KOMENTARI: Možete pročitati donje članke za bolje razumevanje. Kao što zaključci kažu, oni koji su postigli visoke rezultate na testu ovisnosti o hrani imali su odgovore mozga na hranu sličnu reakciji ovisnika na drogu. Dvije sličnosti bile su: 1) Prekomjerna aktivacija kruga nagrađivanja dali smo znakove (slike hrane) 2) Niska aktivacija kontrole i posljedica dijelova mozga (hipofrontalnost). KLJUČNA TOČKA: Ove sličnosti 2-a su pronađene i na ženkama sa mršavom i prekomernom težinom. Prethodni testovi su pokazali karakteristike zavisnosti od hrane samo kod pojedinaca sa prekomernom težinom. To znači da gojaznost nije uzrok promena u mozgu. Na taj način se konzumira veoma stimulativna hrana koja menja mozak.
LAY ARTICLE: Prehrambena zavisnost u mozgu kao zavisnost od droge
Da li je Häagen-Dazs sladoled ovisnik kao heroin? Ili, drugačije rečeno, da li je heroin ovisnik kao Häagen-Dazs?
Ovisno o tome kako formulirate pitanje, ili postavljate pitanje je li ovisnost o heroinu ništa ozbiljnija od ljubavi prema junk foodu, ili postavljate pitanje da li narkomani s junk foodom mogu imati ozbiljan poremećaj koji treba intervenciju. Sada novo istraživanje sugerira da možda ne postoji jasna, svijetla granica između ovisničkih i normalnih odgovora - i dodaje dokazima da sve „ovisnosti“ djeluju na isti motivacioni sistem u mozgu.
Studija, objavljena u ponedjeljak u Arhivu opće psihijatrije, uključila je 39 zdrave žene, koje su se kretale od težine do težine ili pretile. Učesnici su zamoljeni da popune skalu Yale Food Addiction Scale, koja testira na znakove ovisnosti o hrani. Žene sa punopravnim poremećajima ishrane bilo koje vrste nisu bile uključene u studiju.
Zatim su, koristeći fMRI, istraživači pod vodstvom Yale-ove Ashley Gearhardt i Kelly Brownell pogledali moždane aktivnosti žena kao odgovor na hranu. U jednom zadatku, žene su zamoljene da pogledaju slike slasnog čokoladnog shakea ili prljavog, bez kalorija rastvora. Za još jedan zadatak skeniranja mozga, žene su zapravo popile shake - napravljen od četiri kuglice sladoleda Häagen-Dazs od vanilije, 2% mlijeka i 2 žlice Hershey-jevog čokoladnog sirupa - ili rješenje za kontrolu kalorija, koje je dizajnirano da bude kao bez okusa (voda se ne može koristiti jer zapravo aktivira receptore ukusa).
Naučnici su otkrili da kada gledaju slike sladoleda, žene koje su imale tri ili više simptoma ovisnosti o hrani - stvari kao što su često brinući se o prejedanju, jedući do te mjere da se osjećaju bolesno i teškoće funkcioniraju zbog pokušaja da kontroliraju prejedanje ili prejedanje - pokazali su više aktivnosti u mozgu u regijama koje su bile uključene sa zadovoljstvom i žudnjom od žena koje su imale jedan ili bez takvih simptoma.
Ova područja su uključivala amigdalu, prednji cingulni korteks i medijalnu orbitofrontalnu korteks - ista područja koja se osvjetljavaju kod ovisnika o drogama kojima se prikazuju slike pribora za drogu ili droge.
Slično onima koji pate od zloupotrebe supstanci, učesnici ovisni o hrani su također pokazali smanjenu aktivnost u regijama mozga uključenim u samokontrolu (lateralni orbitofrontalni korteks), kada su zapravo jeli sladoled.
Drugim riječima, žene sa simptomima ovisnosti o hrani imale su veća očekivanja da će čokoladni shake biti ukusan i ugodan kada su očekivali da će ga pojesti, a manje su bili u stanju da prestanu jesti kada su počeli.
Zanimljivo je, međutim, da za razliku od ovisnika o drogama, sudionici s više znakova ovisnosti o hrani nisu pokazali smanjenje aktivnosti u dijelovima mozga povezanim sa zadovoljstvom kada su zapravo jeli sladoled. Ljudi s ovisnostima o drogama s vremenom imaju sve manje zadovoljstva od upotrebe droga - oni više žele drogu, ali manje uživaju u njima, stvarajući kompulzivno ponašanje. Ali moguće je da se ta tolerancija može vidjeti samo kod ozbiljnih ovisnosti, a ne kod ljudi sa samo nekoliko simptoma.
Znacajno, studija je takodje utvrdila da simptomi zavisnosti od hrane i odgovori mozga na hranu nisu bili povezani sa težinom: bilo je nekih žena sa prekomernom težinom koje nisu pokazivale simptome zavisnosti od hrane, kao i neke normalne žene.
Zbog toga ovisnosti nisu jednostavne: uključuju varijacije ne samo nivoa želje, već i nivoa sposobnosti da se ta želja kontrolira. A ti se faktori mogu promijeniti u odnosu na socijalne situacije i stres.
Ni heroin ni Häagen-Dazs ne dovode do zavisnosti kod većine korisnika, a ipak postoje određene situacije koje mogu dovesti do prejedanja kod ljudi koji inače imaju visok nivo samokontrole. Dakle, odgovori na zavisnost ne mogu biti u samim supstancama, već u odnosu koji ljudi imaju sa njima i sa okolnostima u kojima se konzumiraju.
Neuralne korelacije „zavisnosti od hrane“
Arch Gen Psychiatry. Autorski rukopis; dostupno u PMC 2014 Apr 9.
Objavljeno u konačnom obliku:
Arch Gen Psychiatry. 2011 Aug; 68 (8): 808 – 816.
Objavljeno online 2011 Apr 4. doi: 10.1001 / archgenpsychiatry.2011.32
PMCID: PMC3980851
NIHMSID: NIHMS565731
Ashley N. Gearhardt,1,4 Sonja Yokum,2 Patrick T. Orr,1 Eric Stice,2 William R. Corbin,3 i Kelly D. Brownell1
sažetak
kontekst
Istraživanja su implicirala proces ovisnosti u razvoju i održavanju gojaznosti. Iako su pronađene paralele u neuralnom funkcionisanju između gojaznosti i zavisnosti od supstanci, nijedna studija nije ispitivala neuronske korelacije ponašanja u vezi sa hranom sličnom ovisnosti.
objektivan
Da bi se testirala hipoteza da su povišeni rezultati "zavisnosti od hrane" povezani sa sličnim obrascima neuronske aktivacije kao zavisnosti od supstanci.
dizajn
Između ispitanika fMRI studija.
učesnici
Četrdeset osam zdravih adolescentkinja u rasponu od mršavih do gojaznih regrutovanih za zdravo održavanje težine.
Glavna mjera ishoda
Odnos između povišenih rezultata "zavisnosti od hrane" i aktivacije fMRI-a zavisne od nivoa kiseonika u krvi kao odgovor na prijem i očekivano primanje ukusne hrane (čokoladni milkshake).
Rezultati
Rezultati ovisnosti o hrani (N = 39) korelirali su s većom aktivacijom prednjeg cingulativnog korteksa (ACC), medijalnog orbitofrontalnog korteksa (OFC) i amigdale kao odgovor na očekivani prijem hrane (P <0.05, ispravljeno stopa lažnog otkrivanja (FDR) za višestruka poređenja u malim količinama). Sudionici s višim (n = 15) naspram nižih (n = 11) rezultata ovisnosti o hrani pokazali su veću aktivaciju u dorzolateralnom prefrontalnom korteksu (DLPFC) i kaudatu kao odgovor na očekivani prijem hrane, ali manje aktivacije u lateralnom OFC kao odgovor na primanje hrane (pFDR <0.05).
zaključci
Slični obrasci neuronske aktivacije upleteni su u navike hranjenja poput zavisnosti i zavisnosti od supstanci; povišena aktivacija u krugu nagrađivanja kao odgovor na signale hrane i smanjena aktivacija inhibitornih regiona kao odgovor na unos hrane.
Jedna trećina odraslih Amerikanaca je sada gojazna1 i bolest povezana sa gojaznošću je drugi vodeći uzrok smrti koja se može spriječiti2. Nažalost, većina tretmana gojaznosti ne dovodi do trajnog gubitka težine, jer većina pacijenata ponovo dobija svoju izgubljenu težinu u roku od pet godina3.
Na osnovu brojnih paralela u neuronskom funkcionisanju povezanom sa zavisnošću od supstanci1 i gojaznost, teoretičari su predložili da procesi ovisnosti mogu biti uključeni u etiologiju gojaznosti4,5. Upotreba hrane i droga dovodi do oslobađanja dopamina u mezolimbijskim regionima, a stepen oslobađanja korelira sa subjektivnom nagradom za hranu i upotrebu droga.5,6. Slični obrasci aktivacije mozga u odgovoru na namirnice hrane i lijekova su također pronađeni. Pojedinci sa naspram bez zavisnosti od supstance pokazuju veću aktivaciju u regionima mozga koji kodiraju vrijednost nagrađivanja stimulansa (npr. Orbitofrontalni korteks (OFC), amigdala, insula, striatum, prednji cingularni korteks (ACC) i dorsolateral prefrontalni korteks (DLPFC))7,8 i veće oslobađanje dopamina u dorzalnom striatumu kao odgovor na znakove droge9. Slično tome, gojazni u odnosu na pojedince pokazuju veću aktivaciju u OFC, amigdali, ACC, striatumu i mediodoralnom talamusu kao odgovor na indikatore hrane7 i veću aktivaciju u regijama povezanim sa željom za lijekovima, kao što su ACC, striatum, insula i DLPFC kao odgovor na očekivano primanje ukusnih namirnica10,11,12.
Iako gojazne osobe i pojedinci ovisni o supstancama pokazuju hiper-odzivnost regija nagrađivanja na hranu i supstance, stvarni unos hrane i lijekova je povezan sa smanjenom aktivacijom kruga nagrađivanja. Gojazni prema mršavim osobama pokazuju manju dorzalnu strijatalnu i medijalnu OFC aktivaciju kao odgovor na ukusan unos hrane13,14Dokaz da pojedinci zavisni od supstanci ispoljavaju otpušteno dopaminergičko oslobađanje tokom stvarne potrošnje droge i prijavljuju slabiju subjektivnu nagradu u odnosu na zdravu kontrolu15,16,17,18. Rezultati su povezani sa dokazima o smanjenom D2 dostupnost receptora kod gojaznih i zavisnih od supstanci nasuprot zdravih kontrola19,20. Ovi rezultati su doveli do teorije da pojedinci koji imaju manje nagrade od unosa hrane mogu prejedati kako bi nadoknadili ovaj nagradni deficit19,21.
Iako postoje jake paralele u regijama mozga koje kodiraju nagradu od droge i ukusnih namirnica i neuralne abnormalnosti povezane sa zavisnošću od supstanci i gojaznosti, ovi nalazi nam mogu reći malo o istinskoj "zavisnosti od hrane" (FA). Gojaznost je snažno povezana sa viškom potrošnje hrane, ali drugi faktori doprinose nezdravom povećanju težine, kao što je fizička neaktivnost22. Pored toga, višak potrošnje nije nužno indikator zavisnosti od supstanci; dok 40% studenata pije23, samo 6% ispunjava kriterije za ovisnost o alkoholu24. Stoga, da bi se direktno procjenilo FA, bilo bi korisno identificirati učesnike koji mogu pokazivati znakove zavisnosti u svom ponašanju u ishrani. Trenutno, dijagnoza zavisnosti od supstanci se daje kada su zadovoljeni dovoljni kriteriji ponašanja (vidi Tabela 1). Yale skala zavisnosti od hrane (YFAS) razvijena je da operacionalizuje konstrukciju ukusne zavisnosti od hrane na osnovu DSM-IV-TR25 kriterije ovisnosti o tvari26. Identifikacija pojedinaca koji pokazuju simptome FA omogućila bi direktnije ispitivanje neurobioloških sličnosti između ovisnosti o supstanci i kompulzivne potrošnje hrane.
U ovoj studiji ispitali smo odnos simptoma zavisnosti od hrane, prema procjeni YFAS-a, sa neuronskom aktivacijom kao odgovor na: 1) signalizirajući predstojeću isporuku hrane vrlo ukusne (čokoladni milkshake) nasuprot kontrolnom otopini bez okusa i unosu 2). čokoladnog milkshakea u odnosu na neukusno rešenje kod zdravih adolescentkinja, od mršavih do gojaznih. Na osnovu prethodnih nalaza, pretpostavili smo da će učesnici koji pokazuju povišene simptome FA pokazati veću aktivaciju kao odgovor na signale hrane u amigdali, striatumu, OFC, DLPFC, talamusu, srednjem mozgu, insuli i prednjem cingularnom girusu. Dalje, pretpostavili smo da bi, tokom konzumiranja hrane vrlo ukusne, visoka naspram niske FA grupe pokazala manju aktivaciju u dorzalnom striatumu i OFC, analogno smanjenoj aktivaciji koja je pokazana u supstancama zavisnim od supstance po prijemu lijeka.
METODE
učesnici
Učesnici su bili 48 mlade žene (M age = 20.8, SD = 1.31); M Indeks telesne mase [BMI; Kg / M2] = 28.0, SD = 3.0, raspon 23.8 - 39.2) koji su se upisali u program razvijen da pomogne ljudima da dugoročno postignu i održe zdravu težinu. Podaci iz ovog uzorka objavljeni su ranije14,27. Pojedinci koji su prijavili DSM-IV prejedanje ili kompenzatorno ponašanje (npr. Povraćanje za kontrolu težine), upotrebu psihotropnih lijekova ili nedozvoljenih droga u posljednja tri mjeseca, pušenje, ozljeda glave sa gubitkom svijesti, ili tekuće (posljednja tri mjeseca) Psihijatrijski poremećaj osi I je isključen. Od učesnika je dobijena pismena informisana saglasnost. Lokalni institucionalni odbor za reviziju odobrio je ovu studiju.
Mere
Body Mass
Indeks tjelesne mase (BMI = kg / m2) je korišten da odražava adipozitet. Nakon uklanjanja cipela i kaputa, visina je mjerena do najbližeg milimetra pomoću stadiometra, a težina je procjenjivana do najbližeg 0.1 kg korištenjem digitalne vage. Dve mere visine i težine su dobijene i prosečne.
Yale skala ovisnosti o hrani (YFAS)
Skala za ovisnost o hrani Yale26 je mjera 25-stavka razvijena da operacionalizira FA procjenjujući znakove simptoma ovisnosti o supstanci (npr. tolerancija, povlačenje, gubitak kontrole) u ponašanju u ishrani. YFAS je pokazao internu konzistentnost (α = .86), kao i konvergentnu i inkrementalnu valjanost. YFAS pruža dvije opcije bodovanja; verziju brojanja simptoma i dijagnostičku verziju. Da bi se dobila “dijagnoza” FA, potrebno je prijaviti doživljavanje tri ili više simptoma u protekloj godini i klinički značajna oštećenja ili distres. Verzija YFAS-a koja je korištena u trenutnoj studiji mjerila je sve stavke na Likertovoj skali. U skladu sa YFAS instrukcijama za ocenjivanje, pet od Likertovih skala je bilo dihotomizovano, tako da je učesnicima koji su pokazali da „nikada“ nisu doživjeli simptom dodeljena vrednost nula, a oni koji su prijavili da su ikada imali simptom u protekloj godini su dodeljeni. vrijednost jedne.
upravljanje podacima
YFAS je pokazao normalnu raspodjelu (koeficijenti iskosa i kurtoze <2). Izuzeta su četiri sudionika sa značajnim podacima koji nedostaju o YFAS-u i pet sudionika koji su pokazali prekomjerno kretanje glave tijekom skeniranja, što je rezultiralo konačnim N = 39. Primarni cilj bio je ispitati da li rezultati YFAS-a koreliraju s neuronskom aktivacijom u regijama mozga povezanim sa supstancom zavisnost. Očekivali smo da će YFAS rezultati pozitivno korelirati s aktivacijom u regijama koje kodiraju nagradnu vrijednost podražaja kao odgovor na očekivani prijem ukusne hrane, ali negativno s aktivacijom u tim regijama kao odgovor na unos hrane. Sekundarne analize istraživale su potencijalne razlike u aktivaciji učesnika koji su vjerovatno imali FA u poređenju sa zdravim kontrolama. Malo je učesnika prijavilo da su doživjeli klinički značajno oštećenje ili distres na YFAS (n = 2), potencijalno zbog isključenja sudionika s poremećajima prehrane i poremećajima osi I. Da bi se bliže približili onima koji pokazuju znakove ovisnosti o supstancama povezanim sa hranom u odnosu na ponašanje zdrave prehrane, sudionici su smješteni u visoku FA skupinu s tri ili više simptoma (n = 15) i nisku FA skupinu s jednim ili manje simptoma (n = 11 ). Učesnici koji su prijavili dva simptoma izostavljeni su iz ovih analiza (n = 13) kako bi se osiguralo adekvatno razdvajanje između visokih i niskih FA grupa.
procedure
paradigma fMRI
Učesnici su skenirani na početku. Od učesnika je zatraženo da konzumiraju redovne obroke, ali da se suzdrže od jela ili pijenja (uključujući napitke sa kofeinom) za 4-6 sati neposredno prije njihovog snimanja. Ovaj period lišavanja je izabran da obuhvati stanje gladi koje većina pojedinaca doživljava dok prilaze svom sledećem obroku, što je vreme kada će individualne razlike u nagradi za hranu logično uticati na unos kalorija. Većina učesnika je popunila paradigmu između 10: 00 am i 1: 00 pm, ali podskup je dovršio skeniranje između 2: 00 i 4: 00 pm Prije sesije snimanja, učesnici su bili upoznati s paradigmom fMRI kroz praksu na zasebnom računalu.
Paradigma milkshake je dizajnirana da ispita aktivaciju kao odgovor na potrošnju i očekivanu potrošnju ukusne hrane (Slika 1). Stimuli su se sastojali od 2 slika (čaša milkshakea i čaše vode) koje su signalizirale isporuku bilo 0.5 ml čokoladnog milkshakea (4 kašike Häagen-Daz vanilijevog sladoleda, 1.5 čaše 2% mleka i 2 žlice Hersheyjeve čokolade). sirup) ili otopina bez okusa bez kalorija, dizajnirana da oponaša prirodni ukus sline (25 mM KCl i 2.5 mM NaHCO3 razblažena u 500ml destilovane vode). Koristili smo veštačku slinu, jer voda ima ukus koji aktivira korteks ukusa28. Redosled prezentacije je randomiziran među učesnicima. Slike su predstavljene za 2 sekundi pomoću MATLAB-a, a zatim je podrhtavanje 1-3 sek, tokom kojeg je predstavljen prazan ekran sa križnom kosom u centru za fiksaciju (kako bi se eliminisao slučajni pokret očiju). Došlo je do isporuke okusa 5 sekundi nakon početka signala i trajalo je 5 sekundi. Na 40% testiranja čokolade i bez ukusa, ukus nije isporučen kako se očekivalo kako bi se omogućilo istraživanje neuronskog odgovora na očekivanje ukusa koji nije bio zbunjen sa stvarnim prijemom hrane (nespareni pokusi). Svaka serija se sastojala od 30 događaja svaki od napitaka za milkshake i milkshake i 20 događaja svaki od okusa bez ukusa i neukusnog unosa otopine. Tečnosti su isporučivane pomoću programabilnih pumpi za brizganje (Braintree Scientific BS-8000) kontrolisane od strane MATLAB-a kako bi se obezbedila dosledna zapremina, brzina i vreme isporuke okusa. Šezdeset ml špriceva napunjenih čokoladnim milkshakeom i bez ukusa su spojena preko Tygon cijevi kroz valoviti vodič do višestrukog priključka na glavi skenera. Raznovrsnost se uklopila u usta učesnika i isporučila okus konzistentnom segmentu jezika. Učesnicima je naloženo da progutaju kad su uočili znak 'lastavice'. Slike su predstavljene sa digitalnim projektorom / sistemom za prikaz obrnutog ekrana na kraju provrta MRI skenera, vidljivim preko ogledala postavljenog na glavu zavojnice. Pre skeniranja, učesnici su konzumirali milkshake i neukusno rešenje i ocenili želju za, uočenom ugodnošću, jestivošću i intenzitetom ukusa na cross-modalnim vizuelnim analognim skalama. Ova procedura je uspješno korištena u prošlosti za isporuku tekućina u skener, kao što je detaljno opisano na drugom mjestu14.
Imaging i statistička analiza
Skeniranje je izvršeno pomoću 3 Tesla glave samo MRI skenera. Standardni namotaj za ptičje kaveze je prikupio podatke iz čitavog mozga. Vakuumski jastuk od termo pene i obloga ograničava kretanje glave. Ukupno, 229 volumeni su sakupljeni tokom svakog funkcionalnog ciklusa. Funkcionalna skeniranja su koristila T2 * težinski gradijent jednokratnog echo planarnog snimanja (EPI) (TE = 30 ms, TR = 2000 ms, flip angle = 80 °) sa ravninom rezolucije 3.0 × 3.0 mm2 (64 × 64 matrica; 192 × 192 mm2 vidno polje). Za pokrivanje čitavog mozga, 32 4mm kriške (interleavedirana akvizicija, bez preskakanja) su stečene duž AC-PC transverzalne, kose ravnine kako je određeno u srednjem dijelu. Strukturna skeniranja su sakupljena korištenjem T1-a (MP-RAGE) u istoj orijentaciji kao i funkcionalne sekvence kako bi se dobile detaljne anatomske slike koje su poravnate sa funkcionalnim skeniranjem. Strukturalne MRI sekvence visoke rezolucije (FOV = 256 × 256 mm2, 256 × 256 matrica, debljina = 1.0 mm, broj slajda ≈ 160).
Podaci su prethodno obrađeni i analizirani pomoću softvera SPM529 u MATLAB30,31. Slike su bile usvojene u vremenskom intervalu korigovane na rezu dobijenu na 50% od TR. Funkcionalne slike su prilagođene srednjoj vrijednosti. Anatomske i funkcionalne slike su normalizirane na standardni MNI šablon mozga implementiran u SPM5 (ICBM152, baziran na prosjeku 152 normalnih MRI skeniranja). Normalizacija je rezultirala veličinom voksela od 3 mm3 za funkcionalne slike i 1 mm3 za strukturne slike. Funkcionalne slike izglađene su 6 mm FWHM izotropnim Gaussovim zrnom. Prekomjerno kretanje ispitivano je korištenjem parametara poravnanja i definirano je kao pomicanje> 1 mm u bilo kojem smjeru tijekom paradigme. Da bismo identificirali regije mozga aktivirane iščekivanjem prijema hrane, suprotstavili smo PUNI odgovor tokom nesparenog znaka mliječnog šejka i nesparenog znaka otopine bez okusa. Analizirali smo podatke iz nesparenog predstavljanja znakova u kojima okusi nisu isporučeni kako bismo osigurali da primanje okusa neće utjecati na našu definiciju anticipativne aktivacije. Suprotstavili smo SMO odgovor tokom primanja milkshake-a i neukusnog rješenja kako bismo identificirali dijelove mozga aktivirane kao odgovor na konzumaciju hrane. Dolazak okusa u usta smatrali smo potpunom nagradom, a ne progutanjem otopine, ali priznajemo da post-ingestivni efekti doprinose nagradnoj vrijednosti hrane32. Uvjeti specifični za svaki voksel procijenjeni su pomoću općih linearnih modela. Vektori pokretanja za svaki događaj od interesa su kompajlirani i uneti u matricu dizajna tako da se odgovori vezani za događaj mogu modelirati pomoću kanoničke funkcije hemodinamskog odgovora (HRF), kao što je implementirano u SPM5, koja se sastoji od mješavine 2 gama funkcija koje emuliraju rani vrhunac u 5 sekundi i naknadni potisak. Da bismo objasnili varijansu izazvanu gutanjem otopina, uključili smo vrijeme gutanja kao kontrolnu varijablu. Uključili smo i temporalne derivate hemodinamske funkcije da bismo dobili bolji model podataka33. 128 drugi high-pass filter (po SPM5 konvenciji) uklonio je niskofrekventni šum i sporo pomicanje signala.
Individualne mape su konstruisane da bi se uporedile aktivacije unutar svakog učesnika za kontraste „nepareni štapić za mlijeko - neupojni štapić bez ukusa“ i „potvrda o mlečnom potresu - neukusna potvrda“, koji su zatim regresovani u odnosu na ukupne YFAS rezultate koristeći SPM5. Da bi se detektovale razlike u grupama, sprovedena su dva 2 ANA-a 2 × 0.001: (grupa sa visokim FA u odnosu na grupu sa niskom FA) sa (prijem mleka - bez ukusa) i (grupa sa visokim FA u odnosu na grupu sa niskim FA) prema (neparni milkshake - neparni bez ukusa). T-map prag je postavljen na P uncorrected = 3 i veličinu XNUMX-voxel klastera. Izvršili smo male korekcije volumena (SVC) koristeći vrhove s najvećim volumenom (mm3) i z-vrijednosti koje su ranije identificirane u literaturi o žudnji i upravljanju lijekovima8,34,35 kao iu studijama hrane / hrane14, 36, 37. Da bi se testirala naša hipoteza da bi sudionici koji pokazuju više simptoma FA pokazali veću aktivaciju kao odgovor na znakove hrane, obim pretraživanja bio je ograničen u krugu od 10 mm od koordinata u OFC (42, 46, -16; -8, 60, -14 ), kauda (9, 0, 21), amigdala (-12, -10, -16), ACC (-10,24, 30; -4, 30, 16), DLPFC (-30, 36, 42), talamus (-7, -26,9), srednji mozak (-12, -20, -22; 3, -28, -13) i insula (36, 12, 2). Da bi se testirala naša hipoteza da bi tokom konzumiranja izuzetno ukusne hrane grupa s visokim naspram niskog FA pokazala manju aktivaciju u moždanim regijama povezanim s nagradama, obim pretraživanja bio je ograničen u radijusu od 10 mm od koordinata u OFC (± 42,46 , -16; ± 41, 34, -19; ± 8, 60, -14) i kaundasto (± 9, 0, 21; ± 2, -9, 34). Smatralo se da su predviđene aktivacije značajne pri p <.0.05 nakon korekcije za višestruka poređenja (pFDR) kroz voksele unutar apriorno definisane male količine. Korekcije Bonferronija su zatim korišćene za ispravljanje broja testiranih regiona interesa. Zbog toga što Dreher et al. (2007)38 izvijestili su da žene u srednjoj folikularnoj fazi (4-8 d nakon prvog perioda) pokazuju veću reakciju u regijama nagrađivanja u odnosu na one u lutealnoj fazi, pokušali smo pokrenuti skeniranje za sve žene tijekom istog perioda menstrualnog ciklusa. Međutim, zbog teškoća u rasporedu, dva učesnika su skenirana tokom srednje-folikularne faze. Kada su ovi pojedinci isključeni, odnosi između YFAS i BOLD odgovora na unos hrane i očekivani unos su ostali značajni.
Rezultati
U proseku, učesnici sa visokim FA potvrdili su otprilike četiri FA simptoma (M = 3.60, SD = .63), dok je grupa sa niskom FA potvrdila jedan FA simptom. Nije bilo značajnih razlika između grupa visokog i niskog FA o starosti (F (1, 24) = 2.25, p = .147), BMI (F (1, 24) = 1.14, p = .296), ili na ocjenama ugodnosti milkshakea koji se provodi tijekom studije (F (1, 24) = .013, p = .910). YFAS rezultati u trenutnoj studiji koreliraju sa emocionalnom ishranom (rs = .34, p = .03) i eksterno jedenje (rs = .37, p = .02) podskala holandskog upitnika za jelo39.
Korelacije između simptoma FA i odgovora na predviđanje i unos hranljive hrane2
YFAS rezultati (N = 39) pokazali su pozitivne korelacije sa aktivacijom u lijevom ACC-u (Slika 2, lijevi medijski OFC (Slika 3), i ostavio amigdalu kao odgovor na očekivani unos ukusne hrane (Tabela 2). Aktivacija u lijevom ACC-u i lijevom OFC-u preživjela je strožiju korekciju Bonferronija (0.05 / 11 regije od interesa = 0.0045). Izveli smo veličine efekata (r) iz Z-vrednosti (Z / )N). Veličine efekata bile su srednje do velike prema Cohenovim kriterijima40 (M r = .60). Nije bilo značajnih korelacija u hipotetskim regionima kao odgovor na potrošnju ukusne hrane.
Odgovor na očekivanje i unos hranjivih namirnica za učesnike sa visokim rezultatima
Učesnici iz grupe FA u odnosu na grupu Low FA pokazali su veću aktivaciju u lijevom DLPFC (Slika 4) i desni kaudat (Slika 5). Aktivacija u desnom kaudatu preživjela je korekciju Bonferronija (0.05 / 11 regije od interesa = 0.0045). Dalje, grupa FA je pokazala manju aktivaciju u lijevom bočnom OFC (Slika 6) tokom uzimanja hrane nego u grupi sa niskom FA (Tabela 3). Ovaj pik je takođe preživeo korekciju Bonferronija (0.05 / 3 regioni od interesa = 0.017). Veličina ovih efekata je bila velika (M r = .71).
rasprava
U trenutnoj studiji, mršavi i gojazni učesnici sa većim FA rezultatima pokazali su diferencijalni obrazac neuronske aktivacije od učesnika sa nižim FA rezultatima. Iako su studije istraživale povezanost predviđanja i konzumacije sa BMI 12,13,14Ovo je prva studija koja je ispitala odnos između FA i neuronske aktivacije kruga nagrađivanja prema unosu i očekivanom unosu ukusne hrane. FA rezultati su pozitivno korelirali sa aktivacijom u ACC, medijalnom OFC i amigdali kao odgovor na očekivani unos ukusne hrane, ali nisu bili značajno povezani sa aktivacijom kao odgovor na ukusan unos hrane. Dalje, učesnici sa visokim naspram niskim FA pokazali su veću aktivaciju u DLPFC i kaudat u toku očekivanog unosa hrane i smanjene aktivacije u lateralnom OFC-u tokom ukusnog unosa hrane.
Kao što je predviđeno, povišeni FA rezultati su povezani sa većom aktivacijom regija koje igraju ulogu u kodiranju motivacijske vrijednosti podražaja kao odgovor na signale hrane. ACC i medijski OFC su uključeni u motivaciju za hranjenje41,42i da konzumiraju droge među pojedincima sa zavisnošću od supstanci43. Povišena aktivacija ACC-a kao odgovor na alkoholu je takođe povezana sa smanjenim D2 dostupnost receptora44 i povećan rizik od recidiva45. Slično tome, povećana aktivacija u amigdali je povezana sa povećanom apetitivnom motivacijom46 i izloženost hrani sa većom motivacionom i podsticajnom vrednošću47. Pored toga, DLPFC je povezan sa memorijom, planiranjem48, kontrola pažnje49i ponašanje usmjereno na cilj49. Hare i kolege50 otkrili su da su učesnici koji su pokušali da se odupru zadovoljavajućim namirnicama pokazali i povećanu aktivaciju DLPFC-a, koja je bila povezana sa smanjenom aktivnošću u područjima koja su uključena u kodiranje prehrambene nagrade, kao što je ventromedijalni prefrontalni korteks. Stoga, učesnici sa višim FA ocjenama mogu odgovoriti na povećanu apetitivnu motivaciju za hranu pokušavajući primijeniti strategije samokontrole. Takođe je sugerisano da se aktivacija DLPFC-a putem droge odnosi na integraciju informacija o unutrašnjem stanju (žudnja, povlačenje), motivacija, očekivanje i znakovi u regulaciji i planiranju ponašanja u potrazi za drogom.7. Slično tome, kaudat također igra ulogu u pojačanoj motivaciji. Povišena aktivacija kaudatusa povezana je s očekivanjem pozitivne nagrade51, izloženost znakovima sa povećanom poticajnom vrijednošću52i izlaganje podražajima droge za učesnike koji zavise od supstanci53. Prema tome, veći FA bodovi mogu biti povezani sa jačim motivacijama za traženje hrane kao odgovor na napomene vezane za hranu.
Neuralna aktivacija regiona za koje se čini da igraju ulogu u kodiranju žudnje također je pozitivno korelirana sa FA ocjenama. Na primer, aktivacija u ACC-u i medijalnom OFC-u povezana je sa žudnjom za poremećajima upotrebe supstanci54,55. Amigdala je takođe često uključena u reaktivnost lijekova56 i žudnja za drogom57. Dalje, aktivacija u kaudatu je povezana sa žudnjom za ukusnom hranom58kao i žudnja kao odgovor na narkotike u supstancama zavisnim od supstanci53, 59. Prema tome, FA rezultati se mogu povezati sa većom željom za hranom izazvanom od znaka.
Konačno, FA rezultati su bili povezani sa aktivacijom u regionima koji igraju ulogu u disinhibiciji i sitosti. Zanimljivo, iako je FA pozitivno korelirala sa aktivacijom u medijalnom OFC-u tokom očekivane prehrambene nagrade, FA rezultati su bili negativno povezani sa aktivacijom u lateralnom OFC tokom prijema hrane. Ovi nalazi su u skladu sa istraživanjima koja pokazuju veoma različite obrasce odgovora u ovim regionima. Konkretno, Small et al. (2001)36 otkrili su da medijalni i lateralni kaudalni OFC pokazuju suprotne obrasce aktivnosti tokom konzumacije čokolade, što navodi na zaključak da se ovaj obrazac javlja kako želja učesnika da jedu smanjuje i njihovo ponašanje (jedenje) postaje nespojivo sa njihovim željama. Dakle, lateralna aktivnost OFC-a se dešava kada se potisne želja da se prestane jesti. Slične disocijacije između medijalnog i lateralnog OFC-a također su pronađene u ovisnosti o supstanci. Za razliku od medijalnog OFC, koji je bliže povezan sa subjektivnom procjenom nagrade60, povećana aktivacija u lateralnom OFC povezana je sa većom inhibitornom kontrolom46,61 i veću sposobnost suzbijanja ranije nagrađenih odgovora62. Učesnici zavisni od supstance obično pokazuju povećanu aktivaciju u medijalnom OFC-u kao odgovor na znakove droge54,55, ali takođe pokazuju i hipoaktivaciju u lateralnom OFC46, sugerirajući manje inhibitornu kontrolu kao odgovor na nagradne znakove. Smanjena aktivacija u lateralnom OFC-u kod pojedinaca sa visokom FA, može biti povezana sa ili manje inhibitornom kontrolom tokom unosa ukusne hrane ili smanjenim odgovorom sitosti tokom ukusnog unosa hrane.
Sve u svemu, ovi nalazi podupiru teoriju da prinudna potrošnja hrane može biti djelimično vođena pojačanim predviđanjem nagrađivanih svojstava hrane.12. Slično tome, kod ovisnika je veća vjerovatnoća da će biti fiziološki, psihološki, i ponašati se reaktivno na znakove vezane za supstance63, 64. Ovaj proces može biti djelimično posljedica podsticaja koji sugerira da znakovi povezani sa supstancom (u ovom slučaju hrana) mogu početi pokrenuti oslobađanje dopamina i potrošnju u vožnji.65,66. Regioni mozga povezani sa dopaminergičkim otpuštanjem takođe su pokazali značajno veću aktivaciju tokom izlaganja kod visokih učesnika FA. Mogućnost stvaranja patoloških svojstava vezanih za hranu je posebno zabrinjavajuća u trenutnoj prehrambenoj sredini gdje su ukusne namirnice stalno dostupne i na tržištu.
Za razliku od naših početnih hipoteza, postojale su ograničene razlike u aktiviranju krugova nagrađivanja između visokih FA i niskih FA učesnika tokom unosa hrane. Ovi nalazi pružaju malo podrške za ideju da nenormalan odgovor na uzimanje hrane dovodi do zavisnosti od hrane. Umesto toga, grupa sa visokom FA pokazala je obrasce neuralne aktivacije povezane sa smanjenom inhibitornom kontrolom. Prethodne studije su otkrile da davanje primirajuće doze može izazvati prekomjernu potrošnju kod sudionika s problemima korištenja tvari67,68 i patologija jela 69,70,71. Trenutni rezultati, koji su usvojeni u skladu sa prethodnim nalazima, ukazuju na to da konzumacija ukusne hrane može nadjačati želje da se ograniči potrošnja kalorijske hrane kod učesnika sa visokim FA, što dovodi do dezinhibirane potrošnje hrane.
Zanimljivo je da nije pronađena značajna korelacija između YFAS rezultata i BMI. Prema tome, sadašnji nalazi ukazuju na to da se FA rezultati i srodna neuralna funkcija mogu pojaviti među pojedincima sa rasponom tjelesne težine. U početnoj validaciji, YFAS takođe nije bio značajno povezan sa BMI, ali je bio povezan sa prejedanjem, emocionalnom ishranom i problematičnim stavovima o ishrani.26. Slično tome, u ovom tekstu, YFAS je bio povezan sa emocionalnom ishranom i spoljašnjim jelom. Moguće je da neki pojedinci dožive kompulzivno ponašanje u ishrani, ali da se uključe u kompenzatorna ponašanja kako bi održali manju težinu. Alternativna mogućnost je da lean učesnici koji podržavaju FA budu u opasnosti za buduću dobit. S obzirom na mladu dob uzorka, vjerovatnoća budućeg povećanja težine može biti posebno vjerovatna. Bilo koja od ovih mogućnosti sugeriše da ispitivanje FA kod lean učesnika može biti korisno u identifikaciji osoba koje su izložene riziku od povećanja težine ili poremećaja ishrane i da YFAS može pružiti važne informacije iznad i izvan trenutnog BMI.
Važno je razmotriti ograničenja ove studije. Prvo, potencijalno usled isključenja učesnika sa poremećajima u ishrani i poremećajima osovine I, nekoliko učesnika je zadovoljilo klinički značajne kriterijume stresa ili oštećenja YFAS-a, što je neophodno za dijagnozu FA. Konzervativni test i buduće studije neuronskih korelata FA trebalo bi da uključe učesnike sa težim rezultatima. Drugo, iako smo od učesnika tražili da se suzdrže od uzimanja 4-a do 6 sati prije skeniranja, nismo mjerili glad. Post i glad povezani su sa sličnim obrascima neuralnog odgovora, kao što je povećana aktivacija u medijalnom OFC-u i amigdali.72,73. Moguće je da su učesnici sa višim FA ocjenama iskusili više gladi. Ako je to bio slučaj, možda je doprinio nekim od uočenih efekata. Takođe je moguće da povećana glad može biti u interakciji sa FA, jer su i ovisnost i glad povezane sa povišenom vožnjom74. Buduće studije bi trebale ispitati odnos između FA, gladi i odgovora na krugove nagrađivanja na unos hrane i očekivani unos. Treće, trenutna studija je sprovedena isključivo sa ženskim učesnicima, tako da se rezultati moraju generalizovati oprezno kod muškaraca. Četvrto, ova studija je poprečna, što nam nije omogućilo da ocijenimo vremenski tok razvoja FA i srodnih neuronskih korelata. Longitudinalni dizajn bi omogućio bolje razumijevanje prethodnika i posljedica FA. Peto, regioni koji su uključeni u trenutnu studiju su takođe uključeni u ponašanje koje se ne odnosi na zavisnost, tako da bi buduće studije imale koristi od prikupljanja mera vezanih za zavisnost tokom skeniranja, kao što su želja i gubitak kontrole. Konačno, veličina uzorka trenutne studije je relativno mala, tako da je možda postojala ograničena moć da se otkriju drugi efekti, kao što su individualne razlike u nervnom odgovoru na unos hrane.
Trenutni nalazi imaju implikacije u pogledu budućih pravaca istraživanja. Prvo, imajući u vidu da neke vrste ponašanja u ishrani mogu biti potaknute znakovima hrane, bit će važno ispitati neuronsku aktivaciju kao odgovor na reklame hrane. Pored toga, da bi se dalje istraživala uloga disinhibicije u FA, korisno je mjeriti osjećaj gubitka kontrole i ad libitum potrošnja hrane. Dalje, upotreba fMRI tehnologije ne dozvoljava direktno mjerenje oslobađanja dopamina ili dopaminskih receptora. Bit će važno ispitati inducirano oslobađanje dopamina i D2 dostupnost receptora kod učesnika koji prijavljuju indikatore FA. Konačno, iako je dopamin uključen u hranjenje i ponašanje ovisnosti, drugi neurotransmiteri će vjerovatno igrati važnu ulogu (npr. Opioid, GABA). Stoga će važne biti i buduće studije o povezanosti između FA i neuronske aktivacije povezane s ovim neurotransmiterima.
Uprkos gore navedenim ograničenjima, trenutni nalazi ukazuju na to da je FA povezana sa neuralnom aktivacijom koja se odnosi na nagrađivanje i koja je često uključena u zavisnost od supstanci. Ovo je prva studija koja povezuje indikatore ponašanja zavisnosti u ishrani sa specifičnim obrascem neuronske aktivacije. Sadašnja studija također pruža dokaze da su objektivno izmjerene biološke razlike povezane s varijacijama u rezultatima YFAS, čime se osigurava dodatna podrška za valjanost ljestvice. Dalje, ako se određena hrana dovodi do ovisnosti, to može djelomično objasniti poteškoće koje ljudi doživljavaju u postizanju održivog gubitka težine. Ako namirnice za hranu uzimaju poboljšane motivacione osobine na način analogan lijekovima, napori za promjenu trenutne prehrambene sredine mogu biti presudni za uspješne napore za mršavljenje i prevenciju. Sveprisutno oglašavanje hrane i dostupnost jeftinih ukusnih namirnica mogu veoma otežati pridržavanje zdravijeg izbora hrane, jer sveprisutni indikatori hrane pokreću sistem nagrađivanja. Konačno, ako je ukusna konzumacija hrane popraćena disinhibicijom, trenutni naglasak na ličnu odgovornost kao anegdota na povećanje stope gojaznosti može imati minimalnu efikasnost.
priznanja
Ovaj projekat je podržan sljedećim grantom: Roadmap Supplement R1MH64560A.
Gospođa Gearhardt je autor koji odgovara i preuzima odgovornost za integritet podataka i tačnost analize podataka i navodi da su svi autori imali potpuni pristup svim podacima u studiji.
Fusnote
1U ovom radu, termini zavisnost i zavisnost se koriste naizmjenično da bi predstavljali dijagnozu ovisnosti o supstancama kako je definirano Dijagnostičkim i statističkim priručnikom IV-TR25.
2Svi vrhovi su ostali značajni kada je BMI statistički kontrolisan u analizama.
Svi autori ne prijavljuju sukob interesa u pogledu sadržaja ovog rada.
reference