التنبؤ بالمحفّزات الغذائية يؤثر بشكل تفاضلي على حركات العين والسلوك الموجه نحو الهدف في الأفراد الطبيعيين والوزن الزائد والبدناء (2017)

Rea Lehner,^1,2,* جوشوا هـ,^1,3 الكسندرا بيرغلر,¹ تود أ. هير,^2,4 و نيكول ويندروث^1,2,5

ملخص

أظهر الأفراد الذين يعانون من السمنة حساسية غير طبيعية للمكافآت وتنبؤات المكافأة على سبيل المثال العظة الغذائية المرتبطة بكثرة في الإعلانات. وقد تبين أيضًا أن الإشارات المرتبطة بالغذاء يمكن أن تزيد من السلوك الموجه نحو الهدف ولكنها غير معروفة حاليًا ، سواء كان هذا التأثير يختلف بين الأفراد ذوي الوزن الطبيعي والوزن الزائد والسمنة. هنا ، نقوم بالتحري عن هذا السؤال باستخدام مهمة نقل Pavlovian-to-instrumental (PIT) في الوزن الطبيعي (N = 20) ، زيادة الوزن (N = 17) ، وبدين (N = 17) فردًا. علاوة على ذلك ، قمنا بتطبيق تتبع العين أثناء تكييف بافلوفيان لقياس الاستجابة المشروطة للمشاركين كمؤشر على بروز الحافز للمكافأة المتوقعة. تظهر نتائجنا أن السلوك الموجه نحو الهدف للأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن كان يتأثر بشدة بإشارات التنبؤ بالغذاء (أي تأثير PIT الأقوى) من سلوك الأفراد ذوي الوزن الطبيعي والسمنة (p <0.001). تمت مطابقة مجموعات الوزن حسب العمر والجنس والتعليم وتعليم الوالدين. كما اختلفت حركات العين أثناء تكييف بافلوفيان بين فئات الوزن (p <0.05) وتم استخدامها لتصنيف الأفراد بناءً على أسلوب التثبيت الخاص بهم إلى "مؤشر عين مرتفع" مقابل "مؤشر عين منخفض" أيضًا. كان اكتشافنا الرئيسي هو أن أسلوب التثبيت أظهر تفاعلًا معقدًا مع فئة الوزن. علاوة على ذلك ، وجدنا أن الأفراد ذوي الوزن الطبيعي من مجموعة "مؤشر العين المرتفع" لديهم مؤشر كتلة جسم أعلى ضمن النطاق الصحي مقارنة بأفراد المجموعة "مؤشر العين المنخفض" (p <0.001) ، ولكن لم يتم العثور على هذه العلاقة في مجموعتي زيادة الوزن أو السمنة (p > 0.646). تتوافق نتائجنا إلى حد كبير مع نظرية التحسس التحفيزية التي تتنبأ بأن الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن يكونون أكثر عرضة للإشارات المتعلقة بالغذاء من ضوابط الوزن الطبيعي. ومع ذلك ، قد تنخفض هذه الحساسية المفرطة لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة ، ربما بسبب الإفراط في تناول الطعام المعتاد / القهري أو الاختلافات في تقييم المكافأة.

المشاركون

في المجموع ، تم توظيف المتطوعين 64 لهذه الدراسة دراسة الحالة. تم استخدام استراتيجيات التوظيف التالية: إعلانات مؤسسة الدهن السويسرية والدعاية في العيادات المحلية ، ومجموعات المساعدة الذاتية ، ومحلات الملابس بحجم زائد وعلى موقع الجامعة. تم تضمين المشاركين عند امتثالهم للمعايير التالية: عمر 18 – 65 years ، المتحدثون باللغة الألمانية ، الرؤية العادية أو المصححة إلى العادية مع العدسات اللاصقة وعدم الحساسية الغذائية ضد أي مكون من الأطعمة الأربعة المستخدمة في التجربة (أي ، Maltesers الشوكولاته ، الدببة هاريبو غائر ، المفرقعات TUC ، ورؤساء Zweifel).

تم استبعاد المشاركين الذين قاموا بتشخيص أي مرض نفسي أو عصبي أو تعاطي المخدرات في الماضي أو مشاكل في العين أو تناول الأدوية النفسية أو مضادات الذهان خلال آخر 6 (أي ثلاثة مشاركين). تم استبعاد خمسة مشاركين آخرين لأنهم فشلوا في تعلم الجمعيات مفيدة و / أو في Pavlovian. استخدمنا مؤشر كتلة الجسم (BMI) وفقا لمنظمة الصحة العالمية (64) ، للتمييز بين الوزن الطبيعي (مؤشر كتلة الجسم <25 كجم / م²) ، زيادة الوزن (25 kg / m² ≥ مؤشر كتلة الجسم <30 كجم / م²) والأفراد البدينين (BMI ≥ 30 kg / m²). تم حساب مؤشر كتلة الجسم عن طريق قسمة وزن الفرد (كيلوجرام) على مربع ارتفاع الفرد (بالأمتار). تم قياس الوزن على مقياس مسطح (سيكا 635 ، سيكا ، هامبورغ ، ألمانيا) وارتفاع مع قضيب قياس تلسكوبي ميكانيكي (سيكا 222 ، سيكا ، هامبورغ ، ألمانيا). ولكي نأخذ بعين الاعتبار أن مؤشر كتلة الجسم المرتفع يمكن أن ينشأ بسبب الكتلة العضلية العالية ، طُلب من المشاركين الذين لديهم مؤشر كتلة الجسم 25 تقدير ما إذا كان هذا بسبب زيادة كتلة العضلات أو الدهون. اختيار خيار كتلة العضلات أدى إلى الاستبعاد (أي اثنين من المشاركين). تضمنت العينة النهائية أربعة وخمسين مشتركًا (متوسط ​​العمر = 31 ± 10 سنوات ، متوسط ​​± SD ، أقدم مشارك = سنوات 55 ، 55.6٪ إناث). على الرغم من أن الفئة العمرية لعينتنا كانت واسعة النطاق ، إلا أن التغييرات في استراتيجيات المواجهة والمراضات المصاحبة على مدى حياة المرء لا ينبغي أن تربك نتائجنا بسبب مطابقة المجموعة. تم مطابقة الحالات والضوابط بالنسبة للعمر والجنس والتعليم وتعليم الأهل. يتم عرض خصائص العينة النهائية في الجدول Table11.

 

الجدول 1

الإحصاء الوصفي (المتوسط ​​± SD) لكل فئة وزن استنادًا إلى مؤشر كتلة الجسم (BMI).

أعطت جميع المواد موافقة خطية مستنيرة وفقا لإعلان هلسنكي. تمت الموافقة على البروتوكول من قبل لجنة الأخلاقيات في كانتون زيورخ. وقد سدد المشاركون مع 20 فرنك سويسري في الساعة ووجبة خفيفة (أي ، مجموعة من الطعام المختار والتفاح).

التدابير غير المباشرة للدهون في الجسم: BMI و محيط محيط الخصر

يؤدي تناول الأطعمة عالية السعرات الحرارية والمستساغة بشكل أساسي إلى تراكم الدهون الحشوية (65) ، والذي ينعكس في قياسات محيط الخصر (انظر الجدول Table1) .1). تم قياس محيط الخصر على الخط الوسطي التقريبي بين قمة عظم الحوض والهامش السفلي لمعظم التمزق الودي. تم قياسه عن طريق تثبيت شريط القياس أفقيًا على الأرض (64, 66).

الاستبيانات

أكمل جميع المشاركين عددا من الاستبيانات باللغة الألمانية (انظر الجدول Table1) .1). تم استرجاع التفاصيل الشخصية التالية: الجنس ، وتاريخ الميلاد ، وتعليم المشارك ، وكذلك تعليم الوالدين. المشاركون شغل في استبيان معيار الحمائية (67) لتحديد اليد السائدة لصنع الضغط على الزر أثناء المهام.

لقد قمنا بتضمين مقياس للاندفاع الذاتي المبلغ عنه عن طريق إصدار 15 قصيرًا من مقياس Barratt Impulsiveness [BIS؛ (68-70)]. يتميز نظام BIS باتساق داخلي جيد وموثوقية اختبار إعادة الاختبار (71). إنه يفرق بين ثلاثة من عناصر الاندفاع: عدم التخطيط ، الحركية والاندفاع المتعمد.

قمنا بقياس أعراض الاكتئاب المبلغ عنها ذاتيا عن طريق إصدار 21- البند من مخزون Beck Depression [BDI-II؛ (72-74)]. يُظهر BDI-II ثباتًا داخليًا عاليًا وموثوقية اختبار إعادة الاختبار (74).

علاوة على ذلك ، تم تقييم الوجبة الخفيفة المفضلة من أربعة خيارات مختلفة. تم استخدام أربع وجبات خفيفة مستساغة عالية السعرات لأنه سبق أن تبين أن تأثير PIT كان أقوى لهذه المنتجات الغذائية (14). وشملت اختيارنا اثنين من الحلو ، وقطع من الشوكولاته والدببة الصمغية ، واثنين منها لذيذا ، المفرقعات ، ورقائق البطاطس. في الخطوة الأولى ، كان على المشاركين تقييمها وفقًا لمدى إعجابهم بها (1 = أحبها بشكل أفضل ، 4 = أحبها على الأقل). في الخطوة الثانية ، تم استخدام مقياس تناظري بصري لتحديد مدى إعجابهم باختيارهم الأول. في وقت لاحق تم استخدام صورة لاختيار المشارك كمكافأة / نتيجة في تجربة PIT.

بعد المهمة العلاجية ومهمة Pavlovian ، أجاب المشاركون على استفسار لمعرفة ما إذا كانوا قد تعلموا الارتباطات الصحيحة (أي ، الاستجابة - النتيجة في تكييف فعال ، نتائج التحفيز في تكييف Pavlovian). في نهاية مرحلة التعلم ، قام المشاركون بتصنيف الكيفية التي ينظرون بها إلى النتيجة المحايدة على مقياس تناظري بصري (0 = متعادل ، 10 = العقاب).

لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين مجموعات الوزن للاندفاع ، وأعراض الاكتئاب ، وتروق الطعام وإدراك النتيجة المحايدة بين مجموعات الوزن الثلاثة (اختبار ANOVA / Kruskal - واليس ، الجدول Table11).

تجربة سلوكية

الإعداد التجريبية

يتألف الإعداد التجريبي من جهاز تعقب العين مع جهاز المراقبة المناظرة (Tobii TX300 Eye Tracker، Tobii Technology، Stockholm، Sweden) ، وراحة الذقن المصممة خصيصًا والحاسوب (HP EliteDesk 800 G1 Small Form Factor PC ، HP Inc. ، بالو ألتو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية).

استخدمنا اثنين من فركتلات المقطوعة الرمادية كمحفزات خلال تكييف Pavlovian ومهمة PIT ، والتي كانت متطابقة لالإضاءة والتعقيد (75). وعلاوة على ذلك ، استخدمنا الصور من الشوكولاته Maltesers ، الدببة Haribo غائر ، والبسكويت TUC ورقائق Zweifel على خلفية سوداء كما تعزز نتائج الغذاء خلال تكييف فعال و Pavlovian (الشكل (Figure1) .1). تم استخدام اختيار الطعام المفضل لدى المشارك فقط كإحدى نتائج التعزيز في المهام اللاحقة. لاحظ أنه تم توجيه المشاركين إلى أن هذه الصور تمثل مكافآت غذائية حقيقية ، والتي تم جمعها خلال التجربة وتلقيها في النهاية. وكانت لمؤشرات النتائج المحايدّة المتشابهة شكلاً وألوانًا متشابهة مثل المادة الغذائية الأصلية (أي ، بيضاوية صفراء لرقائق البطاطا) ولكن بدون خاصية مجزية. وبالنظر إلى أن الخواص البصرية للنتائج تمت مطابقتها ، يمكن تضييق الاختلافات في حركات العين إلى الخصائص المجزية لنتائج الغذاء.

 

الشكل 1

الإعداد التجريبية. اختار المشاركون طعامهم المفضل من بين أربعة خيارات (شوكولاتة ، دببة صمغية ، بسكويت ، رقائق البطاطس). ثم استخدمت صورة لهذا الطعام كمكافأة أثناء التعلم. صدرت تعليمات للمشاركين بأنهم سيحصلون على نسبة ...

تحليل الأداء

مهمة مفيدة

المشاركين (N = 54) اختاروا الاستجابة بمكافأة في كثير من الأحيان أكثر من الاستجابة المحايدة التي تشير إلى أنهم تعلموا بنجاح ارتباطات الاستجابة والنتائج (الشكل (Figure2A، 2ا؛ الطاولة Table2) .2). يمكن اعتبار هذا التأثير التعليمي قويًا (p <0.001 ، d = 2.9). لم تؤثر فئة الوزن بشكل كبير على عدد المكافآت والمحايدة أو العدد الإجمالي للاستجابات في التكييف الآلي (الجدول (Table2) .2). لا تزال مكابس المطابع المحايدة للمشاركين تشكل حوالي 25٪ من جميع الردود ، والتي ربما يرجع ذلك إلى جدول التعزيز الجزئي الذي تم تطبيقه أثناء المهمة الأساسية.

 

الشكل 2

النتائج من تكييف فعال و Pavlovian. تشير أشرطة الأخطاء إلى SEM. يتم عرض المفتاح / الحالة المكافئة باللون الأخضر والمفتاح / الشرط المحايد باللون الأحمر. (A) إجمالي عدد الردود لكل حالة أثناء التكييف الفعال. المشاركين ...

 

الجدول 2

التحليل الإحصائي للتكييف الفعال.

مهمة تكييف بافلوفان

أشار تحليلنا لحركات العين إلى أن جميع المشاركين (N = 54) تعلمت بنجاح ارتباطات التحفيز-النتيجة أثناء تكييف بافلوفيان. على وجه التحديد ، قمنا بتحليل حركات عين المشاركين بعد بداية التحفيز قبل عرض النتيجة (على سبيل المثال ، أثناء الشاشة المحايدة ، انظر الشكل Figure11B).

تم تحليل مؤشر العين في صناديق من خمس تجارب لالتقاط آثار التعلم للظروف مكافأة ومحايدة (الشكل (Figure2B) 2ب) وكل فئة وزن (أرقام (Figures2C-E، 2C-E. الطاولة Table3) .3). أظهرت حالة المكافأة ارتفاع مؤشر العين بشكل ملحوظ من حالة محايدة (p <0.001 ، d = 0.41 ، الشكل Figure2B) .2ب). تشير هذه النتيجة إلى أنه بالنسبة للظروف المكافأة وطوال مهمة التكييف ، قضى المشاركون وقتًا أطول في تثبيت المكافأة مقارنة بالموقع المخصص. وكان هذا مختلفًا عن الوضع المحايد ، حيث قضى المشاركون وقتًا أطول نسبيًا في تثبيت موقع الإشارة.

 

الجدول 3

التحليل الإحصائي لمؤشر العين خلال تكييف بافلوفان.

وجدنا تفاعلًا مهمًا بين فئة الشرط والوقت والوزن (p <0.05، أرقام Figures2C-E، 2C-E. الطاولة Table3) .3). كان هذا التأثير مدفوعًا بأنماط التثبيت حسب الحالة والوقت في كل مجموعة من مجموعات الوزن الثلاثة. ركز المشاركون ذوو الوزن الطبيعي بثبات على موقع المكافأة للحصول على الإشارات المكافئة والموقع المخصص للإشارات المحايدة بعد أول حاوية زمنية. في المقابل ، ركز المشاركون ذوو الوزن الزائد في المقام الأول على موقع المكافأة بغض النظر عما إذا كانوا يرون جائزًا أو جديلة محايدة وكان نمط التثبيت هذا ثابتًا بمرور الوقت. أظهر المشاركون البدينون نمط تثبيت آخر من حيث أنهم فضلوا على الفور موقع المكافأة للحصول على الإشارات المجزية ، وفضلوا في البداية موقع جديلة على المحاكمات المحايدة. ومع ذلك ، في النصف الثاني من التجارب تحولت الموضوعات السمنة إلى تفضيل موقع المكافأة للحصول على إشارات محايدة كذلك.

في تحليل التحكم ، قمنا بتحليل النسبة المئوية من الوقت الذي يقضيه المشاركون في البحث في مناطق أخرى غير المساحة المحددة (مثل ، المربع العلوي والسفلي) للنصف الأول والثاني من التجارب في كل حالة (الجدول (Table4) .4). قضى المشاركون وقتًا أطول قليلاً خارج منطقة الاهتمام بعد المحايد مقارنةً بالمحفز المكافئ (المكافأة = 19.13 ± 15.58 ، المحايدة = 22.85 ± 15.72 ، p <0.001 ، d = −0.24). علاوة على ذلك ، أمضى المشاركون وقتًا أطول قليلاً خارج منطقة الاهتمام في الثانية مقارنة بالنصف الأول من التجربة (الأول = 19.85 ± 15.20 ، الثانية = 22.13 ± 16.23 ، p <0.05 ، d = −0.15). بالإضافة إلى ذلك ، فإن النسبة المئوية للوقت الذي لا يمكن فيه تتبع حركات العين على سبيل المثال بسبب الوميض أو عدم تركيز الشاشة (أي القيم المفقودة) تغيرت بشكل ملحوظ بمرور الوقت (الأول = 7.58 ± 11.39 ، الثانية = 10.79 ± 14.66 ، d = −0.24 ، p <0.001) وكان أعلى قليلاً بعد الإشارة المحايدة (المكافأة = 8.60 ± 12.58 ، محايد = 9.76 ± 13.82 ، p = 0.090) (جدول (Table4) .4). تم تجاهل 9٪ تقريبًا من بيانات تتبع العين من التحليل. الأهم من ذلك ، لم يكن لفئة الوزن تأثير كبير على الوقت الذي يقضيه خارج المناطق المستهدفة أو على القيم المفقودة حيث فشل تتبع العين.

 

الجدول 4

التحليل الإحصائي للوقت الذي يقضيه المشاركون خارج الأهداف والقيم المفقودة خلال تكييف بافلوفان.

مهمة PIT

لاختبار تأثير PIT والاختلافات المحتملة بين فئات الوزن ونمط التثبيت الذي تم قياسه خلال تكييف Pavlovian ، أضفنا هذه العوامل كعوامل بين الموضوع إلى نموذج تأثيرات مختلطة خطية. تم تشكيل فئات الوزن استنادًا إلى مؤشر كتلة الجسم ونمط التثبيت استنادًا إلى انقسام متوسط ​​على استجابة العين المشروطة للجديلة المكافئة في النصف الثاني من تكييف بافلوفان (انظر تحليل الأداءلمزيد من التفاصيل). علاوة على ذلك ، أضفنا درجات الاندفاع (BIS) والاكتئاب (BDI) كمتغيرات دون فائدة لنموذجنا الإحصائي من PIT. استند هذا إلى الأدبيات السابقة ، التي أظهرت أن تأثير PIT قد يتأثر بالاكتئاب وأن الاستجابة الشرطية ترتبط بالاندفاع (49, 52, 85-87).

وجدنا تأثير PIT بحيث اختار المشاركون الاستجابة المكافئة أكثر من الاستجابة المحايدة عندما تم عرض cue المكافأة والعكس بالعكس لجديلة محايد. تم تعديل قوة تأثير PIT تبعاً لحالة وزن المشارك كما هو مشار إليه بواسطة تأثير CONDITION * RESPONSE TYPE * WEIGHT CATEGORY هام (p <0.001 ، الجداول Tables55 و and6، 6. الشكل Figure3) .3). هذا التأثير يعكس أن تأثير PIT كان أقوى في الأفراد يعانون من زيادة الوزن (الشكل (Figure3B، 3B, p_{الشرط * الرد في OVERWEIGHT} <0.001) ، والتي كانت حساسة للغاية لوجود إشارة المكافأة (مما تسبب في تفضيل واضح لاختيار المفتاح المكافئ). كان تأثير PIT في المشاركين ذوي الوزن الطبيعي والسمنة حاضرًا أيضًا ولكن بشكل واضح أصغر (p_{شرط * استجابة في الوزن الطبيعي} <0.001 ، p_{CONDITION * الرد في السمنة} <0.025). ضغط المشاركون على المفتاح المحايد أيضًا أثناء العرض التقديمي للمكافأة على الأرجح بسبب جدول التعزيز الجزئي المستخدم في مهمة التكييف الآلي.

 

الجدول 5

التحليل الإحصائي لعدد من الردود خلال نقل Pavlovian إلى أداة بما في ذلك العوامل المتكررة CONDITION ، RESPONSE STYLE ، ومجموعة متغير WEIGHT CATEGORY.

 

الجدول 6

التحليل الإحصائي لعدد من الردود خلال نقل Pavlovian إلى أداة بما في ذلك العوامل المتكررة CONDITION ، وأسلوب الاستجابة ، ومتغيرات المجموعة WEIGHT CATEGORY ، FIXY STYLE.

 

الشكل 3

النتيجة من نقل بافلوفيان إلى أداة (PIT) وفئة الوزن. تشير أشرطة الأخطاء إلى SEM. يتم وصف الحالة المكافئة باللون الأخضر والظروف المحايدة باللون الأحمر. تعتمد قوة تأثير PIT على فئة الوزن (الوزن الطبيعي) ...

أبلغنا أيضًا عن التأثير الرئيسي المهم لفئة الوزن (WEIGHT CATEGORY)p_{فئة الوزن} <0.05، جدول Table5) .5). ومع ذلك ، كانت الاختلافات في العدد الإجمالي للاستجابات بين فئات الوزن في نطاق صغير جدًا (الوزن الطبيعي = 57 ± 38 ، زيادة الوزن = 55 ± 41 ، obese = 54 ± 32). لذلك ، لا نعتقد أن هذا يمثل اختلافًا عامًا في الحافز للقيام بالمهمة.

بعد ذلك ، قمنا باختبار الارتباط بين سلوك الاستجابة المشروط الذي تم قياسه أثناء تكييف Pavlovian (أي نمط التثبيت) وتأثير PIT. لذلك ، حددنا مجموعتين "مؤشر منخفض للعين" (أي الأفراد الذين قاموا بتحديد موقع الإشارة بشكل تفضيلي) مقابل "مؤشر العين المرتفع" (أي الأفراد الذين قاموا بتحديد موقع المكافأة بشكل تفضيلي) والتي تم توزيعها بشكل مماثل عبر فئات الوزن (الشكل (Figure4A) .4ا). كشفت الإحصائيات أن تأثير PIT مشكَّل بطريقة التثبيت ولكن هذا التأثير التعددي يعتمد بشكل إضافي على فئة الوزن (تفاعل رباعي CONDITION * RESPONSE TYPE * WEIGHT CATEGORY * FIXATION STYLE، Table Table6، 6. الأرقام Figures4B-D) .4B-D). في كل من الوزن الطبيعي (الشكل (Figure4B) 4ب) والمجموعات البدينة (الشكل (Figure4C)، 4ج) ، أظهر الأفراد الذين أظهروا ارتفاع مؤشر العين تأثير PIT أقوى أثار من قبل مؤشرات المكافأة من الأفراد الذين يظهرون انخفاض مؤشر العين. على النقيض من ذلك ، في المشاركين ذوي الوزن الزائد كان هذا التفكك غائباً ، أي أننا لاحظنا تأثير PIT عالية بغض النظر عن ما إذا كان الأفراد يبدون ميولاً منخفضة أو عالية في مؤشر العين أثناء التكييف. من المثير للاهتمام ، الأفراد يعانون من السمنة المفرطة مع ارتفاع مؤشر العين (الشكل (Figure4D) 4د) لم تكن حساسة فقط لجائزة المكافأة ولكن أيضا إلى حد كبير غير حساس إلى جديلة محايدة منذ أن اختاروا المفتاح المطابق مقابل غير المتناسق مع احتمال شبه متكافئ لهذا الشرط الأخير.

 

الشكل 4

نتيجة النقل من بافلوفيان إلى أداة (PIT) لمؤشر "انخفاض مؤشر العين" ومجموعة "مؤشر العين عالية". تشير أشرطة الأخطاء إلى SEM. يتم عرض المفتاح / الحالة المكافئة باللون الأخضر والمفتاح / الشرط المحايد باللون الأحمر. ال ...

أخيرًا ، قمنا باختبار ما إذا كان هناك ارتباط بين نمط التثبيت الذي لوحظ أثناء تكييف بافلوفان ومؤشر كتلة الجسم عن طريق تشغيل نماذج منفصلة للتأثير المختلط داخل كل مجموعة من مجموعات الوزن. بشكل غير متوقع ، وجدنا أن الأفراد ذوي الوزن الطبيعي في مجموعة "مؤشر العين المرتفعة" أظهروا زيادة في مؤشر كتلة الجسم ضمن المدى الصحي (d = 1.7 ، p <0.001 ، الشكل Figure4E) .4E). كان هذا التأثير قويا بشكل مدهش ولم يكن موجودا في الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن أو السمنة (p > 0.646).

اﻟﻣﺷﺎرﮐﯾن اﻟذﯾن ﯾﻌﺎﻧون ﻣن زﯾﺎدة اﻟوزن ﯾﻌرﺿون ﺗﺄﺛﯾر PIT أﻋﻟﯽ ﻣن اﻷﻓراد اﻟﻌﺎدﯾﯾن اﻟوزن أو اﻟﺑدﯾن

أظهر المشاركون ذوو الوزن الزائد أقوى تأثير PIT مقارنة بمواضيع الوزن الطبيعي والسمنة مهمة PIT، الأرقام Figures3A-C) .3A-C). تمدّد هذه النتيجة الملاحظات السابقة التي تشير إلى أن البالغين ذوي الوزن الزائد والبدناء أظهروا تفاعلًا معززًا للمنبهات الغذائية أثناء الملاحظة السلبية للمنبهات ، ومهمة فحص نقطية بصرية ، وإصدارات مختلفة من مهمة ستروب أو في استبيانات (37, 87, 89). حددت هذه الدراسات كمية تفاعلية الطعام عن طريق قياس وقت التفاعل ومدة تتبع العين وتحيّطات الاتجاه وقطر التلميذ والكهربي والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.37). تبين تتبع العين على وجه الخصوص مدة توجيه التحيزات نحو إشارات الغذاء وانخفاض في قطر تلميذ [يزيد من علامات نورادرينيك والتدخل السامي أعلى (90, 91)] إلى الأطعمة ذات السعرات الحرارية العالية في المواد ذات الوزن الزائد والبدانة (92-94). تمتد نتائجنا إلى هذه التقارير السابقة من خلال إظهار أن السلوك الموجه نحو الهدف في الأشخاص ذوي الوزن الزائد يتأثر بشدة بالمؤشرات المرتبطة بالمكافآت الغذائية ، كما تم اختباره من قبل نموذج PIT ، في حين أن تأثير الإشارات المحايدة كان مشابهًا لمجموعة الوزن الطبيعي. ومن المثير للاهتمام ، لم يلاحظ أي تأثير PIT مكافأة محددة لمجموعة من الأفراد يعانون من السمنة المفرطة. لاحظ أنه لم تكن هناك اختلافات في المجموعة في الطعام. على الرغم من أن هذه النتيجة في الأفراد البدناء أمر محير في البداية ، فإنه يتماشى مع دراسة حديثة وجدت أيضا أن الأفراد يعانون من السمنة المفرطة لديهم تأثير PIT مماثلة لموضوعات الوزن الطبيعي (57). ومع ذلك ، واتسون وآخرون. (57) أظهرت زيادة تأثير PIT للأطعمة ذات السعرات الحرارية العالية مقابل السعرات الحرارية المنخفضة ، والتي وجدت فقط في المواد السمنة (57). أحد التفسيرات المحتملة للاكتشاف بأن تأثير PIT متشابه لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة والبدانة هو أن تناول الحمية الكثيفة المعتاد قد يحفز نمطًا قهريًا من الأكل غير حساس للمنبهات البيئية (انظر الآلية الفسيولوجية والأسئلة المفتوحة).

إذا أخذنا معاً ، فإن اكتشافنا أن الدافع الناتج عن العتبات المرتبطة بالمكافأة هو زيادة في الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن ، يتماشى مع نظرية التوعية المحفزة للإدمان (15-21). تتنبأ نظرية التوعية المحفزة للإدمان بالانحياز المتعمد نحو العظة ذات الصلة بالمكافأة ، والتي تتماشى مع نتائج حركة العين خلال تكييف بافلوفان ، والدافع المرضي للمكافآت والمنبهات المرتبطة بالجوائز (أي "الرغبة" القهرية)17, 20). كان الدافع المرضي للطعام والتنبؤ بالأغذية التنبؤ في الدراسة الحالية التي تظهر من خلال زيادة تأثير PIT في الأفراد يعانون من زيادة الوزن. كما أظهرت بعض الدراسات التي أجريت على البشر والتي تدرس تأثير مؤشرات بافلوفان على الاستجابة الفعالة في الاعتماد على المادة زيادة تأثير PIT في المدمنين مقارنة بالضوابط (48, 57, 95). ومع ذلك هناك بعض الأدلة لعدم وجود ارتباط بين PIT والاعتماد على المواد في دراسات أخرى (11, 42, 43, 50, 56, 96).

ومع ذلك ، تشير بياناتنا أيضًا إلى أنه بمجرد الوصول إلى حالة السمنة ، قد يعود التوعية بالحوافز إلى المستويات الطبيعية. من المغري أن نتكهن بأن فرط الحساسية يمكن أن تنخفض في الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة بسبب الإفراط في تناول الطعام المعتاد / القهري (97, 98) ، ولكن لم يتم اختبار ذلك بشكل مباشر في الدراسة الحالية. ومن الممكن أيضًا أن الأفراد البدينين قد يوجهون اهتمامًا أقل نحو المكافآت الغذائية الصغيرة (كما هو مستخدم هنا) و / أو قد يتم تحويل تفضيلاتهم إلى محفزات ذات قيمة ذاتية أكبر (مثل ، مكافآت أكثر استساغة وحساسية من السعرات الحرارية) ، والتي تم عرضها للتأثير بشكل كبير على PIT (53). لم نجمع بيانات حول قيمة المكافأة الذاتية في الدراسة الحالية. لذلك ، قد توفر الاختلافات المحتملة في تقدير المكافأة بين مجموعات الوزن تفسيرات بديلة لتأثير PIT المخفض الذي لوحظ لدى الأفراد البدينين.

حركات العين أثناء تكييف بافلوفان تختلف بين الأفراد الطبيعيين والوزن الزائد والبدناء

استخدمنا تتبع العين لقياس التغيرات السلوكية خلال تكييف بافلوفان. تم استخدام تتبع العين سابقا لقياس التفاعلية لمحفزات الغذاء التي لوحظت بشكل سلبي (34, 37والتحقيق في الفروق الفردية في مدى ما ينسبه الأفراد إلى التحفيز إلى مؤشرات التنبؤ بالمكافأة مقابل المكافأة نفسها (49). هنا ، قمنا بتتبع العين في الفترة بين رؤية جديلة وتلقي مكافأة ، أي ، في حين رأى المشاركون فقط شاشة محايدة ولكن لا محفزات بصرية. اخترنا تعديل النماذج السابقة49) نظرًا لأن الإنظار ينجذب تلقائيًا إلى الإشارات البصرية ما لم يتم منع حركة العين هذه بشكل نشط.

في دراستنا ، تم تشكيل استجابة العين المشروطة تجاه موقع جديلة المكافأة والمحايد خلال تكييف بافلوفان بشكل مختلف اعتمادًا على حالة وزن المشارك (انظر مهمة تكييف بافلوفان، الأرقام Figures2C-E) .2C-E). وبشكل أكثر تحديدًا ، وجدنا خلال تكييف بافلوفان أن الأفراد ذوي الوزن الزائد أظهروا انحيازًا عامًا نحو موقع المكافأة بغض النظر عما إذا كانوا قد أجروا تجربة جديلة أو تجربة جديلة محايدة. هذا الافتقار إلى تفكك واضح بين المكافآت والمحاولات المحايدة ظل ثابتًا نسبيًا عبر الظروف ومتوافقًا إلى حد كبير مع ملاحظة أن البالغين ذوي الوزن الزائد أظهروا تفاعلًا محسنًا للمحفزات الغذائية أثناء الملاحظة السلبية للمنبهات ، ومهمة فحص نقطية بصرية ، وإصدارات مختلفة من Stroop مهمة أو في استبيانات (37, 87, 89). على وجه التحديد ، قمنا بتأكيد هذه الدراسات وتوسيعها من خلال إظهار أن الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن يظهرون تحيزًا للاتجاه العام نحو موقع المكافأة ، مما يوحي بحساسية أكبر للمكافأة المتوقعة ، وهو تفسير يتوافق مع تأثير PIT الأكبر للمنبهات المرتبطة بالأغذية المكافآت. كذلك ، اختلف الأفراد البدناء عن ضوابط الوزن الطبيعي ولكن بشكل رئيسي خلال النصف الأول من تكييف بافلوفان ، حيث أظهروا تمييزًا واضحًا بين الاستجابات المشروطة لمنبهات المكافأة (التي سببت فترات تثبيت طويلة في موقع المكافأة) والمنبهات المحايدة (التي نتجت في فترات التثبيت الأطول لموقع جديلة). ومع ذلك ، تم تخفيض هذا التمايز الأولي القوي بوضوح في نهاية تكييف Pavlovian.

الفروق الفردية في الاستجابات الشرطية تؤثر بشكل تفاضلي على تأثيرات PIT في الأفراد ذوي الوزن الطبيعي والوزن الزائد والبدناء

استخدمنا سلوك حركة العين للكشف عن الفروق الفردية وتصنيف المشاركين إلى مجموعة من الأفراد الذين لديهم "مؤشر منخفض للعين" ، أي أنهم ركزوا في الغالب على موقع الجديلة أو "مؤشر العين المرتفع" ، أي أنهم ركزوا في الغالب على موقع المكافأة . وكشفت تجربتنا أن الأفراد ذوي الوزن الطبيعي من مجموعة "مؤشر العين عالية" أظهروا تأثير PIT أقوى لجائزة المكافأة من الأفراد في المجموعة "مؤشر منخفض العين" (أرقام (Figures4B، E) .4B، E). هناك مجموعة واحدة فقط من الباحثين الذين أجروا تجربة مماثلة للتحقيق في تأثير أسلوب التثبيت الفردي على PIT (49). وعلى النقيض من نتائجنا ، وجدوا أن استجابة حركة العين المشروطة القوية نحو جديلة أدت إلى زيادة تعديل السلوك الموجه نحو الهدف. ومع ذلك ، فقد قاموا بقياس حركات العين بينما كان جديلة ما زالت على الشاشة تقترح أن سلوك حركة العين كان بديلاً لنهج نهج الإشارات الملاحظ في الحيوانات ، والمعروف أيضًا باسم "تتبع الإشارة" (22, 23, 58, 99, 100). على النقيض من ذلك ، قمنا باختبار استجابة العين المشروطة خلال شاشة محايدة مما يوحي بأن سلوك حركة العين قد يعكس بشكل أساسي البراعة التحفيزية للمكافأة المتوقعة (انظر الشكل). Figure1B) .1ب). وجدنا أن الاختلافات الفردية خلال تكييف بافلوفان (أي "منخفض" مقابل "مؤشر العين عالية") تفاعل مع فئة الوزن للتأثير على PIT.

في كل من المجموعات ذات الوزن الطبيعي والبدناء ، أظهرت مجموعة "مؤشر العين عالية" تأثير PIT أقوى أثارها مؤشرات المكافأة من مجموعة "مؤشر منخفض العين". على النقيض من ذلك ، لاحظنا في زيادة الوزن المشاركين تأثير PIT عالية بغض النظر عن ما إذا كان الأفراد أظهرت مؤشرات مؤشر العين عالية أو منخفضة أثناء التكييف. ومع ذلك ، يجب تفسير هذه البيانات بحذر لأن المجموعات الفرعية كانت صغيرة جدًا. أحد التفسيرات المحتملة للاختلافات الفردية في تأثير PIT هو أنه ليس فقط الحافز البارز ، ولكن أيضا السيطرة المثبطة لها تأثير على كيفية تأثر السلوك الموجه نحو الهدف من خلال الإشارات البافلوفينية. قد يظهر الأفراد الذين يعانون من الوزن الطبيعي والبدناء الذين يعبرون عن "مؤشر منخفض للعين" تأثير PIT أصغر لأنهم يعبرون عن آلية التحكم المثبطة ، التي تنظم تأثير العتبات المرتبطة بالمكافأة على السلوك الموجه نحو الهدف. ومع ذلك ، في الوزن الزائد معربا عن "مؤشر منخفض للعين" ، يمكن تغيير هذه الآلية المثبطة بحيث تعبر عن تأثير PIT أقوى ، مما يعني أن هؤلاء المشاركين هم أكثر عرضة لتأثير الإشارات. لم يتم اختبار تثبيط الاستجابة على سبيل المثال مع مهمة Go / Nogo في الدراسة الحالية. على الرغم من ذلك ، كان تثبيط الاستجابة المتدني سابقًا مرتبطًا بالإفراط في تناول الطعام والحمية غير الناجحة (101, 102). تتفق نتائجنا أيضًا مع Trick et al. (103) الذين أظهروا أن استجابة مشروطة أعلى تم قياسها خلال تكييف بافلوفان لا يتم ترجمتها تلقائيًا إلى PIT أعلى. وينطبق الشيء نفسه على الاستجابات الكهربية (أي P300) التي لم تكن مرتبطة مع تأثير PIT في شاربي الاجتماعية (96).

علاوة على ذلك ، وجدنا أن الوزن الطبيعي المعبر عن "مؤشر عالي العين" أظهر زيادة مؤشر كتلة الجسم ضمن النطاق الصحي. يمكن ربط ذلك بالأبحاث السابقة التي تشير إلى زيادة الانحياز التحيزي تجاه إشارات الغذاء كعامل خطر لرفع الوزن (37). ومع ذلك ، فقد أظهرت مراجعة حديثة للأدب أن الانتباه إلى الغذاء أو العظة هو مؤشر ضعيف لسلوك المشكلة (104).

قضايا تفسيرية

تعرض ورقة البحث التي نقدمها رؤية جديدة حول تأثير الإشارات المتعلقة بالغذاء على حركات العين والسلوك الموجه للأهداف في الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن والسمنة. ومع ذلك ، فإن تفسير النتائج التي توصلنا إليها يخضع لقيود محددة.

أولاً ، كان من الممكن أن تؤثر الاختلافات الفردية في تقييم المكافأة على السلوك الخاضع للرقابة. حاولنا التغلب على هذه المشكلة من خلال اختبار جميع المشاركين في نفس الحالة الغذائية (أي الجوع) وعن طريق السماح لهم باختيار الوجبة الخفيفة المفضلة لديهم من بين أربعة خيارات. لم تكن فكرة الإعجاب بالاعتماد على مقياس تناظري مرئي مختلفة بين المجموعات (فئة الوزن ، نمط التثبيت) ولم تؤثر على استجابة العين المشروطة ولا على PIT.

ثانياً ، إن تجربتنا لا تمكننا من تحديد ما إذا كانت حساسية الأفراد ذوي الوزن الزائد للمنبهات البيئية تحمل فقط الإشارات الخاصة بالغذاء أو ما إذا كان هؤلاء الأفراد يظهرون حساسية متزايدة بشكل عام لمنبهات التنبؤ بالمكافأة. تم العثور على كل من تأثيرات المكافأة العامة والمادية في الدراسات السابقة على المرضى الذين يعتمدون على الكحول (45, 48) والمدخنين (95). وهكذا ، على الرغم من أن تفكك تأثيرات المكافأة العامة والغذائية الخاصة لم يكن محور تركيز الدراسة الحالية ، إلا أنه يمثل سؤالًا مهمًا للبحث المستقبلي.

الآلية الفسيولوجية والأسئلة المفتوحة

ما الذي يمكن أن يكون بالضبط الآلية الأساسية لإيجاد اختلافات في استجابة العين المشروطة ، وربما أيضًا السلوك الموجه نحو الهدف لدى الأفراد ذوي الوزن الطبيعي والوزن الزائد والبدناء؟ من الأمور الراسخة أن تناول الطعام المستساغ يزيد من نشاط الدماغ في المناطق المتورطة في معالجة الثواب (أي ، المخطط ، الدماغ المتوسط ​​، اللوزة ، القشرة المخية الأمامية) ويؤدي إلى إطلاق الدوبامين في المخطط الظهري. ترتبط كمية الدوبامين بمعدلات اللطف (أي "الإعجاب") وكثافة السعرات الحرارية للمكافأة / الطعام [للمراجعات ، راجع المرجع. (20, 21)]. تناول الطعام المتوقع أو التعرض للصور / الأطعمة يزيد من النشاط داخل مناطق الدماغ المعروفة بتقييم المكافأة التحفيزية (أي اللوزة المخية ، القشرة الأمامية الأمامية) (21, 105, 106) والنتائج في إطلاق الدوبامين مماثلة كمكافآت (107). يفترض نموذج التحفيز التحفيزي أن الاستهلاك المتكرر للغذاء ذي السعرات الحرارية العالية يؤدي إلى زيادة نشاط الدماغ في المناطق التي تشارك في تقييم الحوافز إلى الإشارات المرتبطة بالمتناول الغذائي المستساغ. بواسطة تكييف ، مما يدفع الحنين والإفراط في تناول الطعام عندما تكون هذه الإشارات متوفرة (15, 17, 20, 21). هناك أدلة قوية على أن الخلايا العصبية الدوبامينية التي تتجه إلى المخطط والبطن البطني تستجيب لاستلام طعام مستساغ ، ولكن بعد تكرار التزاوج بين الغذاء وإشارة ، حريق ردا على جديلة الغذاء ذات الصلة ولم تعد ردا على استلام الطعام [للمراجعة ، راجع المرجع. (107)]. هذا التغير خلال صفات تعلم التحفيز - نتائج ذات قيمة إلى الإشارات نفسها ، وبالتالي يرشد السلوك المتحرك (59, 107-109). من المرجح أن تسهم هذه العملية في الإفراط في تناول الطعام وتؤدي إلى زيادة الوزن. بالتوافق مع نظرية التحفيز التحفيزي ، أظهر البشر البدينون نشاطًا متزايدًا في مناطق الدماغ المرتبطة بالمكافأة والتحفيز ، ومناطق الدماغ المرتبطة بالاستجابات الحركية ومناطق الدماغ المرتبطة بالاهتمام بصور الطعام ، أو إشارات الغذاء ، أو إعلانات الأطعمة (20, 21, 27, 110-114). يمكن أن تنعكس هذه الاستجابة الأكبر للمنبهات المرتبطة بالأغذية في زيادة استجابة العين المشروطة لدى الأفراد البدينين الملاحظين في تجربتنا. يمكن أن تؤدي الإشارة المرتبطة بالأغذية والتي تنسب إلى الحافز التحفيزي إلى اتخاذ إجراءات للحصول على الغذاء (أي زيادة "الرغبة") (20). في دراستنا ، هذا "الرغبة" المتزايدة / الدافع بسبب الإشارات المرتبطة بالأغذية هو سبب محتمل لرصد تأثيرات PIT أقوى في الوزن الزائد. ومع ذلك ، تشير دراستنا إلى أن هذا ربما لا ينطبق على المشاركين البدينين. هناك بعض الأدلة من التجارب التي أجراها الإنسان والحيوان أن المدخول المعتاد من الحمية الغذائية عالية الدهون يقلل من إشارات الدوبامين في دائرة المكافأة (21, 115, 116). هذا يتفق مع التجارب على الكوكايين والأفراد الذين يعتمدون على الكحول (117, 118). ومع ذلك ، لم يتم قياس العمليات المعتادة مع النموذج التجريبي لدينا.

إن مزيجًا من نموذجنا السلوكي مع طرق إضافية مثل تدخلات التصوير العصبي أو التدخلات الدوائية سيسمح بفهم أفضل للآلية الأساسية. وهذا من شأنه أيضًا تسهيل دمج النتائج التي توصلنا إليها في أبحاث الحيوانات حول التباين الفردي والحافز المشروط والإفراط في الأكل والإدمان. علاوة على ذلك ، سيكون من المثير للاهتمام دراسة تأثير الإشارات البيئية في مجموعة من المرضى بعد جراحة علاج البدانة أو بعد تدخلات أخرى (أي ، النظام الغذائي ، التدريب السلوكي ، انظر الآثار السريرية).

الآثار السريرية

قد تكون نتائجنا ذات صلة عملية لأننا نبين أن استجابة العين الزائدة في مجموعة الوزن الزائد والسلوك الموجه نحو الهدف تكون أكثر عرضة لتأثير الإشارات البيئية. وبالتالي ، قد يكون من المفيد تناول الاستراتيجيات العقلية لمقاومة الإشارات المتعلقة بالأغذية أيضًا في العلاج النفسي / السلوكي للأفراد ذوي الوزن الزائد [مثل: التدريب على الانقراض ، والتدريب على التحكم في المواقف ، والتدريب على الاستجابة (60, 119-121)]. التلاعب في التحيز الانتباه إلى العظة المخدرات بواسطة وقد أظهرت العلاجات السيطرة على attentional للحد من بعض العظة المخدرات السيطرة السلوكية لديها أكثر من المدمنين (60, 122-124). على حد علمنا ، هناك دراسة واحدة فقط ، والتي طبقت برنامج تعديل انحراف الانتباه (ABM) كما هو مستخدم في الاضطرابات الإدمانية للأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة والسمنة (مثل الأكل بنهم) (125). كشفت هذه الدراسة عن انخفاض في الوزن ، أعراض اضطرابات الأكل ، الشراهة في تناول الطعام ، وفقدان السيطرة والقدرة على الاستجابة للغذاء بعد تدريب ABN 8 - أسبوع (125). ومع ذلك ، يجب تفسير هذه النتائج بحذر بسبب انخفاض حجم العينة وتجربة تسمية مفتوحة للمجموعة الواحدة. لقد نجحت مجموعة من الاستجابة الغذائية وتدريب الانتباه في تقليل تنظيم شبكات المكافآت والاهتمام بالدماغ وخفض الدهون في الجسم (120, 121). بالنسبة للأفراد البدناء ، الذين لم يختلفوا في دراستنا عن ضوابط الوزن الطبيعي فيما يتعلق بتأثير الإشارات الخارجية على السلوك الموجه للأهداف ، ربما تكون العلاجات الأخرى أكثر ملاءمة لأن سلوك الأكل غير المؤدي قد تم توطيده بالفعل [على سبيل المثال ، العلاج السلوكي المعرفي ، التحفيزي إجراء المقابلات ، التدريب على عكس العادة ، تدريب السيطرة على التثبيط (102, 126)]. اكتشاف هذه الدراسة مع دراسات سابقة (8, 9, 14, 57) ينبغي النظر أيضا عند صياغة سياسات ومبادئ توجيهية جديدة لإعلانات الطعام.

يود المؤلفون أن يشكروا د. دانيال وولي على المساعدة التقنية والدكتور ميد. Renward S. Hauser and Dr. med. فيليب جيربر لأفكارهم القيمة وتوصياتهم بشأن توظيف المرضى.

التمويل. أصبح هذا العمل ممكنا بفضل التمويل الذي تم تلقيه من منحة Eat2Learn2Move لمؤسسة ETH للأبحاث.