Emotional Eating Phenotype hè Associatu cù Central Dopamine D2 Receptor Indipendente indipindententi di Mass Massage Index (2015)

Andà à:

astrattu

Studii PET hanno fornitu evidenze miste riguardanti a cunnessione cù i receptoris dopamina D2 / D3 dopaminata è a so relazione cù obesità, misurata da indice di massa corporea (IMC). Altri aspetti di l'obesità ponu esse più strettamente accoppiati à u sistema dopaminergicu. Avemu caratterizzato comportamenti associati à l'ubesità è determinatu s'ere questi si basavanu à u ligandu specificu di u receptoru D2 (D2R) indipendente da IMC. Vintidue partecipanti obesi è 17, in pisu normali, finìu chì questiuu relativu à l'alimentazione è a ricompensa sò stati sottoposti à scansioni PET à mezu da u radioligandu selettivu è micca spiccicabile D2R (N-[11C] metil) benperidol. I questionari sò stati raggruppati per duminiu (manghjà assuciatu à l'emozione, à manghjà chì ùn hè micca uguale à a punizione). I puntegni normalizati, sommati per ogni duminiu, sò paragunati cù e gruppi obesi è normali è misu in correlazione cù a ligure striatale è midbrain D2R. Rispuntendu à l'individui di pesu normali, u gruppu obese anzi diveri i tassi più alti di manghjaru in rapprese à l'emozione è a ricumpensap <0.001), sensibilità più grande à a punizione (p = 0.06), è cumpurtamentu inferiore di ricumpensa non alimentariap  <0.01). Attraversu i participanti di pesu nurmale è obesi, u comportamentu di ricumpensa alimentaria emotiva è non alimentaria currelatu positivamente cù striatale (p <0.05) è midbrain (p <0.05) Ubligatoriu D2R, rispettivamente. In cunclusione, un fenotipu alimentariu emotivu pò riflettà una funzione centrale D2R alterata megliu cà altre misure cumune usate in relazione à l'obesità cum'è BMI.

A disfunzione di comportamentu è neurocirkuitu in quantu ricumpunata pò cuntribuisce à l'obesità1 e furnite bui terapeutici per a prevenza è a curazione di a malattia. Tuttavia, u rolu di a segnalazione di dopamina striatale (DA) in obesità umana ùn hè micca chiaru a causa di risultati mischii di studi PET / SPECT chì valutanu a relazione trà l'indice di massa corporea (BMI) è a disponibilità di D2 / D3 DA receptoru (D2 / D3R) disponibilità. Alcuni studii anu trovatu chì a disponibilità di striatale D2 / D3R sia più bassu in obesità è hè correlatu negativu cù l'IMC2,3,4 mentre altri truvanu senza differenza5,6,7 o disponibilità in D2 / D3R altru in individui obesi contra i pesi normali8 o cù u crescente BMI9. Utilizendu un ligand altamente specificu è micca spostabile, ùn truvemu micca associazioni significative di sottotipu di recettore D2 (D2R) cunnessi cù obesità o IMC10.

E differenze in a obesità umana Per esempiu, i campioni di studiu aduprati anu avutu diversi gradi di obesità, chì varievanu da u sovrappesu (BMI 25.0-29.9 kg / m2)3,6,9 è Classe lieve I (BMI 30.0-34.9 kg / m2)3 obesità à più grave Classe III (BMI ≥ 40.0 kg / m2)2,4,5,8,9,10 obesità. L'alèzessu di u fenotipu è DA anomalie di segnalazione pò differisce trà classi di obesità1,6. Per complicà ulteriormente l'interpretazione, a maiò parte di sti studi uttenu radioligands cu limitazioni impurtanti. In particulare,11C] raclopride and [18F] fallypride ùn distinguite trà D2R è D3R11chì sò localizati diversamente attraversu u cervellu è ponu esse funzionalmente distinti12. Inoltre, sti radioligands sò spostabili di DA, è cusì di a disponibilità di D2 / D3R sò influenzate da un rilasciu endogeni di DA, è da a ligatura D2 / D3R per se13,14,15.

Benchè BMI ùn hè micca costantemente correlatu cù a disponibilità D2 / D3R16, l'aspetti comportamentali di l'obesità ponu una relazione più stretta cù a segnalazione DA. Per mette in ballu questu questu è e limitazioni descritte sopra, abbiamo valutatu e caratteristiche associate à l'obesità chì ponenu in relazione cù a segnalazione DA, cume l'alimentazione basata sull'emozione è a ricompensa è u cumportamentu motivatu da a ricompensa non alimentare è a sensibilità à a punizione, in pesi obesi è normali participanti. Avemu investigatu sì queste caratteristiche currelanu cun D2R striatale utilizendu (N-[11C] metil) benperidol ([11C] NMB), un antagonista di u receptoru DA D2 radioligand PET chì hè altamente selettivu per D2R per D3R17 è altri receptori G-proteina è ùn hè micca spustatu da u liberu endogeni di DA18. Inoltre, cume a cumpagnia di ricerca di novità hè assuciata à a cunnessione midbrain D2 / D3R19, ci sò fatti una cammina in u rapportu tra a cunnessione midbrain D2R è u comportamentu assurtitu da a obesità.

mètudi

participanti

I participanti anu inclusu l'individui di pesu normale 17 è di individui obesi 22 (veda Table 1). Un omu in u gruppu di pesi normali era un po 'sovrapesu (IMC = 25.9 kg / m2) ma u per centu di grassi corporei è altri parametri di pesu rispettavanu i criterii di pesi normali. I dati selezziunati da i participanti di 15 da ogni gruppu sò stati riportati in precedenza10. Dopu un dighjunu di a notte (almenu 8 ore), i participanti sò stati sottumessi à una valutazione medica cumpleta, analisi di sangue di routine, emoglobina A1C, è un test di tolleranza orale à u glucosiu (OGTT). I particulari cù storia di diabete autodeclarata, A1C ≥ 6.5%, o risultati OGTT chì indicavanu indebulitu glucosiu à digiunu, indebolita tolleranza à u glucosiu orale, o diabete sò stati esclusi. L'individuali sò stati ancu esaminati è esclusi per IQ <8020 (WASI), è condizioni chì includenu parkinsonismu, psicosi di a vita, mania, dipendenza da substanze, depressione maggiore, fobia suciale, disturbi alimentari (cumpresu u fastidiu di l'alimentazione) è u disordine di panicu da u testu neurologicu è intervista psichiatrica (Intervista clinica strutturata per DSM-IV)21). U fumu attuale è i farmaci relativi à a funzione DA sò ancu sferenti. Nisun participanu avia fumatu tabacchi dapoi u passatu 11 mos. o medicamentu adupratu in quantu à a funzione DA durante u mese passatu. Tutti i participanti anu avutu permessu scrittu in forma. Tutte e procedure sò state effettuate in conformità cù a dichjarazione di Helsinki è appruvata da l'Ufficiu di Protezzione in Ricerca Humanu di l'Università di Washington è da u Cunsultu di ricerca di droghe radioattive.

Table 1 

Caratteristiche di i Partecipanti

Questionnaire

Durante u ghjornu di u OGTT, immediatamente è 1 hr dopu cui una molla luggetta è u pranzu furavanu forniti, rispettivamente, i participanti hanno completatu i questionari indirizzendu costrutti relativi à DA, o domini, di interesse: 1) comportamentu di mangiamentu in relazione à l'emozione annantu à l'evità di influenza negativa ; 2) u comportamentu di mancia in u ligame di a ricompense cum'è a brama di alimenti gustosi è incapacità di limità l'assunzione di alimenti dolci; 3) comportamentu per ricompensu micca in cibo, cumprensu approcciu, sensibilità, motivazione è aspettanza per stimuli di ricompensa non alimentari; è 4) a punizione di punizione incù l'inibizione, a sensibilità è l'aspettanza. I questionari di autocere o sottali di questioni di rileva self-auto sò stati inclusi in questi diversi dominiTable 2) basatu nantu à e so descrizzioni in manoscritti originali introducendu è validendu u questariu. I puniti per ogni questariu o sottale eranu cunvertiti z-Scores è riassuntu cun altre misure incluse in u duminiu per cunduce i puntegni di u duminiu finale per ogni individui.

Table 2 

Dominii Comportamentali. Pesi normali n = 17; Obesi n = 21-22.

I questioni chì seguitanu sò stati inclusi in u duminiu Manghjà cuncessu à l'emusione: A Scala Emititiva di Mangia22 (EES) valuta l'aspiranza à manghjà da l'emozione negativa. A sottumale "Emotional" di u comportamentu olandese23 (DEBQ ES) consiste in autunzioni di summenzionate di tendenze à manghjà in rispondenza à emozioni "diffusite" (eg, avventuose) è "chiaramente etichettate" (per esempio, rabbia). A sottale di u "Effettu di cambiamentu di l'umore" di u Questionariu di Gustu Dolce24 (STQ MAE) valuta u puntu in u mancu chì manghjà l'alimenti dolci alteru u umore in un modu pusitivu.

I questioni chì seguitanu sò stati inclusi in u duminiu di Eating Related to Reward: The Binge Eing Scale25 (BES) valuta u gradu in cui una sperienza in a mancanza di binge, cum'è comportamentu (per esempio, manghendu in secretu) è emozioni chì si verificanu prima e dopu à un affare (per esempio a mancanza di controllo). A sottumale "Cuntrastu per manghjà i dolci" di a STQ24 (STQ IC) hè una misura di a so capacità di aste da u manghjatu. Avemu usatu u puntuu tutale nantu à l'inventariu di Craving Cibo26 (FCI) per misurà a brama generale di alimenti dolci è alti-carboidrati o grassi.

I questioni chì seguitanu sò stati inclusi in u duminiu di Ricompensazione micca alimentari: a porzione di u Sistema di attivazione comportamentale (BAS) di u BIS / BAS27 L'insignamentu hè aghjurnatu da trè sottule: drive, search-fun, premiu di reattività. Hè destinatu à misurà a sensibilità di BAS. L'individui cù BAS più forti devianu esse più sensibile è trà più piacè in u spaziu per guadagnà segni28,29. A porzione di sensibilità à ricumpensà di a Sensitività à u Pattu è di u Sensu à u Questionario di Premiazione30 (SPSRQ) evalua ancu u funziunamentu di BAS. A parte speranza di ricompense di e Scale di speranza di Raccupamentu è Punizione Generalizata31 misura l'ottimisimu è l'aspettanza di eventi di vita positivi. U "comportamentu di curiosità", o ricerca di novità, di u Inventariu di Tempuramentu è di Carattere32 (TCI-R) riflette u prugressu versu una ricerca di novità attiva, impulsività è approcciu versu segni di ricompensazione. A dimensione di a "dependenza di ricompense" di TCI riflette u prublema versu u comportamentu prosociale è l'approvazione sociale. A dimensione di a "perseveranza" di u TCI riflette un prucessu di perseveranza malgradu a fatigue è altri ostaculi.

I questioni chì seguitanu sò stati inclusi in u duminiu di Pene: a Pagine di u Sistema di Inibizione Comportamentale (BIS) di u BIS / BAS27 un questariu misura a sensibilità BIS. E persone cù una sensibilità BIS più forti sò più sensibili à e sintè più ansia in risposta à i segni di punizione28,29. A punizione porzioni di l'UFFES31 è SPSRQ30 valutà l'esperanza di punizione è a sensibilità rispettivamente. A rubrica "Evitazione di i danni" di u TCI-R32 valuta l'evidenza per u comportamentu destinatu à evità u male.

Acquisizione MRI e PET

In un ghjornu separatu da u ghjornu di l'OGTT, i participanti sò stati sottoposti à scansioni MRI è 2 hr PET, chì s'hè fattu trà 0900 è 1700. Metodi per [11C] A sintesi di NMB, l'acquisizioni di scansione MRI è PET sò descritte nanzu10. Ogni participante hà ricevutu per via endovenosa 6.4 - 18.1 mCi chì cuntenenu <7.3 μg NMB senza etichetta. [11C] NMB purità era ≥96% è attività specifica ≥1066 Ci / mmol (39 TBq / mmol). Da [11C] NMB ùn hè micca spustabile da a DA endogena18, i participanti ùn sòbbenu invitati à digià o mudificà l'alimentu in a notte prima o u ghjornu di e scansioni.

Analisi basati in ROI

I metudi per i nostri analisi basati su ROI sò spiegati in Eisenstein et al.10,33. U lugiziale di neuroimaging FreeSurfer (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu) hè statu adupratu per a segmentazione di e regioni striatali34. Per limità i paragghioli multipli, D2R vinculazione specifica (BP.)ND) per ogni ROI hè statu mediau per mezu di hemisferi di sinistra è di diritta. Putamen è caudatu D2R BPNDL'erite hè stata mediata per avè un BP striatale dorsale composituND è striatale ventrale BPND include u nucleo accumbens medio D2R BPND. A regione mediana di u cerviu hè stata tracciata da MPRAGE di ognunu d'iddi cum'è descrittu in precedenza33.

Analisi basate su Voxel

Avemu travagliu analisi basate su voxel per determinà se i reguli striatali specifici o midravecchi di allacciamentu D2R sò relativi à BMI o à Eating Related with Emotion, Eating Related to Reward, Non-food Reward, and Punishment Immagini di D2R BPND traversu u cervellu sò stati generati per ogni partecipante è lisciatu cù una larghezza 6 mm piena à a mità di u kernel massimu. Queste imagini sò state mediate per e persone in pesi normali è obesi è limità in BPND = 0 da aduprà cum'è maschera esplicita per regioni cumpresi striatum o regioni subcorticali solu. Associazioni pusitivi è negativi trà u ligame D2R è e variabili dipendenti sò stati testati à u livellu voxel cù SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm).

Analisi statistiche primarie

Granni di i dati sò stati gestiti aduprendu l'utili di catturamentu di dati elettronici REDCap ospitati da a Divisione Biostatistica di a Facultà di Medicina di l'Università di Washington35. Variabili demografiche di u gruppu sò state paragunate cù Pearson Chi Square, Mann Whitney U, o ttesti. BP striatale dorsale è ventralND sò paragunati cù misure ripetute ANCOVA covarying per età, etnie, è educazione. Midbrain D2R BPND è i cumpi di u dominiu sò stati confrontati trà i gruppi normali è di gruppi obesi cù ANCOVA u covarying per l'età, l'etnia è l'eternità. I risultati più impurtanti per un duminiu comportamentale sò stati seguiti cù ANCOVAs esplorativi di ogni questariu chì contribuisce à quellu duminiu. Modelli di regressione lineari separati gerarchici cù covariate appropriate (età, etnie, livellu di a educazione, è / o BMI) sò stati aduprati per analizzà a capacità di ogni variabile di interessu di prevede striatale o midbrain D2R BPND. Queste analisi anu ancu cievu correlazioni parziali chì descrivenu a varianza unica versata da ogni variabile di interesse per BPND. Per analisi voxelse, e correlazioni tra a ligatura D2R è u BMI è u puntuu di u duminiu comportamentale sò stati calculati cum'è Pearson r è testatu per significatu cù u suttunellu di Student t-testu covaried per l'età, l'etnia, l'istruzione, è per i domini di comportamentu, BMI, à ogni voxel. Per analisi SPM, p  ≤ 0.001, dopu a currezzione di paraguni multiplici, à livellu voxelwise hè statu cunsideratu significativu. Per tutte l'altre analisi, u livellu di significazione hè statu stabilitu in α ≤ 0.05.

Risposte alla lingua

Caratteristiche di i Partecipanti

I gruppi di pesi normali è obesi sò descritti in Table 1. Ùn avemu micca avutu i dati di questionario di Compleanno Non-Food Reward and Punishment da un individui obesi è un altru individui obese ùn sò micca passati à una scansione di PET. Dunque, l'insieme di dati analizzati chì includenu queste variabili cuntene di individui 21 obesi è 17 pesanti normali. Un Cinturinu Mediu D2R BP di un participant di pesu normaliND era troppu basse per esse quantificatu da u nostru software di prucessione è l'analisi di sta variabile incù 20 o 21 obesi è i partecipanti di pesi normali 16.

BMI è Central D2R Specific Binding

Come in u nostru raporsu precedente nantu à un sottogruppu di sti individui10dopu covarying per età, etinicità è u livellu di a scola, gruppi obesi è normali ùn anu micca cambiatu in BP striataleND (Passa normale significa totale BP striataleND = 10.30, SD = 1.17; obesi significa BP striatale totaleND = 10.22, SD = 1.34; F1,33 = 1.98, p = 0.17). À traversu i dui gruppi, dorsale striatale D2R BPND era più grande ch'è u Striatale VentraleND à un livellu marginalmente significativu (BP media dorsali)ND = 4.09, SD = 0.52; ventrali significa BPND = 2.08, SD = 0.29; F1,33 = 3.87, p = 0.06) è ùn ci era micca una interazione significativa trà u gruppu è a regione striata (F1,33 = 1.98, p = 0.17). Midbrain D2R BPND ùn era micca diversa da i pesi normali è di i gruppi obesi (pesu normali significa BPND = 0.27, SD = 0.14; obesu significa BPND = 0.27, SD = 0.09; F1,32 = 0.15, p = 0.70).

Cuntrullà per età, etnie è educazione, l'IMC ùn hà micca predettu a BP striataleND in tutti i participanti (dorsali R2 cambia = 0.07. F1,33 = 2.61, p = 0.12; ventrale R2 cambia = 0.00. F1,33 = 0.02, p = 0.90) (Fig. 1), o in ogni gruppu (pesu normali: dorsali) R2 change = 0.01; F1,12 = 0.19, p = 0.67, ventrali R2 cambia = 0.00. F1,12 = 0.002, p = 0.97; obesu: dorsale R2 change = 0.03; F1,16 = 0.62, p = 0.44, ventrali R2 change = 0.04; F1,16 = 0.99, p = 0.33). Similmente, BMI ùn hà micca previstu midbrain D2R BPND attraversu i participanti normali è u pesanti obesi (R2 cambia = 0.00. F1,32 = 0.001, p = 0.98) o in un gruppu (pesu normale: R2 change = 0.05; F1,11 = 0.55, p = 0.48; obesi: R2 change = 0.12; F1,16 = 2.51, p = 0.13).

figura 1 

L'IMC è u D2R striatale ùn sò micca cunnessi significativamente à i gruppi di pesi normali (cerchi chiari) è obesi (cerchi chjassi).

Comportamentu assurtitu da Obesità

Table 2 presenta gruppu media (SD) sommato z-scores per ogni duminiu è i punteggi crudi per ogni questariu.

U gruppu obese avia un punteggio mediu di più in u Modicu in Eating Related with EmotionF1,34 = 11.62, p <0.01; Fig. 2A) Cibo and Related to Reward (F1,34 = 28.47, p <0.001; Fig 2B) è un puntu di lettu à dente inferiore nantu à Reward Non-food (F1,33 = 5.37, p = 0.03; Fig 2C). E punizioni di u castore in u duminiu eranu più alti in obese paressu à u pesu normale à un livello marginalmente significativu (F1,33 = 3.69, p = 0.06; Fig 2D).

figura 2 

U comportamentu pensatu chì sia strettamente accoppiatu à a segnalazione di dopamina differisce trà e persone normali è obesi.

Dentru u duminiu Alimentazione Relativa à l'Emozione, i punteggi nantu à i trè questionarii sò stati correlati trà di elli (0.63 ≤ r39 ≤ 0.80, p <0.001) è u gruppu obesu hà puntuatu significativamente più altu ch'è u gruppu di pesu normale in EES (F1,33 = 6.42, p = 0.02) è DEBQ ES (F1,33 = 4.75, p = 0.04) è marginalmente significativamente più altu in STQ MAE (F1,33 = 3.48, p = 0.07). U BMI hè statu assuciatu cù u puntu di duminiu summatu in tuttu u campione (r39 = 0.46, p <0.01) ma micca quandu esaminatu solu in obesi (r22 = -0.24, p = 0.29) o pesu normale (r17 = 0.09, p = 0.74).

lu z-La scansione di i trè questionarii inclusi in u duminiu di Eating Related to Reward era correlatu l'una l'altrur39 = 0.43, p ≤ 0.01). U gruppu obesi hà puntuatu più altu nantu à u BES (F1,34 = 19.57, p <0.001), STQ IC (F1,34 = 14.77, p = 0.001) è u FCI (F1,34 = 10.35, p = 0.003). BMI in relazione cù u puntu di duminiu summatu in tuttu u campione (r39 = 0.37, p 0.02) ma micca in obesi (r22 = 0.07, p = 0.78) o nimurmalu pesu (r17 = -0.03, p = 0.91).

Dentru u duminiu Non-food Reward, i questionarii individuali ùn anu micca correlatu (0.03 ≤ r38 ≤ 0.28, p  ≥ 0.09). U gruppu obesu hà avutu un puntuu mediu più bassu cà u gruppu di pesu normale nantu à a sottoscala di approcciu comportamentale di u BIS / BAS (F1,33 = 6.47, p = 0.02). I gruppi ùn anu micca differitu significativamente in alcuna di l'altre scale di duminiu Reward (SPSRQ: F1,33 = 0.21, p = 0.65; TCI-R: F1,33 = 0.44, p = 0.51) eccettu à un livellu marginalmente significativu nantu à a sottoscala di speranza di ricumpensa UVE (obese <pesu normale, F1,33 = 3.25, p = 0.08). L'IMC ùn hè micca correlatu significativamente cù u puntu di duminiu summatu in tuttu u campione (r38 = -0.11, p = 0.51) o in pesu normali (r17 = 0.39, p = 0.12; Fig. 3A). Tuttavia, l'IMC hè stata correlata cù u primu puntu di u risicu sumatu in obesi (r21 = 0.54, p = 0.01; Fig 3B).

figura 3 

Ancu se u gruppu obese anu daveru auturmente un sferitu inferiore di comportamentu di ricompatenza aghjunghjiale relativu à u gruppu di pesi normali, l'IMC più altu era associatu cù i più alti tassi di comportamentu di ricetta non alimentare indiuffatu di obesi.

Dentru u duminiu di Punizione, i punteggi di tutti i questionarii sò stati correlati trà di elli (0.54 ≤ r39 ≤ 0.79, p ≤ 0.001). U gruppu obesu hà tendutu à puntuà più altu nantu à a parte di inibizione comportamentale di u BIS / BAS (F1,33 = 3.11, p = 0.09) è a sottuscala di evità di danni di u TCI-R (F1,33 = 3.17, p  = 0.08) di u gruppu di pesu normale; ste differenze eranu marginalmente significative. I gruppi obesi è di pesu normale ùn anu micca differitu nantu à a sottoscala di aspettativa di punizione di l'UVE (F1,33 = 1.10, p = 0.30) o sensibilità à a sottoscala di punizione di SPRSQ (F1,33 = 2.30, p = 0.14). L'IMC ùn hè micca correlatu significativamente cù u puntu di duminiu summatu in tuttu u campione (r38 = 0.15, p = 0.37) o in pesu normali (r17 = 0.21, p = 0.43) o obesi (r21 = -0.35, p = 0.12) gruppi.

U Comportamentu Assurtitu-associatu è D2R Centrale BPND

Dopu l'età covarying, l'etnicità, u livellu di l'istruzione è l'IMC, u Manicu Relatu à l'emusione puntu aghjuntu legatu à dorsale striatale BPND (R2 cambia = 0.13. F1,32 = 7.51, p = 0.01; parziale r = 0.44; Fig. 4A) ma Manghendu Cuntene cù Reward (R2 cambia = 0.02. F1,32 = 1.15, p = 0.29), Premiu non alimentariu (R2 cambia = 0.01. F1,31 = 0.31, p = 0.58) è Punizione (R2 cambia = 0.00. F1,31 = 0.06, p = 0.81) puntuazioni di duminiu ùn anu micca. Dentru u manghjà in relazione à u duminiu Emozione, EES (R2 cambia = 0.08. F1,32 = 5.48, p = 0.03, partial r = 0.38), DEBQ ES (R2 cambia = 0.12. F1,32 = 6.88, p = 0.01, partial r = 0.42) è STQ MAE (R2 cambia = 0.10. F1,32 = 4.48, p = 0.04, partial r = 0.35) i punteggi sò stati associati à BP striatale dorsaleND .

figura 4 

L'alimentazione emozionale ripresentata da sè cunnessa cun D2R striatale indipendente da IMC in individui di pesi normali (cerchi chiare) è obesi (cerchi pieni).

Dopu l'età covarying, l'etnia, u livellu di l'istruzione è l'IMC, Uta Relativamente à i punteggi di u dominiu Emotion (R2 cambia = 0.11. F1,32 = 5.18, p = 0.03) ligatu à ventrali striatale BPND (Fig 4B) ma Manghendu Cuntene cù Reward (R2 cambia = 0.05. F1,32 = 2.33, p = 0.14), Premiu non alimentariu (R2 cambia = 0.00. F1,31 = 0.19, p = 0.67) è Punizione (R2 cambia = 0.02. F1,31 = 0.72, p = 0.40) puntuazioni di duminiu ùn anu micca. Dentru u manghjà in relazione à u duminiu Emozione, DEBQ ES (R2 cambia = 0.10. F1,32 = 4.71, p = 0.04, parziale r = 0.36) punteggi significativamente correlati cù BP striatale ventraliND. STQ MAE (R2 cambia = 0.08. F1,32 = 3.93, p = 0.06; parziale r = 0.33) è EES (R2 cambia = 0.07. F1,32 = 3.17, p = 0.09; parziale r = 0.33) punteggi correlati cù BP striatale ventraliND à un livellu marginalmente significativu.

Dopu l'età covarying, l'etnia, u livellu di l'istruzione, è BMI, midbrain D2R BPND era relatatu à l'alimentu in Cumpagnamentu cù i punteggi di u dominiu Emotion (R2 cambia = 0.10. F1,31 = 4.88, p = 0.04; parziale r = 0.37, Fig. 5A). In stu dominio, u più elevu midbrain D2R BPND riferitu significativamente à u più elevatu EES (R2 cambia = 0.14. F1,31 = 6.48, p = 0.02; parziale r = 0.42) è DEBQ ES (R2 cambia = 0.09. F1,31 = 4.71, p = 0.04; parziale r = 0.36) punteggi ma ùn era micca ligatu à STQ MAE (R2 cambia = 0.03. F1,31 = 1.23, p = 0.28) punteggi. Midbrain D2R BPND era ancu in rapprese à i punteggi di u dominiu di Reward non-food (R2 cambia = 0.13. F1,30 = 4.82, p = 0.04; parziale r = 0.37, Fig 5B). Dentro u duminiu di Raccaviu micidiale, Denti più mediatu D2R BPND riferitu à i punteggi più alti in a BAS (R2 cambia = 0.10. F1,30 = 3.83, p = 0.06; parziale r = 0.34) è ricumpensa sensibilità sottoscala di u SPSRQ (R2 cambia = 0.09. F1,30 = 3.73, p = 0.06; parziale r = 0.33) à livelli marginalmente significativi ma ùn sò micca stati associati à punteggi nantu à a sottoscala di speranza di ricumpensa di l'UVE (R2 cambia = 0.01. F1,30 = 0.30, p = 0.59) o scale TCI-R cum'è ricompensu (R2 cambia = 0.02. F1,30 = 0.78, p = 0.38). Midbrain D2R BPND Ùn era micca associata cù Manghjà Cumuu à Reward (R2 cambia = 0.00. F1,31 = 0.01, p = 0.93) o Punizione (R2 cambia = 0.00. F1,3 = 0.05, p = 0.83) puntuazioni di duminiu.

figura 5 

L'associazione di Midbrain D2R si correlà cun u comportamentu rappresenti-da-cunsigliatu è autostituu indipendente da IMC in individui di peso normale (cerchi chiare) e obesi (cerchi pieni).

Analisi basata su Voxel

Mentre positiva BPND- E relazioni comportamentali parenu esse presenti in u striatum è midbrain à un criteriu menu strettu per significanza statistica, ùn ci sò micca relazioni significative osservate trà D2R binding è BMI o qualsiasi di u puntu di cumpetimentu comportamentale à u livello voxel-wisep > 0.001 per tutti i testi).

Articulu discussione

I nostri reperti attuali contribuiscenu à a letteratura di obesità è neuroimaging in parechji maneri impurtanti. In primu, caratterizemu quattru tipi diversi di comportamentu putativamente riferitu à DA in ristrutturati rigorosamente, moderatamente obesi è chì participanu à pesi normali chì utilizanu questionarii ben validati è fiduciosi. A nostra cunniscenza, nisun altru studiu hà studiatu tali comportamenti simultaneamente in individui obesi è di pesi normali à u listessu misura. Dopu, i nostri misure di cunnessione di D2R ùn sò micca cunfusciate da a cunnessione di D3R è da a competitività cù DA endogene, chì usamu u radioligand relativamente novu [11C] NMB, chì hè unicu solu per a so alta affinità è selettività per D2R chì si vede impervia à a DA endogena. Queste proprietà radioligand permettenu di quantificà D2R specifiche livelli di allacciamentu piuttostu D2 / D3R disponibilità è evità l'influenza di livelli endogeni DA. Infine, ci sò stati rilevati relazioni tra D2R vinculanti è fenotipi comportamentali, misurati da parechji questionari validati è affidabili. Queste relazioni sò specificate à dui di quattru domini comportamentali chì avemu studiatu è sò stati indipendenti da IMC. Inoltre, BMI stessa ùn hà micca correlatu cù a cunnessione specifica D2R. Questi dati ponu sottumàvule l'interazzione cumplessiva trà u comportamentu in manghjà-è ricompensazione, IMC, è misure di un sistema chiave di ricompense centrale (striatale è midbrain D2R specific binding). I nostri ritrovamenti chì u comportamentu relatu à manghjà è cum'è ricompattu si ferve linerariamente di D2R striatale è midbrain, rispettivamente, supportanu a idea chì a regulazione di l'assunzione di alimenti è di un comportamentu guidatu da ricompense implica un sistema di furmazione centrali, motoriziu è abitu di primu, ancu se D2R Ùn era micca associatu cù BMI.

In i nostri analisi basati su ROI, dimostremu chì u cumpurtamentu assurtitu da obesità, in particulare i più alti picculi rapinuti di manghjamentu autorutendu per evità l'emozione negativa, si cunnessi à a maghjina striatale D2R più alta. in vivo attraversu participanti obesi è normali, indipendenti da IMC. Quest'ultima hè cunsegna cù u recente rapportu chì a disponibilità striatale di D2 / D3R hè assunta bè cù una dimensione di u Questionario di Alimentazione à Tri fattori, 'Manghje opportunisticu'9chì rifletta una suscettibilità abituale, emozionale è situazionale à mangeru disinibitu36. A nostra ricerca hè cunsiderata cù u so, ma estende i risultati utilizendu parechji questionari validati relativi à l'alimentu emozionale è à un radioligandu selettivu D2. I nostri risultati sò ancu in linea cù quelli di un studiu chì mostrava i punteggi di i profili genetici multi-locus in u rispunsu di a funzione di DA più (inclusu a.) ANKK un polimorfisimu di nucleotidi unici associati à i livelli di D2R) sò relativi à più di emozioni è cumulazione37. I nostri ritrovi si distinguenu da Volkow et al.38 in chì a maggiore emotività era associata à bascia dorsale striatal D2 / D3 receiver availability. Tuttavia, solu participatori non obesi sò stati studiati da Volkow et al.38 è i criteri di screening è e pruprietà di u radioligand PET utilizzatu sò stati diversi da quelli di u nostru studiu. Benchì ùn sia micca statisticamente significativu, a più alta cunnessione di u striatale dorsale D2R in u nostru campu hà pussutu riferirvi à Lingua BMI in l'individualità di pesi normali è moderatamente obesi, simili à Dunn et al.8. Forse, cum'è altru prupone1,6,7l'ultivazione striatale du sistema DA indotta da un'eccessiva eccessiva di emozioni in forme meno gravi di sovrapuvi o obesità finalizeghja in infermiera u D2 / D3R striatale, presentendu cum'è disponibilità di ricevitori più bassi in individui estremamente obesi cum'è Wang et al.4 è de Weijer Et al2. In alternativa, e persone obesi cù u ligamentu striatale D2R relativamente altu puderebbenu esse protetti à sviluppà forme più gravi di obesità. Sfortunatamente, i limiti di pesu di scanner è a dimensione di u foru anu impeditu l'inserimentu di individui obesi o severamente o morbidamente in u studiu attuale. L'investigazione futura deve impiegà studii longitudinali è / o transversali per determinà sì u comportamentu striatale D2R è associato à l'obesità cambiano in conformità à i grandi cambiamenti in BMI (ie da obesità moderata à grave).

A nostra analisi basata sul ROI hà ancu dimostratu chì midbrain L'associazione D2R hè relativa à un comportamentu affettivu da manghjà affettuu è à un comportamentu riferitu à una ricompatenza senza cibo in maniera positiva in i gruppi di pesi normali è obesi. Ùn hè micca sorpresu da u rolu di i midbrain in a motivazione, in a formazione di l'usu39, è l'attività attenta à ottene ricumpensa40. I nostri risultati sò in contrastu apparente cù quelli di Savage et al.19, in chì a negativa u rapportu tra a ricerca di novità è a disponibilità nia D2 / D3R, misurata da [18F] fallypride, hè statu osservatu in pesi normali, ma micca obesi. Tuttavia a ricerca di novità ùn hè stata specificamente affrontata in u nostru studiu - ci era un sottu sottale di u questariu TCI-R. In più, à dispusizione di D2R selettivu [11C] NMB, [18F] fallypride si lega à D2R è D3R è hè sensibile à a cumpetizione cù DA endogene41. I nostri risultati sò in concordanza cù quelli di un studiu precedente in cui a motivazione di i caratteri più alti rilissa à a più alta disponibilità midbrain è striatal D2 / D3R cume misurata da [11C] raclopride42. In u nostru studiu, a relazione tra midbrain D2R è cumportamentu micca in rappurtamentu micca alimentare hè apparente guidatu da e punizioni di a BAS27 è a SPSRQ30, chì sò destinati à rispecchiare a rispunsabilità à e cunduce per a ricompensa è a sensibilità di premiu, rispettivamente. A cuntrastu à u D2R striatale, si pensa chì midbrain D2R esse situati quasi esclusivamente in presinettazzione è, quandu attivata da a trasmissione DA nasce localmente è da proiezioni afferenti, funziunate cume ricettori inibitori nantu à i corpuri di e cellule è dendriti di neurone dopaminergichi, causendu una liberazione di DA in midbrain è striatum43,44,45,46. Dunque, u mediu brunu pò modularà a trasmissione DA in i circuiti di premiu mesostriatalu à traversu u ciclu di risposte negativu45. Avendu osservatu correlazioni positive tra dù comportamentu è D2R in regioni striatali è mediane, indipenenti da IMC, i nostri dati segnalanu chì i livelli di D2R in questa via di ricompense possu riflesse u prucessu di motivazione o di sensibilità à l'inserimentu di ricompense alimentari è alleviare emozioni negative. individui normali è di pesi obesi. Tuttavia, i nostri risultati devenu esse interpretati cun prudenza in quantu sò correlazionali è studi futuri pò testu sperimentalmente sta ipotesi è spiegazioni alternative.

I nostri participanti moderatamente obesi anu auturmente segnalatu tassi più alti di comportamentu di nutrizzione basatu à emozione-ricompunimentu, ma u comportamentu micca di ricompensu micca alimentare paragunatu à l'individui in pisu normali. L'individuali obesi anu tendutu à auto-segnalare a sensibilità à a punizione in una misura più larga di e persone di pesu normali. Altri studii mostranu dinò tassi più alti di manghjà in via di sofferenza emozionale in l'obesità7,47,48,49,50 cum'è correlazioni positive tra comportamentu di ricompense alimentare è IMC26,51,52,53. Tuttavia, i nostri risultati contraffenu cun un studiu precedente chì dimustrava una relazione inversa tra IMC è comportamentu di ricompensu micca in l'alimentu in e persone obesi54. Benchì u nostru gruppu obese annunziava i tassi più bassi di cumportamentu di premiazione micca alimentari paressu à u gruppu di pesi normali, l'IMC era sempre pussibilmente latu à un comportamentu di ricumpensa nantu à e mance in i participanti obesi. Una pussibule spiegazione per a nostra scuperta hè chì mentre l'individui in moderatamente obèsi ripustanu da autucu i comportamenti riduttuvule basati in ricompatti non alimentarii in comparazione cù i partecipanti di pesi normali, reste un gradient in cui sia a sensibilità di a ricompensa di l'alimentu è di mancu una mancanza di ricompensa alimentare hè più grande in individui obesi BMI superiore. In alternativa, pò esse esistente sottounpuli insensibili à u ricompensu è premiu di obesità moderata. Infine, pochi studii hà valutatu u comportamentu in u castellu in obesità ma Franken è Muris55 ùn hà truvatu nisuna correlazione significativa trà a sensibilità à a punizione è a brama di alimenti in i participanti chì và da sottupure à obese mentre un altru studiu dimustrau una inibizione di comportamentu inferiore in individui obesi7. Insemi, i nostri risultati di comportamentu supportanu l'idea chì e persone obese anu avutu a «sindrome di carenza di ricompensa»56, in cui troppu cunsumendu di alimenti pò compensà per a capacità ridotta di sperienza piacè di altre attività. L'alternativa hè u RDS in obesità pò esse secondaria à una risposta hedonica più forte à l'alimentu in individui chì ance più funzione striatale di DA37, ponendu in risicu di manghjà è in avendu u desideriu di più per altri stimuli gratificanti. L'indieghju longitudinale di l'effettu di cambiamenti indotti da l'interventu in l'IMC nantu à un comportamentu ricumpensatu vi aiuterà à chiarisce sta relazione.

Ci sò alcune limitazioni à u studiu attuale. Prima, urighjemu di cautela nell'intuprà i nostri risultati nantu à e relazioni tra a ligatura D2R centrale è u cumpurtamentu, chì, certamente, parechji analisi di regressione lineari gerarchichi sò stati realizzati senza currezzione di cumparamenti multipli stretti. Tuttavia, i nostri risultati sò supportati da studii precedenti: Guo et al.9 hà ricunnisciutu una relazione di natura simula trà D2 dorsale / D3R vinculante è 'manghjà praticabile' è a midbrain hè cunnisciuta da funziunà cume un modulatore di a motivazione per l'alimentu è a ricumpensa non-alimentare39,40,57. Eppuru, à causa di a natura novu di i nostri ritrovamenti è di u picculu campionu nantu à chì sò basati, questi risultati impiegheranu una replica. In più, ùn truvamu micca culletti specifichi di D2R assunzione in i striatum o midbrain chì rilazioni à manghjà o comportamentu basatu di ricompensa. A nostra analisi voxelwise era probabilmente menu sensibile à queste relazioni da a variabilità in D2R assunzione à u livellu voxelwise; in cuntrastu, l'analisi basata su ROI elimina una variabilità ridotta in queste misure a causa di l'usu di u potenziale di legà media in e regioni chì sò stati erosu per minimizà gli effetti di u parcorsu di e regioni vicine cunnisciutu per avè menu ligure D2R. Dopu, i nostri risultati ùn pò spiegà s'ellu hè mancuintu emotivu o un comportamentu di ricompensa alimentare chì precede u lighjeramentu centrale D2R superiore o viceversa, una chjave chiave in termini di capisce, prevene o trattà l'obesità. Inoltre, à causa di restrizioni di tempu, ùn avemu micca cuntrullatu perchè i participanti sò digiunati o satedu puru cumandendu i questionarii pertinenti è l'attività di computer. Mentre questu hè un fattore impurtante da controllà in u futuru, ùn sapemu chì cum'è a statu di fame hà influenzatu i nostri risultati da quì ùn anu micca dumandatu à i partecipanti di valutà a sazietà. Cuncettu à a scansione di PET, [11C] NMB ùn hè micca spustabile di DA endogene è cusì dunque u potenziale di legà di D2R ùn deve esse influenzatu da u stato di sazietà. Infine, stu studiu hè statu cuncipitu per avè a cunnessione di D2R striatale di basa in individui pesanti normali è obesi senza cunfusioni da e condizioni di a salute è medicamentu chì interagiscenu cù o aghjunghjenu a segnalazione DA. Di conseguenza, i nostri risultati ùn generalizanu micca in pesi normali o obesi ind'u domani cun diagnosi clinichi à u colpu mentale pensatu chì sò à l'aiutu di certi tippi di comportamenti alimentari chì ponenu necessità di signallizà DA incù depressione, impulsività, fastidiu è abusi di droghe. L'effetti di e interazzioni tra a obesità è sti disordini in D2R centrale sò assai impurtanti è meritanu un'investigazioni successive. Malgradu queste limitazioni, i nostri risultati prupone un mudellu per ipotesi testable chì affrontanu i limitazioni descritti.

Riassuntu, in quantu à u gruppu di pesi normali, u gruppu obese anu auturmente segnalatu tassi inferiori di comportamentu di ricompensa non alimentare è più alti tassi di comportamentu di manghjarate in relazione à l'effettu negativu, a sensibilità à a prumietà di alimenti gustosi, è a sensibilità à a punizione. Manghjà affettivu autoreferente cunnessu positivamente cun u D2R striatale è midrain vinculante in pesanti normali è obesi. E tassi più alti di cumpurtamentu rappresenti un primu rapperatu micca in furmazione sò stati associati à a cunnessione D2R mediana di u più elevu. Insemi, i nostri risultati ghjunghjenu chì ci sò differenze fondamentali in comportamentu rappresenti l'auto-dichjaratu è comportamentu ricumpensatu trà e persone normali è obesi è chì, in tutti i gruppi di individui, i livelli di legame di D2R in u sistema mesostriatale DA pò riflettere u prucedimentu di motivazione per alleviare l'emozione negativa da manghjà è per ottenimentu di ricompensa non alimentare. L'investigazioni longitudinali di cum'è queste variabili interagiscono è chì contribuiscenu à u pesu eccessivu corporeu aiuterà à identificà potenziali obiettivi farmacologici è comportamentali per a prevenzione e / o trattamento di l'obesità.

Information Additional

Cumu citaru stu articulu: Eisenstein, SA et al. U Fenotipu Manghjendu Emozionale hè Assuciatu cù Dopamina D2 Centrale di Legatura di u Recettore Indipindente da l'Indice di Massa Corporale. Sci. Rep 5, 11283; doi: 10.1038 / srep11283 (2015).

Acknowledgments

U Dr. Sarah A. Eisenstein è Dr. Dr. Tamara Hershey sò i garanti di stu travagliu, avianu accessu à tutti i dati, è assumenu a piena responsabilità per l'integrità di i dati è a precisione di l'analisi di dati. Questu travagliu hè statu supportatu da l'Institi Naziunali di a Salute (R01 DK085575, T32 DA007261, T32 DA007313, K24 MH087913 è R21 MH098670), u Premiu di Scienza Clinica è Traslazionale (UL1 TR000448), Centro Cumpertimentu Cancer Integratu di Siteman è Supporto per u Centru di Cancro NCI (P30 CA091842) , A Fundazione Barnes Jewish Hospital (Fondu di famiglia Elliot Stein), è u Centre McDonnell for Higher Brain Function.

L'autori ringrazianu i participanti per a so implicazione. Ci piacerebbe dinò cun favore à Samantha Ranck è Emily Bihun per l'aiutu in reclutamentu è raccolta di dati di studiu, è Heather Lugar, Jerrell Rutlin, è Johanna Hartlein (Scuola di Medicina di l'Università di Washington) per aiutà a scansione di i participanti è di l'elaborazione di dati.

Footnotes

Contributions Autor SAE è TH hà scrittu u manuscrittu. SAE, ANB, DMG, JVAD, JMK è AAL hà studiatu è trattatu i dati. SAE, DMG, JVAD, MYP, SK, JSP, SMM, KJB è TH hà contribuitu à u studiu di cuncepimentu è di metudi. Tutti gli autori anu rivedu è modificatu u manuscrittu.

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