبسط للحالة الاجتماعية (BSMSS) [16].
بيان الأخلاق
أعطت جميع المواد الدراسية موافقة خطية مستنيرة وتم الدفع مقابل المشاركة وفقًا للإرشادات المؤسسية للجنة الأخلاقيات المحلية (جامعة كاليفورنيا بيركلي (UCB) ومختبر لورانس بيركلي الوطني (LBNL) لجنة حماية المشاركين البشريين (CPHP) ولورنس بيركلي الوطنية مجالس المراجعة المؤسسية للمختبرات (IRB)). وافق كل من CPHP و IRBs من UCB و LBNL على الدراسات المقدمة هنا على وجه التحديد
الحصول على بيانات PET وتحليلها
تم إجراء التصوير PET والربط FMT في مختبر لورانس بيركلي الوطني ، كما هو موضح سابقا [17]. FMT هو عبارة عن ركيزة من ديكاربوكسيلاز الأحماض الأمينية العطرية (AADC) ، وهو إنزيم توليف الدوبامين الذي يتوافق مع قدرة الخلايا العصبية الدوبامينية لتجميع الدوبامين [13] وقد ثبت أن تكون مؤشرا لقدرة تصنيع الدوبامين قبل متشابك [18]. يتم استقلاب FMT بواسطة AADC إلى [18F] فلوروميتيرامين ، الذي يتأكسد إلى [18F] حامض فلورو هيدروكسي فينيل أسيتيك (FPAC) ، يظل في محطات الدوبامين وهو مرئي على فحوص PET FMT. وبالتالي ، فقد ثبت أن شدة الإشارة على فحوص PET FMT قابلة للمقارنة مع [18F] fluorodopa [18]، حيث يرتبط امتصاص التتبع ارتباطًا وثيقًا (r = 0.97 ، p <0.003) بمستويات بروتين الدوبامين القاتلة في مرضى ما بعد الوفاة ، كما تم قياسه بواسطة طرق كروماتوجرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) [19]. علاوة على ذلك ، بالمقارنة مع [18F] fluorodopa ، FMT ليست أيضًا ركيزة لـ O-methylation ، وبالتالي توفر صورًا أعلى للضوضاء مقارنة بـ [18F] fluorodopa [18]. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ثبت أن مقاييس FMT تتوافق بشكل مباشر مع مقاييس الدوبامين في نماذج مرض باركنسون الحيواني [14].
تم إجراء الفحص إما من 9AM-12PM أو 1PM-4PM. كان متوسط التأخير بين الحصول على بيانات تركيب الدوبامين PET FMT والبيانات السلوكية هو 2.37 ± 0.26 سنوات ، مقارنة بالتأخير الذي تم الإبلاغ عنه في دراسة سابقة من مختبرنا باستخدام PET FMT [11]. على الرغم من أن هذا التأخير ليس مثاليا ، فإن دراسة أجرتها Vingerhoets وآخرون. [20] وقد أظهرت أن كي المُعدّة ذات الصلة بالدوبامين قبل المشبكي هو قياس ثابت نسبيًا ، مع وجود فرصة 95٪ للبقاء ضمن 18٪ من قيمته الأصلية ضمن مواضيع صحية فردية خلال فترة زمنية 7-year. وبالتالي ، فإن تدابير FMT ، يمكن مقارنتها بـ [18F] fluorodopa [13]يُعتقد أنها تعكس عمليات مستقرة نسبيًا (أي القدرة على التوليف) وبالتالي فهي غير حساسة بشكل خاص للتغيرات الصغيرة ذات الصلة بالدولة. بالإضافة إلى ذلك ، لم يكن مؤشر كتلة الجسم مختلفًا بشكل كبير بين اكتساب PET والبيانات السلوكية (متوسط التغير في مؤشر كتلة الجسم: 0.13 ± 1.45 ، T (15) = 0.2616 ، p = 0.79 ، اختبار T المزدوج ذي الذيل). أيضا ، تم فحص جميع الموضوعات عن أي تغيير نمط الحياة في الوقت منذ آخر اختبار (أي تغيير في النظام الغذائي وممارسة / النشاط اليومي ، والتدخين أو الشرب ، والصحة العقلية أو حالة الدواء). وأخيرًا ، تم استخدام التغيير في مؤشر كتلة الجسم من وقت فحص PET FMT للاختبار السلوكي وكذلك الوقت المنقضي بين فحص PET والاختبار السلوكي كمتغيرات في تحليل بيانات الانحدار المتعدد.
تم إجراء مسح PET باستخدام كاميرا Siemens ECAT-HR PET (نوكسفيل ، TN). تم حقن 2.5 mCi تقريبًا من نشاط عالي النوعية FMT على شكل بلعة في الوريد المضاد للولادة وتم الحصول على تسلسل ديناميكي لعملية الاستحواذ في وضع 3D للحصول على إجمالي زمن الفحص الدقيق 89. تم الحصول على صورتين تشريحيتين عاليتي الدقة (MPRAGE) في كل مشارك على ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي Siemens 1.5 T Magnetom Avanto (Siemens، Erlangen، Germany) ، باستخدام ملف رأس قناة 12 (TE / TR = 3.58 / 2120 ms ؛ حجم voxel = 1.0 × 1.0 × 1.0 mm وشرائح 160 المحورية ؛ FOV = 256 مم ؛ وقت الفحص ∼9 دقيقة). تم حساب المتوسطين MPRAGE للحصول على صورة هيكلية عالية الدقة واحدة ، والتي تم استخدامها لتوليد مناطق المداخلة الفردية المهدئة والمعروفة (ROI).
عوالم ROIs المائلة إلى اليمين واليسار والمعروفة (تستخدم كمنطقة مرجعية ، كما في الدراسات السابقة [11]) يدويًا على فحص التصوير بالرنين المغناطيسي التشريحي لكل مشارك باستخدام FSLView (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/) ، كما هو موضح سابقا [21]. كانت كل من الاعتمادية الداخلية والخارجية أعلى من 95٪ (من التصنيفات التي قام بها اثنان من أعضاء المعمل). لتجنب تلوث إشارة FMT من نوى الدوبامين ، تم تضمين ثلاثة أرباع المادة الرمادية الخلفية فقط في المنطقة المرجعية المخيخية. بعد التسجيل المشترك في مجال PET FMT ، تم تضمين فقط voxels مع فرصة 50٪ أعلاه للكذب في ROIs لضمان احتمال المادة الرمادية العالية.
تم إعادة بناء صور PET FMT مع خوارزمية تعظيم توقع النطاق الفرعي مرتبة مع توهين مرجح ، تم تصحيح التشتت ، تصحيح الحركة وتمهيدها باستخدام نواة قصوى بعرض النصف 4 بعرض كامل 8 ، باستخدام إحصائيات رسم تخطيطي حدودي حدودي 8 (SPMXNUMX) (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). تم ترميز مسح التصوير بالرنين المغناطيسي التشريحي إلى الصورة المتوسطة لجميع الإطارات المعاد ترقيمها في فحص PET FMT باستخدام FSL-FLIRT (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/، الإصدار 4.1.2). استخدام برنامج تحليل رسومية داخلي لتنفيذ مخطط باتلاك [22], [23]Ki الصور ، التي تمثل كمية الراسم المتراكم في الدماغ بالنسبة للمنطقة المرجعية (المخيخ) [11]، تم إنشاء ممارسة قياسية في تحليل PET لتقليل احتمال حدوث ضوضاء من بيانات PET). كi تم الحصول على القيم بشكل منفصل عن عوائد الـ ROIs اليمنى واليمينية وتم حساب الارتباط بين Ki القيم ، مؤشر كتلة الجسم ، والمقاييس السلوكية. بالإضافة إلى ذلك ، منذ أن تبين أن العمر والجنس لها تأثير على ربط FMT [15], [24]، تم تصحيح الارتباطات بين FMT و BMI بالنسبة للعمر والجنس (بالإضافة إلى أي تغييرات في مؤشر كتلة الجسم من وقت فحص PET إلى الاختبار السلوكي) عن طريق متغيرات التحكم في ارتباط بيرسون الجزئي.
نموذج سلوكي
وطُلب من المشاركين تناول وجبة نموذجية ، ولكن ليست ثقيلة جدا ، قبل ساعة من جلسة الاختبار. من أجل تشجيع الامتثال لهذا الطلب ، تم جدولة جلسات الاختبار بعد أوقات الوجبة النموذجية (مثل 9AM و 2PM و 7: 30PM) ، وتم تسجيل وقت آخر وجبة. المواد الغذائية التي تم استهلاكها قبل الاختبار وتم تسجيل الوقت المنقضي من آخر وجبة تم تناولها إلى جلسة الاختبار (كما هو محدد بواسطة المورد www.caloriecount.com والوجبات وأحجام الخدمة التي يتم الإبلاغ عنها ذاتيًا من قبل الأفراد). لضمان عدم تأثير الجوع على المهمة ، قمنا أيضًا بقياس الجوع والامتلاء باستخدام مقياس تناظري بصري [25].
تم استخدام صور من ثمانين بندًا من المواد الغذائية حيث طلب من المشاركين تقييم العناصر في مجموعات 3 المنفصلة استنادًا إلى 1) الرغبة ، 2) الصحة و 3) التذوق في برنامج E-Prime Professional (Psychology Software Tool، Inc.، Sharpsburg، السلطة الفلسطينية ، الولايات المتحدة الأمريكية) (انظر الشكل 1). من أجل إنشاء مهمة بأعداد متوازنة من المواد الغذائية الصحية وغير الصحية والمحايدة ، أنشأنا أولاً قيمة صحية موضوعية لكل من المواد الغذائية الثماني والثمانين عن طريق تعيين درجة قياسية وموضوعية من -3 (غير صحية للغاية) إلى + 3 ( صحية للغاية) لكل طعام على أساس درجة الحرف (تتراوح من F-ناقص (غير صحي للغاية) إلى A-plus (صحي جدا)) والمعلومات الغذائية من الموارد على الإنترنت www.caloriecount.com. تشتمل هذه الدرجات على العديد من العوامل (كالسعرات الحرارية ، غرام الدهن ، الألياف إلخ) ويتم إدراجها كمرجع على الإنترنت لـ "خيارات الطعام الصحي" ، كما هو مذكور على الموقع. ثم قمنا بموازنة المهمة مع أعداد متساوية تقريبًا من الصحة (أي الأطعمة ذات النتائج الموضوعية لـ 2 أو 3 ، مثل الفواكه والخضروات) ، والمحايد (أي الأطعمة ذات الدرجات الموضوعية من 1 و 1 ، مثل المفرقعات المالحة) والبنود غير الصحية (أي الأطعمة ذات الدرجات الموضوعية السلبية لـ −2 أو −3 مثل قضبان الحلوى المجهزة للغاية).
طُلب من المشاركين أولاً تقييم الدرجة التي "رغبوا" بها أو "أرادوا" كل عنصر (مقياس 1 (لا يريد بشدة) إلى 4 (يريد بشدة)) ، المشار إليه في النص بأكمله على أنه "مفضل" ، مصطلح بما يتفق مع الأدب [2]. سيظهر عنصر الطعام وسيستغرق الموضوع ما يصل إلى 4 ثانية للرد ، وقاموا بتصنيف جميع المواد الغذائية الثمانون قبل الاستمرار في كتل "الصحة" و "الذوق" اللاحقة (انظر أدناه). لأن البشر لديهم القدرة على تعديل الخيارات الغذائية القائمة ليس فقط على الطعم لبعض الأطعمة ، ولكن أيضا على التصورات الصحية [26]، لقد طلبنا فقط من الموضوع تقييم مدى رغبتهم في الحصول على الطعام أو العثور على الطعام المرغوب فيه وتم عرض كتلة التفضيل أولاً. في محاولة للكشف عن مدى تفضيل الموضوع للمواد الغذائية المعروضة فعليًا ، تم إخبار المشاركين بأنهم سيحصلون على عنصر غذائي من المهمة في نهاية الاختبار بناءً على تقييماتهم "الرغبة". كما أن الأشخاص الذين لا يعرفون في الفترتين الثانية والثالثة القادمة (كما هو موضح أدناه) ، سيطلب منهم الحكم على مدى صحة وصحة كل مادة غذائية.
في المجموعة الثانية ، صنفت الموضوعات مدى إدراكهم للمواد الغذائية الثماني والثمانين بأنها صحية أو غير صحية (−3 غير صحية للغاية بالنسبة إلى 3 لصحيتها) وفي كتلة ثالثة ، كيف وجدوا المواد الغذائية الثمينة (−3 لعدم على الإطلاق اللذيذ ل 3 لذيذ جدا). كان ترتيب هذه الكتل متوافقًا مع جميع الموضوعات ، حيث لم نرغب في التأثير على التصنيفات الصحية في تأثير ترتيب محتمل. تم إخبار الأشخاص بأن تقييم الصحة والذوق لن يؤثر على المادة التي سيحصلون عليها بناءً على إجاباتهم في كتلة "الرغبة". اخترنا مقياس 6-point للصحة وقيم الذوق للسماح بمدى أوسع لقياس إدراك الذوق / الصحة ، بما في ذلك التقييم "المحايد" المطابق لـ 1 و + 1 ، في حين أن مقياس 4-point لحاجية التفضيل / التفضيل تعكس فقط المواد الغذائية المفضلة أو غير المفضلة. استغرقت المهمة الإجمالية ما يقرب من دقيقة 25. تم طرح المواضيع في نهاية المهمة إذا كان هناك أي مواد غذائية غير مألوفة قد تؤدي إلى عدم الاستجابة. أفادت جميع المواد الدراسية بمواد غذائية وتم إعطاء جميع المواد تصنيفات لجميع المجموعات الثلاث من جميع المواد.
وقد ثبت أن الدوبامين في المخطط الظهري لديه ارتباط قوي في التحفيز على الطعام [5], [6], [7]. يرتبط إدراك الذوق أيضًا بدرجة كبيرة باستصواب الغذاء ، حيث يفضل معظم البشر الأطعمة التي يجدونها أيضًا لذيذة [27]. نظرًا لوجود العديد من التوليفات من التفضيلات والذوق والكتل الصحية التي يمكن فحصها ، وللقضاء على مقارنات متعددة وإمكانية وجود ارتباطات زائفة ، استنادًا إلى هذه الأدبيات ، فقد فحصنا عدد العناصر الغذائية التي تم تقييمها ذاتيًا على أنها 1) المفضلة "لذيذ" و "2" و "اللذيذ" و "اللذيذ". (العناصر المفضلة المصنفة كـ 3 أو 4 في كتلة "الرغبة" ؛ العناصر اللذيذة المصنفة كـ 2 أو 3 في كتلة "التذوق" ؛ العناصر المدركة "الصحية" المصنفة كـ 2 أو 3 والعناصر "غير الصحية" المدركة المصنفة كـ 2 أو −3 في كتلة "الصحة". كما قام التحليل اللاحق بالتحقيق في نسبة المواد الغذائية المدركة "الصحية" إلى "غير الصحية" ، وعدد العناصر الغذائية المفضلة "الصحية" التي لم يتم تصنيفها بشكل موضوعي على أنها صحية (أي العناصر المفضلة التي صنفها الفرد على أنها صحية). إذا كان الموضوع قد صنف "المفرقعات" كغذاء صحي مفضل مفضل مع درجة صحية من 3 (صحي جدًا) ، وكانت النتيجة الصحية الموضوعية المعينة هي 1 (محايدة - صحية) ، فسيتم احتسابها كغذاء صحي مفضل ومحسوب وغير صحي في الواقع) كما تم حساب متوسط السعرات الحرارية للعناصر المفضلة من كل موضوع على حدة.
التحليل الإحصائي
تم استخدام الانحدار الخطي المتعدد التدريجي لاختبار العلاقات بين المتغيرين المعتمدين المنفصلين: 1) المفضل واللذيذ والمتصور الصحي و 2) العناصر الغذائية غير الصحية المفضلة واللذيذة والمتصورة ، والمتغيرات المستقلة: قيم PET FMT المذنبة اليمنى ، قيم PET FMT المذنبة اليسرى ، مؤشر كتلة الجسم ، العمر ، الجنس ، الحالة الاجتماعية والاقتصادية ، أي تغييرات في مؤشر كتلة الجسم بين اختبار PET والاختبار السلوكي والوقت المنقضي بين اختبار PET والاختبار السلوكي في SPSS الإصدار 19 (IBM ، شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، مع تضمين المتغير المستقل للنموذج المحدد عند p <0.05 واستبعاده بـ p> 0.1. ارتبطت النسبة "الصحية" المتصورة إلى "غير الصحية" ارتباطًا وثيقًا بالمتغير التابع للعناصر "الصحية" المدركة المفضلة (r = 0.685 ، p <0.003) ، وبالتالي ، لم نتمكن من إدخال هذا المتغير في النموذج. ومع ذلك ، تم استخدام ارتباطات بيرسون الجزئية ، المصححة حسب العمر والجنس وأي تغيرات في مؤشر كتلة الجسم ، لاختبار العلاقات المباشرة بين المذنب الأيمن PET FMT و 1) مؤشر كتلة الجسم ، 2) نسبة "صحية" إلى "غير صحية" و 3) متوسط السعرات الحرارية من العناصر المفضلة ، تم إجراؤها باستخدام SPSS الإصدار 19 (IBM ، شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية). قمنا أيضًا باختبار العلاقة بين قيم تخليق الدوبامين PET FMT ، وعدد العناصر الغذائية "الصحية" المفضلة التي لم يتم تصنيفها على أنها صحية من خلال النتيجة المحسوبة ، والعناصر المفضلة التي تم تصنيفها على أنها صحية من خلال الدرجة المحسوبة في خطوة- نموذج الانحدار المتعدد الحكيم. (لم يكن هناك ارتباط كبير بين عدد العناصر الغذائية "الصحية" المتصورة المفضلة والتي لم يتم تصنيفها على أنها صحية حسب الدرجة المحسوبة ، والعناصر المفضلة المصنفة على أنها صحية من خلال النتيجة المحسوبة لم تكن مرتبطة بشكل كبير (r = 0.354 ، p = 0.23). علاقة بين التغيير في مؤشر كتلة الجسم والمتغيرات التابعة: قيم PET FMT المذنبة اليسرى واليمنى ، SES ، العمر ، الجنس ، الوقت بين التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والاختبار السلوكي ، وعدد الأطعمة "الصحية" المفضلة والأطعمة "غير الصحية" المتصورة باستخدام الخطوة الانحدار الخطي باتجاه الاتجاه. تظهر البيانات في صورة قيم Pearson r.
النتائج
العلاقة بين قيم تركيب الدوبامين PET FMT ومؤشر كتلة الجسم
اختبرنا أولاً ما إذا كانت هناك علاقة ملحوظة بين قيم تخليق الدوبامين PETF الموضعي PET وقياسات مؤشر كتلة الجسم عبر الأفراد 16 (الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن / السمنة بشكل معتدل إلى معتدل). لقد وجدنا ارتباطًا سلبيًا كبيرًا بين قيم تخليق الدوبامين PET المائل (PET) الموضعي (PET) ومؤشر كتلة الجسم (BMI) ، مع وجود ارتفاع في مؤشر كتلة الجسم (BMI) مع تخليق الدوبامين (الشكل شنومكسا: الصور الخام PET FMT من أعلى (يسار) وأقل (يمين) BMI الأفراد ؛ الشكل شنومكسب: caudate right، r = −0.66، p = 0.014، caudate left: r = −0.22، p = 0.46 (not important (ns))، المتحكم بها للعمر والجنس وأي تغيرات في مؤشر كتلة الجسم من PET FMT dopamine synthesis to behavioral testing ).
العلاقة بين قيم تركيب الدوبامين PET FMT وتفضيل الطعام
صنفت المواد الدراسية ثمانين مادة غذائية في كتل منفصلة 3 على أساس تصورها ل 1) الرغبة ، 2) الصحة و 3) طعم كل مادة غذائية (انظر الشكل 1). ما يقرب من 50 ٪ من العناصر كانت صحية وغير صحية ، على النحو المنصوص عليه من قبل المعلومات الصحية (انظر أساليب ومواد). وقد ثبت أن الدوبامين في المخطط الظهري لديه ارتباط قوي في التحفيز على الطعام [5], [6], [7]، في حين يتم توسط خصائص المتعة الغذائية من خلال الآليات العصبية الأخرى [7], [27]. ومع ذلك ، فإن إدراك الذوق يرتبط ارتباطًا كبيرًا باستصواب الغذاء ، حيث يفضل معظم البشر الأطعمة التي يجدونها أيضًا لذيذة [27]. هنا نجد أيضًا أن إدراك التذوق والتفضيل مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ، حيث يتم تصنيف العناصر المفضلة أيضًا على أنها لذيذة (r = 0.707 ، p <0.002).
لذلك ، لفحص كيفية تأثير الإدراك الصحي على اتخاذ القرارات المتعلقة بالأغذية ، استخدمنا الانحدار الخطي المتعدد التدريجي لنمذجة العلاقات بين المتغير التابع لعدد العناصر الغذائية المصنفة على أنها مفضلة ولذيذة ومتصورة صحية والمتغيرات المستقلة من FMT في الذنب الأيمن والأيسر ، مؤشر كتلة الجسم ، العمر ، الجنس ، SES ، التغير في مؤشر كتلة الجسم من وقت فحص PET إلى الاختبار السلوكي والوقت المنقضي من وقت اختبار PET إلى الاختبار السلوكي. تساهم قيم تخليق الدوبامين المذنب الأيمن PET FMT بشكل كبير في نموذج الانحدار لعدد العناصر المفضلة واللذيذة التي كان يُنظر إليها على أنها صحية (بيتا: −0.696 ؛ t (15) = −3.625 ، p <0.003 ، الشكل 3) ، بينما تم استبعاد جميع المتغيرات المستقلة الأخرى من النموذج باعتبارها غير مهمة (t (15) <1.216 ، p> 0.246). اختبرنا أيضًا الفرضية القائلة بأن عدد العناصر "غير الصحية" المفضلة والمتصورة سيُظهر أيضًا علاقة مع هذه المتغيرات المستقلة ، ولكن لم يتم إدخال متغير مستقل في النموذج على أنه مهم (F <2.7 ، p> 0.1). وبالتالي ، فإن الأفراد الذين لديهم قيم تخليق الدوبامين PET FMT منخفضة الذنب لديهم تفضيلات أكبر للمواد الغذائية "الصحية" ولكن لا يُدرك أنها "غير صحية".
العلاقة بين قيم تركيب الدوبامين PET FMT والتصور الصحي للمواد الغذائية
افترضنا أن العلاقة بين القيم التوليف الدوبامين PET FMC المداخلة وتفضيل العناصر "صحية" ينظر إليها قد يكون بسبب الفروق الفردية في الإدراك الصحي للمواد الغذائية. على الرغم من أننا صممنا هذه المهمة باستخدام نسبة تقريبية من 1∶1 من عناصر غذائية صحية إلى غير صحية ، إلا أن الأفراد اختلفوا بشكل كبير في فهمهم لصحة العناصر ، مع وجود نسب صحية إلى عناصر غير صحية تتراوح من 1.83∶1 إلى 0.15∶1. لذلك ، كتحليل لاحق ، قمنا بالتحري عن العلاقة بين تخليق الدوبامين PET FMIT و caudate ونسبة العناصر المتصورة "الصحية" إلى "غير الصحية" ، ووجدنا ارتباطًا سلبيًا كبيرًا (r = −0.534 ، p = 0.04) ، مع انخفاض قيم توليف الدوبامين PET FMC المذنبة المقابلة لعدد أكبر من العناصر ينظر إليها على أنها "صحية" مقارنة ب "غير صحية".
لذلك استخدمنا انحدارًا خطيًا متعدد الخطوات من أجل التحري عن العلاقات بين توليف الدوبامين (FMT PET) الموضعي والتفضيل للأطعمة الصحية المتصورة ولكن غير الفعلية (كما هو محدد في النتيجة المحسوبة الهدف ، انظر طرق) ، وتفضيل الأطعمة الصحية على النحو الذي تحدده النتيجة المحسوبة الموضوعية. وجدنا علاقة ذات دلالة إحصائية بين قيم تخليق الدوبامين PET FMT المذنب وتفضيل الأطعمة الصحية المتصورة ولكن ليست فعلية (بيتا: −0.631 ، t (15) = 3.043 ، p <0.01) ، ولكن لا توجد علاقة ذات دلالة إحصائية بين الذنب PET FMT الدوبامين قيم التوليف والتفضيل للأطعمة الصحية المحسوبة الفعلية (t (15) = 1.54، p> 0.148) ، مما يشير إلى تفضيل الأطعمة "الصحية" التي يتم إدراكها بشكل مفرط والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بدرجة أكبر لدى الأفراد الأقل من FMT. علاوة على ذلك ، لم تكن هناك علاقة ذات دلالة إحصائية بين قيم تخليق الدوبامين المذنب PET FMT ومتوسط السعرات الحرارية للعناصر المفضلة (r = 0.288 ، p> 0.34) ، مما يشير إلى أن انخفاض تخليق الدوبامين PET FMT لم يختلف في محتوى السعرات الحرارية للأطعمة المفضلة.
لم نجد أيضًا أي علاقة بين التغيير في قيم تخليق الدوبامين بمؤشر كتلة الجسم و PET FMT ، SES ، العمر ، الجنس ، الوقت بين التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والاختبار السلوكي ، وعدد الأطعمة "الصحية" المفضلة أو الأطعمة المفضلة "غير الصحية" (p> 0.1).
لم يكن وقت جلسة الاختبار والوقت المنقضي منذ الوجبة الأخيرة وعدد السعرات الحرارية التي تم تناولها في الوجبة الأخيرة مرتبطة بشكل كبير بأي مقاييس سلوكية (p> 0.13). لم ترتبط مقاييس الجوع والامتلاء أيضًا بأي من التدابير السلوكية (p> 0.26).
مناقشة
كان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة العلاقة بين توليف الدوبامين الموضعي الداخلي ، مؤشر كتلة الجسم والسلوك المتعلق بالأغذية. لقد وجدنا أن تخليق الدوبامين منخفض المذنبات كما تم قياسه بتخليق الدوبامين PET FMT المرتبط بـ 1) أكبر BMI و 2) تفضيل أكبر للأطعمة "الصحية" المدركة. ووجدنا أيضًا علاقة بين قيم توليف الدوبامين (PET FMT) الموضعية منخفضة المستوى والتصنيف الزائد لصحة المواد الغذائية ، بالإضافة إلى العلاقة الكبيرة مع الأطعمة المفضلة "الصحية" المفضلة والتي لم تكن في الواقع صحية. لم نجد أي علاقة ذات دلالة إحصائية بين توليف الدوبامين PET FMT ومتوسط محتوى السعرات الحرارية للمواد الغذائية المفضلة.
تشير الأبحاث إلى أن تفضيل الأغذية غير الصحية والاستهلاك المفرط لها هما من العوامل المتعددة التي تسهم في زيادة الوزن وارتفاع مؤشر كتلة الجسم (مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها). http://www.cdc.gov/obesity/index.html). ومن المثير للاهتمام ، أننا وجدنا تخليق الدوبامين ذو الظهارة السفلى المرتبط بزيادة عدد المواد الغذائية "الصحية" المفضلة والمفهومة. على الرغم من أن هذه العلاقة لا يمكن أن تشير إلى سببية ، فإن هذه النتيجة تشير إلى أن الاختلافات الداخلية في تخليق الدوبامين المخططي قد تلعب دوراً في الاختلافات الفردية لتفضيل الطعام. هنا نقترح أن قيم تخليق الدوبامين PET الموضعية منخفضة الميلان تمثل الدوبامين منشط أقل ، والذي استجابة للمؤثرات المستساغة ، يسمح بانفجار طوري أكبر [28] وربما تغير الاستجابة للأطعمة. Aبشكل تقليدي ، قد تؤثر هذه الاختلافات في الدوبامين المخططي الظهاري على معالجة المنبهات الذوقية في القشرة الحسية الجسدية ، كما أظهرت دراسة سابقة تغيراً في التنشيط في كل من المناطق الظهرية المخططة و الحزامية مع تناول الأطعمة لدى الأفراد المعرضين للسمنة. [29]. انخفاض الدوبامين المخططي السفلي قد يؤدي أيضًا إلى اختلافات في التوصيلية بين المخطط الظهري وقشرة الفص الجبهي الأمامية الظهرية (DLPFC) ، وفقًا لما تقترحه نتائجنا الحديثة [30]. تيهنا ، نفترض أن الآليات المخطط لها ذات الصلة بالدوبامين قد تؤثر على اختلافات الإدراك الصحي من خلال الاتصال مع المعالجة الحسية الجسدية (أي تغير خصائص الإحساس بالذوق) أو ربما الاتصال بـ DLPFC ، الذي ثبت أنه يلعب دورًا في التقييم الزائد للخيار المفضل سابقًا العناصر [31]. يمكن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) توضيح هذه الآليات المحتملة للاختلافات الفردية في تفضيلات الغذاء والإفراط في تقدير القيم الصحية.
في البداية ، توقعنا أن يكون لدى الأفراد ذوي الدوبامين ذي المستوى السفلي السفلي تفضيلاً غذائياً أكبر بشكل عام (أي يفضلون عدداً أكبر من المواد ذاتية التقييم بأنها "صحية" و "غير صحية") ، مقارنةً بالأفراد ذوي الدوبامين ذي المستوى الأعلى من الظهر. ومع ذلك ، فقد وجدت دراسة أخرى في دراستنا أن التقييم المفرط لصحة الأغذية (بمعنى زيادة الشعور بالصحة) ، ولكن ليس المحتوى الحراري من المواد الغذائية المفضلة أو تفضيل المواد الغذائية الصحية المحددة بشكل موضوعي ، كان مرتبطًا بشكل كبير بالتغذية الذاتية. تدابير الظهرية الدوبامين المخطط. لذلك ، قد يكون أحد التفسيرات التي توصلنا إليها عن وجود علاقة مهمة مع الأطعمة "الصحية" فقط هو أن الأطعمة التي يُنظر إليها على أنها "صحية" لها ما يبررها على أنها مفضلة. قد يكون هذا هو الحال بشكل خاص لأن دراستنا أجريت عن قصد بعد وجبات الطعام عندما يجب أن تكون الرغبة العامة في الطعام ضئيلة. لذلك ، كان الأشخاص يفضلون الأطعمة "الصحية" ذات التصنيف الزائد على الرغم من أنهم كانوا مشبعين وغير جائعين في ذلك الوقت. ستدعم الدراسات المستقبلية التي تبحث في العلاقة بين الدوبامين الداخلي المنشأ وتفضيلات الطعام في حالات الجوع مقابل حالة التشبع هذه الفرضية.
كما يمكن القول بأن الإدراك الصحي يتطلب التعرض والخبرة في المواد الغذائية للحصول على قيمة صحية ، وقد يكون السبب هو أن اختلافات نمط الحياة الغذائية قد أثرت على أو تعديل الكامنة خلفي الظاهرة الدوبامين. وعلاوة على ذلك ، يمكن أن تعزى الاختلافات مع معرفة المواد الغذائية إلى الاختلافات في تفضيل الأغذية أو الإفراط في تصنيف الأطعمة على أنها صحية. ومع ذلك ، أفاد الأفراد في نهاية المهمة أنهم كانوا على دراية بجميع المواد الغذائية (انظر طرق). على الرغم من أننا لم نقم بالتحقيق في الاختلافات في النظام الغذائي ، إلا أننا فحصنا عن قصد مواضيع لم تكن تتبع نظامًا غذائيًا في وقت إجراء الدراسة. بالإضافة إلى ذلك ، كانت جميع المواضيع شابة (الفئة العمرية 19 - 30) دون أي تاريخ من اضطرابات الأكل وصنفوا أنفسهم في المتوسط إلى صحة ممتازة. قمنا أيضًا بتقييم الوضع الاجتماعي الاقتصادي ، ولم نعثر على أي تأثير. ومع ذلك ، هناك تأثيرات بيئية أخرى على الأفضليات الغذائية التي يمكن استكشافها بالإضافة إلى الدوبامين المخطط لها في الدراسات المستقبلية.
نفترض أن الفروق الفردية الدقيقة في الإدراك الصحي قد تسهم في زيادة مؤشر كتلة الجسم مع مرور الوقت ، حيث تم الإبلاغ عن أن الزيادة الطفيفة في السعرات الحرارية على أساس يومي (سواء كان ينظر إليها على أنها "صحية" أو "غير صحية") تسهم في زيادة الوزن بشكل عام [32]. على الرغم من أننا لم نعثر على أي علاقة بين مؤشر كتلة الجسم وإدراك الصحة هنا ، ربما مع وجود نطاق أكبر من مؤشر كتلة الجسم ، فإن التقييم الزائد لصحة المواد الغذائية قد يكون أكثر وضوحًا في مواضيع مؤشر كتلة الجسم المرتفعة. قد يشير افتقارنا إلى نتائج مهمة بين مؤشر كتلة الجسم والسلوكيات المرتبطة بالأغذية إلى أن الدوبامين ذي المخطط الداخلي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالسلوك المرتبط بالأغذية من مؤشر كتلة الجسم نفسه كنمط ظاهري ، حيث أن مؤشر كتلة الجسم يتأثر بالعديد من العوامل المعقدة وقد لا يكون أفضل مؤشر من السلوك أو نتائج تصوير الأعصاب (انظر [10] للمراجعة). كما لم نجد أي تنبؤات للتغيير في مؤشر كتلة الجسم للوقت المنقضي بين اكتساب PET والاختبار السلوكي ، على الرغم من أن التغيير في مؤشر كتلة الجسم للموضوعات كان صغيرا وليس مختلفا بشكل كبير بين النقاط الزمنية. ومع ذلك ، فإن الدراسات المستقبلية التي تستخدم تدابير تركيب الدوبامين PET FMT ، جنبا إلى جنب مع تفضيلات الأغذية وتدابير الإدراك الصحي ، في عدد السكان مع أكبر تقلبات مؤشر كتلة الجسم ستكون ذات أهمية كبيرة.
لتكملة الدراسات السابقة التي تستخدم بروابط PET التي تربط مستقبلات الدوبامين ، استخدمنا مقياسًا لقدرة تخليق الدوبامين ونبين أن تخليق الدوبامين في المخطط الظهري (أي المذنبة) يتوافق مع ارتفاع مؤشر كتلة الجسم. على الرغم من أنه يجب ملاحظة ذلك ، نظرًا للطبيعة المستعرضة لدراستنا ، لا يمكننا أن نبرم بشكل قاطع علاقة سبب أو تأثير مع انخفاض قيم تخليق الدوبامين الصمغي الظهري المخطط مع ارتفاع مؤشر كتلة الجسم. ومع ذلك ، فقد استخدمت دراستنا وزنًا صحيًا للوزن الزائد / السمني بشكل معتدل (مثل السمنة غير السليمة) ، وبالتالي قد تشير نتائجنا إلى أن انخفاض مستويات الدوبامين قبل الظهارة القشرية الأمامية يمكن أن تتوافق مع ميل نحو السمنة. من ناحية أخرى ، قد تكون الحالة أيضًا هي أن عملية إعادة تنظيم الدوبامين قبل المشبكي في المذنبات قد حدثت استجابة لمعدل مؤشر كتلة الجسم العالي بشكل معتدل ، حيث تبين أن الإشارات الدوبامينية تنخفض استجابة للإفراط في استهلاك الغذاء في النماذج الحيوانية [5], [33]وعادة ما يرتبط الاستهلاك المفرط للغذاء بزيادة الوزن مما يؤدي إلى ارتفاع مؤشر كتلة الجسم. على الرغم من أننا استخدمنا الأفراد ذوي النطاق المحدود من مؤشر كتلة الجسم في دراستنا ، ربما نظرنا كقيد للدراسة ، فإننا نجد في الواقع نتائج أكثر إقناعا في أن العلاقة بين تخليق الدوبامين PET FMT ومؤشر كتلة الجسم موجودة دون تضمين الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة. وعلاوة على ذلك ، على الرغم من أن حجم العينة لدينا (ن = 16) كان أكبر من أو مقارنة لأحجام العينات الأخرى في دراسات PET FMT ([11], [12], [15]) ، فإن تكرار النتائج التي توصلنا إليها مع حجم عينة أكبر ومجموعة أوسع من مؤشر كتلة الجسم سيزيد من إثبات نتائجنا وقد يجد تفضيلات أكبر للمواد الغذائية غير الصحية المرتبطة بقيم تخليق الدوبامين PET FMT ، والتي لم يتم اكتشافها في دراستنا.
باختصار ، على الرغم من أن النظم العصبية الأخرى تشارك في تنظيم التغذية والوزن [7]وجدت دراستنا دورًا للدوبامين المخططي الظهري في التفضيلات الغذائية بالإضافة إلى الإدراك الصحي للغذاء عند البشر. إن الدراسات المستقبلية المستقبلية التي تستخدم مقاييس PET ذات الصلة بالدوبامين تكتسي أهمية كبيرة في التحقيق في كيفية ارتباط الدوبامين الذاتي ، وكذلك الفروق الفردية في السلوك المرتبط بالأغذية ، بتذبذب وزن الجسم لدى البشر.
بيان التمويل
تم تمويل هذا العمل بسخاء من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح DA20600 ، AG044292 و F32DA276840 ، والزمالة تانيتا صحي الوزن الجماعة. لم يكن للممولين دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات أو تحليلها أو قرار نشرها أو إعداد المخطوطة.
مراجع حسابات
;