بيول الطب النفسي. مخطوطة المؤلف متاحة في PMC 2016 Apr 11.
نشر في الصيغة النهائية المعدلة على النحو التالي:
بيول الطب النفسي. 2013 May 1؛ 73 (9): 811 – 818.
نشرت على الانترنت 2013 يان 29. دوى: 10.1016 / j.biopsych.2012.12.020
PMCID: PMC4827347
NIHMSID: NIHMS763035
انظر التعليق "النماذج الحيوانية تقود الطريق لمزيد من فهم الإدمان على الأغذية بالإضافة إلى تقديم أدلة على أن الأدوية المستخدمة بنجاح في الإدمان يمكن أن تكون ناجحة في علاج الإفراط في الأكل"في بيول الطب النفسي، المجلد 74 في الصفحة e11.
ملخص
إن أدمغتنا متجانسة للرد والبحث عن مكافآت فورية. وبالتالي ، فليس من المستغرب أن كثيرًا من الناس يفرطون في تناول الطعام ، والذي يمكن أن يؤدي في بعض الحالات إلى السمنة ، بينما يتعاطى آخرون المخدرات ، والتي يمكن أن تؤدي في بعض الأحيان إلى الإدمان. على الرغم من أن مدخول الطعام ووزن الجسم يخضعان للتنظيم المتجانس ، فعندما يتوفر طعام مستساغ للغاية ، فإن القدرة على مقاومة الرغبة في تناول الطعام تتوقف على ضبط النفس. لا يوجد منظم منظم للتثبت من تناول الأدوية (بما في ذلك الكحول) ؛ وبالتالي ، فإن تنظيم استهلاك المخدرات يتم في الغالب عن طريق ضبط النفس أو الآثار غير المرغوب فيها (مثل التخدير للكحول). يمكن أن يؤدي الاختلال في كل من العمليات العصبية الحيوية التي تكمن وراء الحساسية للمكافئة وتلك التي تكمن وراء السيطرة المثبطة إلى تناول الطعام القهري لدى بعض الأفراد وتناول الأدوية القهرية في الآخرين. هناك أدلة متزايدة على أن اضطراب توازن الطاقة يمكن أن يؤثر على دائرة المكافأة وأن الإفراط في الاستهلاك من الطعام المكافئ يمكن أن يؤدي إلى تغيرات في دائرة المكافأة التي تؤدي إلى تناول الطعام القهري المماثل للنمط الظاهري المرئي بالإدمان. أنتجت أبحاث الإدمان أدلة جديدة تشير إلى وجود قواسم مشتركة كبيرة بين الركائز العصبية التي تؤدي إلى مرض الإدمان وعلى الأقل بعض أشكال السمنة. وقد أدى هذا الاعتراف إلى مناقشة صحية لمحاولة التحقق من مدى تداخل هذه الاضطرابات المعقدة والأبعاد ، وما إذا كان الفهم الأعمق للتداخل المتبادل بين أنظمة الاستتباب والمثابرة سيعود بفرص فريدة للوقاية والعلاج من كل من السمنة والبدانة. إدمان المخدرات.
كل من الإدمان والبدانة يعكسان اختلالات في استجابات الدماغ لمكافئات مجزية في البيئة. بالنسبة للبدانة ، يمكن أن يحدث هذا الخلل بسبب شذوذات الغدد الصماء التي تغير العتبة النشطة وتعديل حساسية المكافآت الغذائية. ومع ذلك ، يمكن أن تنتج السمنة أيضًا عن سهولة الوصول إلى طعام مستساغ جدًا ، حيث يمكن أن يؤثر الاستهلاك المفرط منه على التأشير المتجانس ويعطل الحساسية لمكافأة الطعام. من ناحية أخرى ، فإن الاستهلاك المتكرر للدواء يمكن أن يعطل مباشرة دائرة المكافأة ، هدفها الصيدلاني الرئيسي. وهكذا ، فإن نظام الدوبامين (DA) ، من خلال mesoaccumbens / mesolimbic (المكافأة والعواطف) ، mesostriatal (العادات ، الروتين ، والحركة) ، ومسارات mesocortical (الوظيفة التنفيذية) ، هو ركيزة مشتركة في البيولوجيا العصبية لكل من الاضطرابات (الشكل 1).
نقترح أن هذين المرضين يشتركان في العمليات العصبية الحيوية التي يمكن أن تؤدي ، عند تعطّلها ، إلى استهلاك قهري ، في حين تتضمن أيضًا عمليات بيولوجية عصبية فريدة. نقدم دليلا على ركائز عصبية بيولوجية مشتركة ولا ندعي أن السمنة هي نتيجة الإدمان على الغذاء بل أن مكافأ الطعام يلعب دورا حاسما في الإفراط في تناول الطعام والبدانة ، مشيرا إلى أنه مكون الأبعاد للسمنة.
التداخلات الوراثية
العوامل الاجتماعية والثقافية تسهم في وباء السمنة. ومع ذلك ، تساعد العوامل الفردية أيضًا في تحديد من سيصبح بديناً في هذه البيئات. على الرغم من أن الدراسات الجينية كشفت عن طفرات نقطية تم تمثيلها بشكل مفرط بين الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة ، إلا أن السمنة يعتقد أنها تخضع لسيطرة متعدِّدة. وبالفعل ، فإن أحدث دراسة شاملة عن ارتباط الجينوم كله أجريت في 249,796 أفراد من أصل أوروبي حددت 32 loci المرتبط بمؤشر كتلة الجسم (BMI). ومع ذلك ، أوضحت هذه المواقع 32 فقط 1.5 ٪ من الفرق مؤشر كتلة الجسم (1,2) ، وهي حالة من غير المرجح أن تتحسن مع عينات أكبر بسبب التفاعلات المعقدة بين العوامل البيولوجية والبيئية. هذا صحيح بشكل خاص عندما يتوفر الغذاء على نطاق واسع من السعرات الحرارية ، ليس فقط كمصدر للتغذية ، ولكن أيضا كمكافأة قوية ، في حد ذاتها ، يعزز الأكل.
ربما ، توسيع نطاق ما نفهمه بالخطر الجيني للبدانة التي تتجاوز الجينات المرتبطة باستتباب الطاقة (3) لتشمل الجينات التي تعدل استجابتنا للبيئة ستزيد النسبة المئوية لتفاوت مؤشر كتلة الجسم الذي تفسره الجينات. على سبيل المثال ، يمكن للجينات التي تؤثر على الشخصية أن تسهم في السمنة إذا أدت إلى تآكل المثابرة المطلوبة للنشاط البدني المستمر. وبالمثل ، قد تساعد الجينات التي تعدل التحكم التنفيذي ، بما في ذلك ضبط النفس ، في التصدي لخطر الإفراط في تناول الطعام في البيئات الغنية بالغذاء. هذا يمكن أن يفسر العلاقة بين السمنة والجينات المتورطة مع DA neurotranschermission ، مثل DRD2 Taq I A1 allele ، الذي ارتبط بالإدمان (4). وبالمثل ، هناك جينات عند نقطة التقاطع بين الثواب ومسارات التماثل ، مثل مستقبلات القنب 1 (CNR1) الجينات ، التغيرات التي ارتبطت بمؤشر كتلة الجسم ومخاطر السمنة في معظم الدراسات (5) ، وكذلك مع الإدمان (6). ولنتذكر أيضًا في هذا السياق أن الأفيونيات الذاتية المنشأ تشارك في الاستجابات الملحوظة للطعام والأدوية وأن تعدد أشكال A118G الوظيفي في جين مستقبل المستقبلة الأفيونية (OPRM1) قد ارتبطت بضعف في اضطرابات الأكل بنهم (7) وإدمان الكحول (8).
التداخل الجزيئي: التركيز على الدوبامين
لا يتأثر قرار تناول الطعام (أو لا) فقط بالحالة الداخلية لمعادلة السعرات الحرارية ولكن أيضًا بعوامل غير مضطربة ، مثل استساغة الطعام والمنبهات البيئية التي تؤدي إلى استجابات مشروطة. كشف العقد الماضي عن العديد من التفاعلات الجزيئية والوظيفية بين مستويات التواؤم والمكافأة في تنظيم الأغذية. على وجه التحديد ، العديد من الهرمونات وبكتيريا العصبونات المشاركة في توازن الطاقة يؤثر على مسار مكافأة DA (9). بشكل عام ، تزيد الإشارات المستقلبة أو الأيزوزيدية من نشاط الخلايا DA لمنطقة المنطقة البطنية (VTA) عند تعرضها للمؤثرات الغذائية ، في حين أن تلك المثبطات anorexigenic تمنع إطلاق DA وتقلل إصدار DA (10). علاوة على ذلك ، الخلايا العصبية في VTA و / أو النواة المتكئة (NAc) تعبر عن الببتيد الشبيه بالـ Glaxagon-1 (11,12) ، جريلين (13,14) ، ليبتين (15,16) ، الأنسولين (17) ، orexin (18) ، ومستقبلات الميلانوكورتين (19). لذلك ، ليس من المستغرب أن هذا الهرمون / الببتيدات يمكن أن يؤثر على الاستجابات المجزية لمخدرات سوء المعاملة. يمكن لمثل هذه التفاعلات تفسير نتائج الاستجابات الموهنة للآثار المجزية للعقاقير في النماذج الحيوانية للبدانة (20). وبالمثل ، وجدت الدراسات البشرية علاقة عكسية بين مؤشر كتلة الجسم واستخدام المخدرات غير المشروعة (21) وخطر أقل لاضطرابات تعاطي المخدرات في الأفراد الذين يعانون من السمنة22) ، بما في ذلك انخفاض معدلات النيكوتين (23) والماريجوانا (24) إساءة. وعلاوة على ذلك ، فإن التدخلات التي تقلل من مؤشر كتلة الجسم وتقلل من مستويات البلازما من الأنسولين والليبتين تعزز من الحساسية للأدوية المهدئة (25) ، ويرتبط جراحة السمنة لسمنة مع زيادة خطر الانتكاس لتعاطي الكحول وإدمان الكحول (26). مجتمعة ، تشير هذه النتائج إلى إمكانية أن يتنافس الطعام والأدوية على آليات المكافآت المتداخلة.
يمكن التنبؤ بالتداخلات الظاهرية والبيولوجية العصبية بين السمنة والإدمان على أساس أن تعاطي المخدرات ينقر في نفس الآليات العصبية التي تعدل الدافع وتوجه إلى البحث عن الطعام واستهلاكه (27). بما أن العقاقير تعمل على تنشيط مسارات مكافآت الدماغ بشكل أكثر فعالية من الطعام ، فإن هذا يساعد على تفسير (مع آليات الشبع المتجانس) قدرة أكبر للأدوية للحث على فقدان السيطرة والسلوك الإجباري. تلعب مسارات الدماغ DA ، التي تعدل الاستجابات السلوكية للمؤثرات البيئية ، أدوارًا مركزية في السمنة (أيضًا في حالة الإدمان). لا تعدل عصبونات الدوبامين (في كل من VTA و substantia nigra) المكافأة فقط بل وأيضاً الدافع والاستدامة للجهود الضرورية لإنجاز السلوكيات اللازمة للبقاء على قيد الحياة. في الواقع ، تموت الفئران الناقصة DA بسبب الجوع ، على الأرجح نتيجة لانخفاض الحافز لاستهلاك الطعام ، وتجديد المخطط الظهري مع استعادة DA التغذية وإنقاذها (28). هناك مسار آخر DA (مسار الدرنات) الذي ينطلق من المهاد إلى الغدة النخامية ، لكننا لا ندرسه هنا لأنه لم يتورط بعد في الآثار المكافئة للأدوية (29) ، على الرغم من أنه يمكن أن تتأثر من تعاطي المخدرات (30). ولتحقيق وظائفها ، تتلقى الخلايا العصبية DA إسقاطات من مناطق الدماغ المعنية بالاستجابات الذاتية (hypothalamus ، insula) ، الذاكرة (hippocampus) ، التفاعل العاطفي (amygdala) ، الإثارة (المهاد) ، والتحكم المعرفي (قشرة الفص الجبهي) من خلال مجموعة متنوعة من الناقلات العصبية والببتيدات (31). وكما هو متوقع ، فإن العديد من الناقلات العصبية المتورطة في سلوكيات البحث عن المخدرات متورطة أيضًا في تناول الطعام (9).
من بين جميع الإشارات المتورطة في تأثيرات الطعام والأدوية ، كان DA هو الأكثر بحثًا بدقة. وقد أظهرت التجارب في القوارض ، على سبيل المثال ، أن إشارات DA من خلال كل من مستقبلات D1 ومستقبلات D2 (D2R) في المخطط الظهري ضرورية للتغذية والسلوكيات الأخرى المرتبطة بالأكل (28). على سبيل المثال ، عند التعرض الأول لمكافأة الطعام ، يزداد إطلاق الخلايا العصبية DA في VTA مع زيادة ناتجة في إطلاق DA في NAc (32). مع التعرض المتكرر ، تتوقف الخلايا العصبية DA عن إطلاق النار عند تلقي الطعام وتطلق النار بدلاً من ذلك عند تعرضها للتحفيز الذي يتنبأ بتسليم الطعام (33). علاوة على ذلك ، بما أن الزيادات في DA الناجم عن الحافز المشروط تتنبأ بالسعر السلوكي الذي يرغب الحيوان في دفعه مقابل الحصول عليه ، فإن هذا سيضمن أن الدافع التحفيزي (الذي تغذيه إشارة DA) يحدث قبل أن يأكل الحيوان الطعام نفسه. من المثير للاهتمام ، عندما لا يؤدي جديلة إلى مكافأة الغذاء المتوقعة ، يتم منع نشاط الخلايا العصبية DA ، مما يقلل من قيمة الحافز لجديلة (الانقراض). أظهرت النماذج الحيوانية لكل من مكافأتي الغذاء والدواء أنه بعد انقراضها ، يمكن أن يحدث سلوك تعاطي المخدرات أو الطعام إما عن طريق التعرض للجديلة أو المكافأة أو الضغط (34). وقد درست هذه الثغرة للانتكاس على نطاق واسع في النماذج الحيوانية لإدارة الدواء وتعكس التغيرات العصبية في alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid و N- إشارات مستقبلات glutamatergic لمستقبلات الميثيل - D35). بالنسبة لمكافأة العقاقير ، أظهرت الدراسات أيضًا أن عدم توازن بين تشوير مستقبلات D1 (معززًا) وتشوير مستقبلات D2 (تناقص) يسهل تناول الدواء القهري (36)؛ يمكن للمرء أن يتنبأ بأن خللاً مماثلاً قد يؤثر على المدخول الغذائي الإجباري. تتوافق هذه الإمكانية مع تقرير حديث تم من خلاله حظر أحد المضادات الشبيهة بـ D1 ومضاد شبيه بـ D2 ، إلى إعادة إدخال سلوك البحث عن الطعام (37).
تقترح هذه النتائج مجتمعةً أن الدوائر التماثلية قد تطورت لتستفيد من دارات الدوبامين لإضفاء السلوكيات التغذوية ليس فقط مع خصائص التكييف / المكافأة المخصّصة في البداية من المخطط البطني ولكن أيضًا مع الاستخدام اللاحق للمخرجات الظهارية المخططية للهياكل القشرية. تشارك بشكل مباشر في دوافع الاقتران بالاستجابات الحركية اللازمة للسلوكيات الموجهة نحو الهدف (38).
الدوائر neurocircuitry والسلوك التداخلي
إن الرغبة الملحة في البحث عن الدواء واستهلاكه في حالة الإدمان ينطوي على تعطيل ليس فقط في دائرة المكافأة ولكن أيضًا في الدوائر الأخرى ، بما في ذلك المراقبة البينية والسيطرة المثبطة والمزاج وتنظيم الضغط والذاكرة (39). يمكن القول إن هذا النموذج للإدمان العصبي يطبق أيضًا على أنواع معينة من السمنة.
مكافأة وتكييف وحافز
تعمل عقاقير الإساءة عن طريق تفعيل دائرة المكافأة DA ، والتي ، إذا كانت مزمنة ، في الأفراد الضعفاء ، يمكن أن يؤدي إلى الإدمان. بعض الأطعمة ، خاصة تلك الغنية بالسكريات والدهون ، تكون مجزية أيضًا (40) ويمكن أن تسبب الادمان مثل السلوكيات في حيوانات المختبر (41) والبشر (27). في الواقع ، يمكن للأطعمة ذات السعرات الحرارية العالية أن تشجع الإفراط في الأكل (أي الأكل غير المفصول عن الاحتياجات الحيوية) وتحفز الارتباطات المعرفية بين المنبه والمكافأة (التكييف). هذه الخاصية من الأطعمة مستساغ كانت تستخدم بشكل تطوري عندما كان الغذاء نادرة ، ولكن في البيئات التي تكون فيها هذه الأطعمة وفيرة وفي كل مكان ، فهي مسؤولية خطيرة. وهكذا ، فإن الأغذية المستساغة ، مثل تعاطي المخدرات ، تمثل حافزًا بيئيًا قويًا ، والذي ، في الأفراد المعرضين للخطر ، لديه القدرة على تسهيل أو تفاقم إنشاء سلوكيات غير مضبوطة.
في البشر ، فإن تناول طعام مستساغ يطلق DA في المخطط بما يتناسب مع درجات متعة وجبة الطعام (42) وينشط دائرة المكافآت (43). اتساقا مع الدراسات قبل السريرية ، أظهرت دراسات التصوير أيضا أن الببتيدات anorexigenic (على سبيل المثال ، الأنسولين ، leptin ، الببتيد YY) تقلل من حساسية نظام مكافأة الدماغ لمكافأة الطعام ، في حين أن تلك الأوليات (على سبيل المثال ، ghrelin ،) زيادة ذلك [انظر الاستعراض (44)]. من المثير للدهشة أن كلا من المدمنين والبدناء يعانون من تنشيط أقل للدوائر عند إعطاء الدواء أو الطعام المستساغ ، على التوالي (45). هذا أمر غير متوقع لأن الزيادات في DA يعتقد أنها تتوسط القيم المكافئة لمكافأة الدواء والغذاء ؛ وبالتالي ، ينبغي أن تنبئ الاستجابات المتقطعة في جدول أعمال التنمية أثناء الاستهلاك بالانقراض السلوكي. بما أن هذا ليس ما يُشاهد في العيادة ، فقد اقترح أن التنشيط المفاجئ لـ DA عن طريق الاستهلاك (من دواء أو غذاء) يمكن أن يؤدي إلى الإفراط في الاستهلاك للتعويض عن الاستجابة المثبطة لدائرة المكافأة (46). تشير الدراسات قبل السريرية إلى أن انخفاض نشاط DA في VTA يؤدي إلى زيادة كبيرة في استهلاك الأطعمة الغنية بالدهون (47) دعم هذه الفرضية جزئيًا.
وعلى النقيض من استجابات المكافأة المتناقضة أثناء استهلاك المكافأة ، تظهر كل من المدمنين والبدناء استجابات حسّاسة لمنبهات مشروطة تنبئ بمكافأة الدواء أو الغذاء. حجم هذه الزيادات DA في المواضيع المدمنين يتنبأ شدة الرغبة الشديدة الناجمة عن جديلة (48) ، وفي الحيوانات ، يتنبأون بالجهد الذي يرغب الحيوان في بذله للحصول على الدواء (49). بالمقارنة مع الأفراد ذوي الوزن الطبيعي ، أظهر الأفراد البدناء الذين يراقبون صوراً للطعام ذو السعرات الحرارية العالية (المنبهات التي يشتركون بها) زيادة التنشيط في مناطق دارات المكافأة والدوافع (NAc ، المخطط الظهاري ، القشرة المخية الأمامية [OFC] ، القشرة الحزامية الأمامية [ACC] ، اللوزة ، الحصين ، و insula) (50). وبالمثل ، في الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة يعانون من اضطراب الإفراط في تناول الطعام ، ارتبط ارتفاع DA - عند تعرضهم لعينات الطعام - بشدة الاضطراب (51).
إن مرافقات الجلوتاميراتية الواسعة إلى الخلايا العصبية DA من المناطق التي تشارك في معالجة المكافأة (NAc) ، والتكييف (اللوزة ، والحصين ، والقشرة الجبهية الأمامية) ، والإسناد البصري (القشرة الأمامية الأمامية) تعدل نشاطها استجابة لمنبهات مشروطة (31). وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن الإسقاطات من اللوزة المخية ، والحصين ، و OFC إلى DA الخلايا العصبية و NAc تشارك في الاستجابات المكيفة للغذاء (52) والمخدرات (53). في الواقع ، أظهرت الدراسات التصويرية أنه عندما طُلب من الرجال غير الناميين تثبيط شغفهم بالغذاء عند تعرضهم لعينات غذائية ، فقد انخفض نشاطهم في اللوزة المخية ، و OFC ، والحصين ، والنعومة ، والمخطط. وارتبط انخفاض OFC مع انخفاض في شغف الطعام (54). لوحظ تثبيط مماثل للنشاط OFC (و NAc) في متعاطي الكوكايين عندما طُلب منهم تثبيط شغفهم المخدرات أثناء التعرض لعشرات الكوكايين (55). ومع ذلك ، بالمقارنة مع العظة الغذائية ، فإن الإشارات الدوائية هي أكثر قوة من مسببات السلوك المعزز بعد فترة من الامتناع عن ممارسة الجنس. وهكذا ، فبمجرد أن تنطفئ ، تكون السلوكيات المدعمة بالعقاقير أكثر عرضة للإجهاد الناتج عن الإجهاد من السلوكيات المقواة بالغذاء (56). ومع ذلك ، فإن الإجهاد مرتبط بزيادة استهلاك الأطعمة المستساغة وزيادة الوزن وتنشيط OFC المحسن إلى مكافآت الطعام (57).
يبدو كما لو أن تنشيط DA للمخطط من خلال الإشارات (بما في ذلك السياقات المرتبطة بالمخدرات) ينطوي على الرغبة (الرغبة) ، كقوة السلوكيات الموجهة نحو استهلاك المكافأة المطلوبة. في الواقع ، ينظم DA أيضًا الدافع والمثابرة (58). لأن أخذ المخدرات يصبح الدافع الرئيسي وراء الإدمان ، يتم إثارة المواضيع المدمنة وتحفيزها من خلال عملية الحصول على الدواء ولكن يتم سحبها ونفورها عندما تتعرض للأنشطة غير المتعلقة بالمخدرات. وقد تمت دراسة هذا التحول من خلال مقارنة تنشيط الدماغ في وجود أو عدم وجود العقاقير الدوائية. على النقيض من الانخفاضات في النشاط قبل الجبهي المبلغ عنها في منتهكي تعاطي الكوكايين غير المدمّنين عندما لا يتم تحفيزهم بدواء أو العقاقير [انظر إلى مراجعة (59)] ، يتم تنشيط مناطق الفص الجبهي البطنية والوسيط (بما في ذلك OFC و ACC البطنية) مع التعرض للمحفزات الحثّة (سواء المخدرات أو الإشارات) (60,61). أيضا ، عندما أثقل مدمنو الكوكايين بشكل متعمد الرغبة الشديدة عند تعرضهم لعقاقير ، فإن الذين نجحوا قللوا الأيض في الإنسياب OFC (القيمة التحفيزية للعمليات من المعزز) و NAc (يتنبأ بالمكافأة) (55) ، بما يتفق مع إشراك OFC ، لجنة التنسيق الإدارية ، والمخطط في الدوافع المعززة لشراء الدواء في الإدمان. ويشارك OFC بالمثل في عزو قيمة الملوحة إلى الطعام (62) ، مما يساعد على تقييم اللطف والمتعة المتوقعة كدالة في سياقها. أظهر الأشخاص ذوو الوزن الطبيعي المعرضين لعينات الطعام نشاطًا متزايدًا في OFC ، والذي ارتبط بشغف الطعام (63). هناك أدلة على أن OFC تدعم أيضاً التغذية المكملة المغرضة (64) وأنها تساهم في الإفراط في الأكل ، بغض النظر عن إشارات الجوع (65). في الواقع ، تدعم عدة سطور من البحث صلة وظيفية بين اختلال OFC والأكل المضطرب ، بما في ذلك العلاقة المبلغ عنها بين تناول الطعام المعطل لدى المراهقين البدينين وانخفاض حجم OFC (66). في المقابل ، لوحظت كميات أكبر من OFC الإنسي في كل من الشره المرضي العصبي ومرضى اضطراب الأكل بنهم (67) ، وأُفيد بأن تلفيات OFC في القرود الريصية تؤدي إلى فرط التشنج (68).
ظهور الرغبة الشديدة المشجعة والدوافع المحفزة للمكافأة ، والتي تحدث للغذاء أيضًا لدى الأفراد الأصحاء الذين لا يتناولون وجبة خفيفة (69) ، لن تكون مدمرة لأنها لم تقترن بعجز متزايد في قدرة الدماغ على تثبيط السلوكيات غير المؤثرة.
ضبط النفس والقدرة على مقاومة الإغراء
تساهم القدرة على كبح الاستجابات التلقائية وممارسة ضبط النفس في قدرة الفرد على قمع السلوكيات غير اللائقة ، مثل تعاطي المخدرات أو تناولها بعد نقطة الشبع ، وبالتالي تعديل الضعف إلى الإدمان أو السمنة ، على التوالي (70,71). اقترحت الدراسات ما قبل السريرية والسريرية أن الإعاقة في التشوير DA في المخطط قد تقوض ضبط النفس كما هو موضح أدناه.
كشفت دراسات التصوير أن انخفاض توافر مستقبلات D2R في المخاض هو خلل ثابت عبر مجموعة واسعة من إدمان المخدرات والتي يمكن أن تستمر بعد أشهر من إزالة السموم [تمت مراجعته في (59)]. وبالمثل ، فقد أظهرت الدراسات قبل السريرية أن التعرض المتكرر للمخدرات يرتبط بتخفيضات طويلة الأمد في مستويات D2R المخططة والتشوير (72,73). في المخطط ، تتوسط مستقبلات D2 الإشارات عبر المسار غير المباشر الذي يغيّر المناطق القشرية الأمامية ، كما أن تنظيمه السفلي يعزز التحسس الدوائي في النماذج الحيوانية (74) ، في حين يتعارض نظامها المنظم مع استهلاك المخدرات (75). وعلاوة على ذلك ، تثبيط D2R مخطط أو تفعيل D1 - معربا عن الخلايا العصبية المخطط (التشابه الوسيط في المسار المباشر المخطط) يعزز حساسية المكافآت المخدرات (74). وقد تم أيضا Dysregulation من إشارة D2R مخطط الجسم المتورطين في السمنة (76,77) وفي تناول الطعام القهري في القوارض البدينة (78). ومع ذلك ، فإن المدى الذي توجد به عمليات تنظيمية متشابهة مماثلة للمسارات المباشرة (المخفضة) وغير المباشرة (المتزايدة) في السمنة لا يزال غير واضح.
يرتبط انخفاض معدل الجرح D2R في الإدمان وفي السمنة بانخفاض النشاط في مناطق الفص الجبهي المشاركة في إسناد البراعة (OFC) ، وكشف الأخطاء وتثبيطها (ACC) ، وصنع القرار (قشرة الفص الجبهي الجانبي الجانبي) (73,79,80). وهكذا ، فإن التنظيم غير المناسب من خلال إشارات DA D2R بوساطة هذه المناطق الأمامية في المواد المدمنة والسمنة يمكن أن يكمن وراء القيمة التحفيزية التحفيزية للأدوية أو الغذاء وصعوبة مقاومة هذه المواد (70,71). بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن الإعاقات في OFC و ACC مرتبطة بالسلوكيات القهرية والاندفاعية ، فمن المحتمل أن يساهم التعديل الضعيف للدوبامين في هذه المناطق في حدوث أنماط قهرية ومتسرعة من تناول الدواء (الإدمان) أو تناول الطعام (السمنة).
وبالمثل ، فإن وجود اختلال وظيفي سابق في مناطق ما قبل الجبهي يمكن أن يكمن أيضا في ضعف الاستهلاك المفرط للأغذية أو الأغذية ، والذي يمكن أن يتفاقم أكثر بفعل النقص في نسبة الحمض النووي (D2R) (سواء أكان ناتجًا عن دواء أو عن طريق الإجهاد) ؛ ومن غير الواضح ما إذا كانت الحمية الغذائية المسببة للسمنة تقلل نسبة المواليد D2R ). في الواقع ، أظهرنا أن الأشخاص الذين ، على الرغم من وجود مخاطر وراثية عالية للإدمان على الكحول (تاريخ عائلي إيجابي من إدمان الكحول) لم تكن مدمنين على الكحول ، وكان أعلى من المعدل الطبيعي D2R ، الذي كان مرتبطا مع الأيض قبل الجبهية الطبيعية (81) قد يحميهم من إدمان الكحول. ومن المثير للاهتمام ، وجدت دراسة حديثة للأخوة المتناقضة لإدمانهم على الأدوية المنشطة أن الـ OFC من الأشقاء المدمنين كان أصغر بكثير من الأخوة والأخوات غير المحظوظين (82).
تدعم بيانات تصوير الدماغ أيضًا فكرة أن التغييرات البنيوية والوظيفية في مناطق الدماغ المتورطة في الوظيفة التنفيذية (بما في ذلك المثبطة) ترتبط بارتفاع مؤشر كتلة الجسم لدى الأفراد الأصحاء. على سبيل المثال ، وجدت دراسة التصوير بالرنين المغناطيسي للنساء المسنات علاقة سلبية بين مؤشر كتلة الجسم وحجم المادة الرمادية (بما في ذلك المناطق الأمامية) ، والتي ، في OFC ، ترتبط مع وظيفة تنفيذية ضعيفة (83). وجدت دراسات أخرى انخفاضًا ملحوظًا في تدفق الدم في القشرة المخية قبل الجبهية المرتبطة بزيادة الوزن في الأشخاص الذين يتمتعون بمراقبة صحية (84,85) ، وأظهرت دراسة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ضعف وظيفة تنفيذية في النساء البدينات (86). وبالمثل ، في موضوعات التحكم الصحية ، كان مؤشر كتلة الجسم مرتبطًا سلبًا بالنشاط الأيضي في مناطق ما قبل الجبهي ، والتي تنبأ النشاط فيها بالنتائج في اختبارات الوظيفة التنفيذية (87). ومن المثير للاهتمام ، أن أخصائيو الحميات الناجحين يقومون بتنشيط المناطق قبل الجبهية المشاركة في السيطرة المثبطة (قشرة الفص الجبهي الخلفي الجبهية و OFC) أثناء تناول الطعام (88). هذه الدراسات وغيرها تظهر العلاقة بين الوظيفة التنفيذية والإدمان ومخاطر السمنة / الظواهر ، وستساعد الأبحاث الإضافية في توضيح التفاصيل وكذلك الاختلافات بين هذه الطرز.
من الواضح أن الاختلافات الفردية في الوظيفة التنفيذية يمكن أن تشكل خطرًا بدائيًا على السمنة المتأخرة في بعض الأفراد (89). ومن المثير للاهتمام ، أن إجراء تحقيقات مستعرضة لقدرة الأطفال على التنظيم الذاتي ، وحل المشكلات ، والانخراط في السلوكيات الصحية الموجهة نحو الهدف ، كشف أن كفاءة الوظيفة التنفيذية مرتبطة ارتباطًا سلبيًا ليس فقط باستخدام المادة ولكن أيضًا مع استهلاك الأطعمة الخفيفة ذات السعرات الحرارية العالية ومع السلوكيات المستقرة (90).
الوعي بالإشارات المتداخلة
تلعب insula الأوسط دورا حاسما في الرغبة الشديدة في الغذاء والكوكايين والسجائر (91-93). تم تسليط الضوء على أهميته في الإدمان عندما وجدت دراسة أن المدخنين الذين أصيبوا بجلطة دماغية تسببت في إتلاف المعوية تمكنوا من الإقلاع بسهولة ودون التعرض لأي من الرغبة الشديدة أو الانتكاس (94). يتم توصيل الوصلة ، خاصة مناطقها الأمامية الأخرى ، بشكل متبادل إلى العديد من المناطق الحوفية وتدعم الوظائف البينية ، ودمج المعلومات الذاتية والحشوية مع المشاعر والتحفيز وتوفير الوعي الواعي لهذه الحوافز (95). بالتوافق مع هذه الفرضية ، فإن العديد من الدراسات التصويرية تظهر التنشيط التفاضلي للإنسولا أثناء الحنين (95). وفقا لذلك ، تم اقتراح تفاعلية insula كمؤشر حيوي للمساعدة في التنبؤ بالانعكاس (96).
إن إنسولا هي أيضا منطقة ذوقية أولية ، والتي تشارك في العديد من جوانب سلوكيات الأكل ، مثل الذوق. بالإضافة إلى ذلك ، توفر اللطخة المنعزلة (المتصلة بقشرة اللقاح الأولية) معلومات إلى OFC تؤثر على تمثيلها المتعدد الوسائط لقيمة المتعة أو المكافأة للأغذية الواردة (97). بسبب تورط insula في الإحساس الداخلي للجسم ، في الوعي العاطفي (98) ، وفي الدافع والعاطفة (97) ، لا ينبغي أن يكون إسهاما من ضعف في السمنة insularity من المستغرب. في الواقع ، يؤدي انتفاخ المعدة إلى تنشيط الحالة الداخلية الخلفية ، وهو انعكاس محتمل لدورها في إدراك حالات الجسد (في هذه الحالة من الامتلاء) (99). وعلاوة على ذلك ، في الميل العجاف ولكن ليس في المواد السمنة ، نتج عن انتفاخ المعدة تنشيط اللوزة وتعطيل الوريد الأمامي (100). يمكن أن يعكس عدم استجابة اللوزة في المواد السمينة إدراكًا بيولوجيًا معقدًا للحالات الجسدية المرتبطة بالشبع (المعدة الكاملة). على الرغم من أن تحوير النشاط المعزول بواسطة DA قد تم بحثه بشكل سيئ ، إلا أنه من المعترف به أن DA تشارك في استجابات لتذوق الأطعمة المستساغة التي يتم توسطها من خلال insula (101). في الواقع ، في البشر ، وتذوق الأطعمة مستساغ تنشيط المناطق insula و الدماغ المتوسط (102,103). بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن إشارات DA ضرورية أيضًا لاستشعار محتوى الغذاء من السعرات الحرارية. على سبيل المثال ، عندما تذوق وزن المرأة الطبيعي مُحليًا بالسعرات الحرارية (السكروز) ، تم تنشيط كل من المنطقة الداخلية و DA الدماغ المتوسط ، في حين كان تذوق المُحلِّي الخالي من السعرات الحرارية (السكرالوز) يُفعِّل فقط insula (103). تعرض المواد السمينة نشاطًا أكبر للإنفصال عن الأشخاص الطبيعيين الذين يتدربون عند تذوق وجبة سائلة مع السكر والدهون (102). وعلى النقيض من ذلك ، فإن الأشخاص الذين تعافوا من فقدان الشهية العصبي يظهرون تنشيطًا أقل انعزالًا عند تذوق السكروز وعدم ارتباطهم بمشاعر الطمأنينة بالتنشيط المعزول كما هو ملاحظ في موضوعات التحكم (104).
الجانب المظلم من البعد الإدماني
تم اقتراح الجانب المظلم من الإدمان في البداية من قبل Koob و Le Moal (105) لوصف عملية الانتقال التي يمر بها الأفراد المدمنون على المخدرات بين الاستخدام الأولي والممتع للعقاقير إلى تلك التي ، مع الاستخدام المتكرر ، تؤدي إلى استهلاك المخدرات لتخفيف الحالات العاطفية السلبية. في الآونة الأخيرة ، Parylak وآخرون. (106) اقترحوا أن يحدث انتقال مماثل في الإدمان على الغذاء مع التعرض للأغذية المسببة للتسمم. وأشاروا إلى أنه في حالة الإدمان على المخدرات وفي حالات معينة من السمنة أو اضطرابات الأكل ، يمكن أن يؤدي الإجهاد والمزاج السلبي (الاكتئاب والقلق) إلى تعاطي المخدرات القهرية (في حالة الإدمان) أو تناول الطعام في البشر (السمنة واضطرابات الأكل). يسلط نموذجهم الضوء على أهمية دارات الدماغ التي تعمل على تعديل تفاعل الإجهاد ومضاد للانعكاس ، والتي يتم تعزيزها بعد التعرض المتكرر للمخدرات ولكن أيضًا بعد الوصول المتقطع إلى الأطعمة المستساغة. ومن العناصر المركزية لنموذجها حساسية معززة للاللوزة الموسعة وزيادة التشوير من خلال عامل إطلاق الكورتيكوتروبين والببتيدات المرتبطة بعامل تحرير الكورتيكوتروبين ، والتي تتوسط الاستجابة للإجهاد.
في موازاة ذلك ، فإن الاعتراف بأن habenula يتوسط تثبيط VAA DA العصبون إطلاق عندما لا يتحقق مكافأة المتوقعة (107) أيضا تورط هذه المنطقة في المساهمة في مثل هذه الدائرة المضطربة. وهكذا ، فإن الحساسية المعززة للحنجرة ، كنتيجة للتعرض المزمن للمخدرات ، يمكن أن تكمن وراء تفاعل أكبر مع الإشارات الدوائية وتساهم أيضًا في حالات دسفور أثناء الانسحاب. وبالفعل ، فإن تنشيط الحشيشة الجانبية ، في النماذج الحيوانية للكوكايين أو إدمان الهيروين ، قد ارتبط بالنكس (108,109). يتورط أيضًا habenula في المكافأة الغذائية: الخلايا العصبية في نواة tegmental rostromedial ، التي تتلقى مدخلات رئيسية من habenula الوحشي ، إلى الخلايا العصبية VTA DA ويتم تنشيطها بعد الحرمان من الطعام (110). هذه النتائج تتفق مع دور للعازلة الجانبية في التوسط في الاستجابة للمنبهات المضايقة أو حالات مثل تلك التي تحدث أثناء اتباع نظام غذائي أو سحب الأدوية.
ملخص والآثار
دماغ الإنسان هو نظام بيولوجي معقد يتم تنظيمه في بنية الطبقات من الشبكات التفاعلية ، والتي تسمى أحيانا بووتي (111) ، حيث يتلاقى قمع ضيق للعديد من المدخلات المحتملة على عدد صغير نسبيًا من العمليات قبل التوهج مرة أخرى في مجموعة متنوعة من المخرجات. تمثل سلوكيات تناول الطعام مثالًا رائعًا على هذه البنية حيث يكون الوطاء هو عقدة مركزية من ربطة الأيض (الشكل شنومكساتمثل نواة DA في الدماغ المتوسط (VTA و substantia nigra) ومناطق الإسقاط (NAc ، اللوزة ، الحصين ، المخطط الظهري ، والقشور الأمامية ، الحركية ، والصدرية) عقدة مركزية لنظام يتفاعل مع المنبهات الخارجية البارزة (بما في ذلك الأدوية والغذاء) ، وكذلك الإشارات الداخلية ذات الصلة (أي الجوع والعطش) (الشكل شنومكسب). يمكن النظر إلى هذين النظامين كأمثلة على البنى ذات الطبقات المتداخلة (111) ، حيث ينحني ربطة DA الإشارات الداخلية التي تتوسطها إشارات ما تحت المهاد (الشكل شنومك). يساعد هذا النموذج في شرح الأمثلة المتكاثرة لنقاط الاتصال بين السمنة والإدمان ، والتي تم إبراز بعضها في هذه المراجعة.
وبالتالي ، قد تكون الاستراتيجيات التي تقترض من استراتيجيات الوقاية والعلاج الناجحة في الإدمان مفيدة في السمنة. يجب أن تتضمن البحوث المستقبلية في هذا المجال استراتيجيات اجتماعية وسياساتية لتقليل توافر الغذاء المسبب للسمنة (تقييد مبيعاته ، وزيادة تكاليفه) ، وزيادة الوصول إلى معززات بديلة (غذاء صحي يمكنه التنافس في السعر على الطعام ذي السعرات الحرارية العالية والحصول على الغذاء البدني النشاط) ، وتطوير التعليم (الاستفادة من المدارس والأسر والمجتمعات). وبالمثل ، يمكن لبحوث العلاج أن تركز على الاستراتيجيات السريرية والاجتماعية لتقليل خصائص تعزيز الغذاء وإعادة إنشاء / تعزيز الخصائص المكافئة للاعبين المعززين (دمج المكافآت الاجتماعية ، والنشاط البدني ، والطوارئ) ، وتمنع الجمعيات المتعلمة المكيفة (إطفاء الاستجابات المشروطة ، تعلم ارتباطات جديدة) ، تقليل تفاعل الضغط وتحسين المزاج (النشاط البدني ، والعلاج المعرفي) ، وتعزيز السيطرة على النفس للأغراض العامة (العلاج المعرفي والسلوكي). تمثل الجوانب متعدية التي تنشأ من إدراك الطبيعة المتداخلة لهذه الأمراض واحدة فقط من عدة اتجاهات بحثية مستقبلية محتملة تم تحديدها في هذه المراجعة (الجدول 1).
ومن المعلوم أن أكبر تهديدين يمكن الوقاية منهما للصحة العامة (التدخين والسمنة) يشملان دائرة المكافأة التي تدفع دافع الأفراد إلى استهلاك المكافآت على الرغم من كونها ضارة بصحتهم. وسوف تتطلب الحلول لكل من هذه الأوبئة ، بالإضافة إلى المناهج الفردية ، مبادرات الصحة العامة الواسعة التي تعزز التغيرات الذكية في البيئة.
شكر وتقدير
تم دعم هذا البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة (برنامج بحوث داخل الكنيسة من المعهد الوطني للإدمان على الكحول وإساءة استعمال الكحول).
مراجع حسابات
;