Altkreska energio estas rilatigita kun hiperrespondeco en atentaj, gustativaj kaj rekompencaj cerbaj regionoj dum anticipado de plaĉa manĝaĵo (2013)

Am J Clin Nutr. 2013 Jun; 97 (6): 1188-94. doi: 10.3945 / ajcn.112.055285. Epub 2013 Apr 17.

Burger KS1, Stikso E.

abstrakta

fono: Obeoj kompare kun maldikaj individuoj montras pli grandan atenton, gustigan kaj rekompencan regionan respondecon al manĝaĵoj, sed reduktita rekompenco-regiona respondeco dum manĝaĵa konsumado. Tamen, laŭ nia scio, esplorado ne testis, ĉu objektive mezurita kaloria konsumado pozitive asocias kun neŭra respondeco sendependa de troa adiposa histo.

celo: Ni testis la hipotezon, ke objektive mezurita energia konsumado, kiu respondecas pri bazaj bezonoj kaj la procento de korpa graso, rilatas pozitive kun la neŭra respondo al antaŭvidita aĉa konsumado sed negative kun respondo al manĝaĵa konsumado en adoleskantoj.

dezajno: Partoprenantoj (n = 155; mezumo ± SDa aĝo: 15.9 ± 1.1 y) kompletigitaj funkciaj magnetaj resonaj skaniloj dum antaŭvidado kaj ricevado de plaĉa manĝaĵo kompare kun bongusta solvo, duoble markita akva takso pri energia konsumado kaj taksoj de ripoziga metabolan indicon kaj korpan konsiston.

rezultoj: Energi-energio korelaciis pozitive kun aktivigo en la flankaj vidaj kaj antaŭaj cingulaj kortikoj (vida prilaborado kaj atento), frontala operkulo (primara gustuma kortekso) kiam antaŭvida plaĉa manĝaĵo, kaj pli granda striatala aktivigo kiam antaŭvidas plaĉan manĝaĵon en pli sentema regiono de interes-analizo. . Energia konsumado ne signife rilatis al neŭra respondeco dum aĉa manĝaĵa konsumado.

Konkludoj: Rezultoj indikas, ke objektive mezurita energio, kiu respondecas pri bazaj bezonoj kaj adiposa histo, rilatas pozitive kun agado en atentaj, gustaj kaj rekompencaj regionoj kiam antaŭvidas plaĉan manĝon. Kvankam hiperrespondeco de ĉi tiuj regionoj povas pliigi riskon de tro manĝado, tamen ne klaras ĉu tio estas komenca vundebleco aŭ rezulto de antaŭa manĝado.

ENKONDUKO

Neuroimagaj studoj havigis konsiderindajn komprenojn pri diferencoj en neŭra respondeco al manĝaj stimuloj kiel funkcio de pezstatuso. Specife, obesoj kompare kun maldikaj individuoj montris pli grandan respondecon en rekompenc-rilataj regionoj (striatum, pallidum, amigdala, kaj orbitofrontal-kortekso) kaj atentaj regionoj (vidaj kaj antaŭaj cingulaj kortikoj) al apetitaj manĝaj bildoj (1-5), antaŭvidita aĉa konsumado6, 7), kaj manĝaj odoroj (8). La obesoj kompare kun malgrasaj homoj ankaŭ montris pli grandan aktivadon en la primara gustativa kortekso (antaŭa insula kaj antaŭa operkulo) kaj en buŝaj somatosensaj regionoj (postcentra giro kaj parietala operkulum) dum eksponado al apetitaj manĝaj bildoj (2, 5) kaj antaŭvidita aĉa konsumado de manĝaĵoj (6, 7). Ĉi tiuj datumoj estas konformaj al la rekompenco-surfaza modelo, kiu opinias, ke homoj, kiuj spertas pli da rekompenco de manĝaĵa konsumado, riskas manĝi tro multe (9). En juxtapozicio, obesoj kompare kun maldikaj individuoj montris malpli da aktiveco en rekompencaj regionoj dum plaĉa manĝaĵo (7, 10, 11), kiu kongruas kun la rekompenco-deficita teorio, kiu asertas, ke individuoj eble suferas por kompensi rekompencan deficiton (12). Datenoj implicis, ke trovoj diferencas laŭ tio, ĉu la respondo al manĝaĵoj rilate al konsumado de manĝaĵoj estas ekzamenita, kio sugestas, ke gravas enketi respondecon pri ambaŭ fenomenoj.

Plej multaj neŭroimaj esploroj rekte komparis obesojn kompare kun maldikaj individuoj, kio donis malmultajn informojn pri la etiologia procezo, kiu estas subesta komenca pezo-kresko. Nuntempe ne klaras, ĉu diferencoj en obezeco rilate al neŭra respondeco al nutraĵaj stimuloj estas pelataj de ŝanĝita neŭroendokrina funkciado, kiu devenas de ekscesaj kvantoj de adiposa histo (13, 14) kompare kun kutima, troa kaloria konsumado kiel sugestite en neŭroscienc-bazitaj etiologiaj modeloj (9, 12, 15, 16).

Por rekte ekzameni la efikon de tipa energia konsumado (EI)4 pri neŭra respondeco al nutraĵaj stimuloj, sendepende de bazaj bezonoj kaj taŭga histo, ni testis ĉu taksoj de duoble markita akvo (DLW) pri EI estis asociitaj kun pli granda respondeco kiam antaŭvidas plaĉan konsumadon de manĝaĵoj kaj reduktitan respondecon dum konsumado kun la ripoziga metabola indico (RMR) kaj la procento de korpa graso en san-pezaj adoleskantoj kontrolita por. Ni hipotezis, ke EI asociiĝos 1) pli granda respondeco en rekompenco (ekz. striatum), atentaj (ekz. vidaj kaj mezaj antaŭfrontaj kortikoj), gustaj (ekz. antaŭa insula kaj frontala operculum), kaj buŝa somatosensoria (ekz., postcentra giro kaj parietala operculum) cerbaj regionoj en respondo al antaŭvidita aĉa manĝaĵo kaj 2) malpli neŭra respondeco de rekompencaj regionoj dum plaĉa konsumado de manĝaĵoj.

TEMOJ Kaj METODOJ

La specimeno (n = 155; 75 adoleskaj viroj kaj 80 adoleskaj inoj) konsistis el 10% hispanidoj, 1% aziaj, 4% afro-amerikanaj, 79% blankaj, kaj 6% indianoj kaj Alaska denaskaj partoprenantoj. Individuoj, kiuj raportis ekscesan manĝon aŭ kompensan konduton en la pasintaj 3 monatoj, la uzo de psikotropaj medikamentoj aŭ kontraŭleĝaj drogoj, kapvundo kun perdo de konscio aŭ psikiatria malordo de la Akso I en la pasinta jaro (inkluzive anoreksion nervozan, bulimion nervozan, aŭ ekscesa manĝo) estis ekskluditaj. Gepatroj kaj adoleskantoj provizis informitan skriban konsenton por ĉi tiu projekto. Partoprenantoj alvenis al la laboratorio post tranokta fasto, kompletigis la korpan konsiston, antropometrajn mezuradojn, RMR-taksadon kaj la unuan DLW-taksadon, kaj revenis 2 semajnojn poste por la sekva DLW-takso. fMRI-skanadoj okazis ene de 1-semajna de DLW-taksoj. Institucia Revizia Estraro de Oregona Esplorinstituto aprobis ĉiujn metodojn.

EI

DLW estis uzita por taksi EI dum 2-wk-periodo. DLW provizas tre precizan mezuron de konsumado, kiu estas imuna al fleksoj asociitaj kun dietaj rememoroj aŭ dietaj dietoj (17, 18). DLW uzas izotopajn spurilojn por taksi totalan produktadon de karbona dioksido, uzebla por precize taksi kutimajn kaloriajn elspezojn (19). DLW estis administrita tuj post subjektoj testitaj negative pri gravedeco (se aplikeble). Dozoj estis 1.6 – 2.0 g H218O (10 atoma procento) / kg taksis totalan korpan akvon. Spot-urinaj specimenoj estis kolektitaj tuj antaŭ ol DLW estis administrita kaj 1, 3, kaj 4-h postdosing. Du semajnojn poste, aldonitaj aldonaj urinaj specimenoj de 2 samtempe kolektiĝis dum 3- kaj 4-h post-specaj specimenoj. Neniuj specimenoj estis la unuaj malplenaj de la tago. Energia elspezo (EE) estis kalkulita per la ekvacio A6 (19), dilataj spacaj proporcioj (20), kaj la modifita Digo-ekvacio (21) kiel antaŭe priskribita (22). EI tage estis kalkulita el la sumo de EE de DLW kaj la laŭtaksa ŝanĝo en korpa energio-vendejoj de mezuradoj de seria korpa pezo plenumitaj ĉe baseline (T1) kaj 2-wk post dozo (T2). Ĉi tiu cifero estis dividita per la nombro de tagoj inter la bazkalkulo kaj 2-semajno post dozo por kalkuli la ĉiutagan fonton de energiaj substratoj de perdo de pezo aŭ konservado de troa EI kiel pezo-kresko (23). La ekvacio uzita por ĉiu partoprenanto estis

Ekstera dosiero kiu enhavas foton, ilustraĵon, ktp. Objektnomo estas ajcn9761188equ1.jpg

La 7800 kcal / kg estas takso de la energia denseco de adiposa histo (24). La ŝanĝo de pezo (pezo ĉe T2 - pezo ĉe T1) ankaŭ estis uzata en regresaj analizoj por taksi la koncentran validecon de EI kun bazaj bezonoj kiel propran energian ekvilibron kontrolitan por.

RMR

La RMR estis mezurita per nerekta kalorimetrio kun TrueOne 2400 Metabolic Measurement System (ParvoMedics Inc) ĉe la unua takso de DLW. La RMR enhavas 60-75% de ĉiutaga EE kaj estas asociita kun konservado de ĉefaj fiziologiaj funkcioj de la korpo (25). Por la RMR-takso, partoprenantoj alvenis al la laboratorio post tranokta fasto (gamo: 5-15 h) kaj sindetenis ekzerci dum 24 h antaŭ ol testi. La variado estis rezulto de la nombro da horoj dormitaj la antaŭan nokton. Partoprenantoj ripozis kviete en temperaturregulebla ĉambro dum 20 min, kaj travidebla plasta kapuĉo, kiu estis konektita al la aparato, estis metita super la kapon de la partoprenanto. Por determini la RMR, la ripozan gasinterŝanĝon mezuris uzante kalkulojn de O2 konsumo (VO2) kaj CO2 produktadoVCO2) akiris 10-s intervaloj por 30 – 35 min. La partoprenantoj restis senmovaj kaj vekitaj, kaj la lastaj 25-30-min de la mezurado kutimis kalkuli RMR. La valideco kaj fidindeco de ĉi tiu metodo por la takso de RMR estas establitaj (26, 27).

Procento de korpa graso

Aerplenmeta pletmografio estis uzita por taksi la procenton de grasa korpo kun la Bod Pod S / T (COSMED USA Inc) per uzado de rekomendaj proceduroj surbaze de aĝaj kaj seksaj taŭgaj ekvacioj (28). Korpa denseco estis kalkulita kiel korpa maso (taksita per rekta pesado) dividita laŭ korpa volumo. La procento de korpa grasa takso montris fidindecon de test-retesto (r = 0.92 – 0.99) kaj korelacio kun duobla energio-radi-absorptiometry kaj hidrostatika pesita takso de la procento de korpa graso (r = 0.98 – 0.99) (29).

Kondutaj mezuroj

La Manĝaĵo-Kraza Inventaro (30) estis uzata por taksi avidojn pri diversaj manĝaĵoj. Ĉi tiu skalo estis adaptita por inkludi ankaŭ taksojn pri kiel plaĉaj partoprenantoj trovis ĉiun manĝon (7). Respondoj estis sur Likert-skalo 5-punkto por avido [de 1 (neniam avidas) al 5 (ĉiam avidas)] kaj 4-punkta skalo por ŝati [de 1 (malŝati) al 4 (amo)]. La originala Food Craving Inventory montris internan konsistencon (α = 0.93), 2-wk test-retest-fidindecon (r = 0.86), kaj sentiveco al la detekto de intervenaj efikoj (30). En la fMRI-skanado, taga malsato estis taksita antaŭ la skanado per uzado de X-NUMX-mm trans-modala vida analoga skalo ankrita de 100 (tute ne malsata) al 0 (ekstreme malsata).

paradigmo de fMRI

La fMRI-takso okazis ene de 1 wk de la DLW kaj RMR-mezuradoj. En la skana tago, partoprenantoj estis petitaj konsumi siajn regulajn manĝojn sed malhelpi manĝi aŭ trinki kafeinajn trinkaĵojn por 5 h antaŭ la skanado. La paradigmo de fMRI taksis la respondon al konsumado kaj la antaŭvidita konsumado de bongusta manĝaĵo [vidu Stice et al (31) por plia paradigma detalo]. Stimuli estis 2-bildoj (glasoj da milkshake kaj akvo), kiuj signalis tujan liveradon de 0.5 mL-ĉokolada milkshake aŭ bongusta solvo respektive. La milkshake (270 kcal, 13.5 g graso, kaj 28 g sukero / 150 mL) preparis kun glaciaĵo 60 g vanilo, 80 mL 2% lakto kaj 15 mL ĉokolada siropo. La bongusta solvo, kiu estis dizajnita por imiti la naturan guston de salivo, konsistis el 25 mmol KCl / L kaj 2.5 mmol NaHCO3/ L. En 40% de provoj, la gusto ne estis liverita post la rekono por permesi esploron pri la neŭra respondo al la antaŭvido de gusto, kiu ne konfuzis la efektivan ricevon de la gusto (senparaj provoj). Ekzistis 30-ripetoj de ambaŭ milkshake-konsumado kaj bongusta-solva konsumado kaj 20-ripetoj de ambaŭ nepaĉitaj milkshake-kuzo kaj la senkompata bongusta-solva kvino. Gustoj estis liveritaj per programeblaj seringaj pumpiloj. Seringoj plenigitaj per milkshake kaj bongusta solvo estis konektitaj per tubado al dukto, kiu eniĝis en la buŝojn de partoprenantoj kaj liveris la guston al konsekvenca lango-segmento. Vidaj stimuloj estis prezentitaj per cifereca projekciilo / inversa ekrano spegula sistemo. Partoprenantoj estis instrukciitaj gluti kiam aperis la hirundo.

Imaga akiro, antaŭprocesado kaj analizo

Skanado estis farita kun Allegra 3 Tesla-nur-MRI-skanilo (Siemens Medical Solutions USA Inc). Oni uzis birdokeston por akiri datumojn de la tuta cerbo. Funkciaj skaniloj uzis T2 * -pezuran gradientan unupafan e ean planan bildigan sekvencon (e ea tempo: 30 ms; ripeto-tempo: 2000 ms; flip-angulo: 80 °) kun in0plana rezolucio de 3.0 × 3.0 mm2 (64 × 64-matrico; 192 × 192 mm2 vidpunkto). Tridek du 4-mm tranĉaĵoj (interplektitaj akiro; neniu skipo) estis akiritaj laŭ la antaŭa kompromiso - posta kompromiso transversa oblikva ebeno, kiel determinite de la meza sekcio. Perspektiva akira korektado estis aplikita por ĝustigi la tranĉan pozicion kaj orientiĝon tiel kiel por reguli la postrestan volumen-al-volumenan movadon en reala tempo dum akirado de datumoj kun la celo redukti moviĝajn induktitajn efikojn (32). Neniu partoprenanto moviĝis> 2 mm aŭ 2 ° en iu ajn direkto. Alt-rezolucia inversia reakiro T1-pezita sekvenco (MP-RAGE; vidkampo: 256 × 256 mm2; 256 × 256-matrico; dikeco: 1.0 mm; tranĉa numero: ∼160) estis akirita.

Anatomiaj kaj funkciaj bildoj estis permane reorientitaj al la antaŭa komisaro-posta komisara linio kaj kranio senvestigita per la uzado de la cerba eltiro-funkcio en FSL (Versio 5.0; Funkcia Magneta Resonanca Bildigo de la Brain-grupo). Datenoj tiam estis antaŭprocesitaj kaj analizitaj per uzado de SPM8 (Sekcio de Nemoveblaĵoj de Wellcome) en MATLAB (Versio R2009b por Mac; La Mathworks Inc). Funkciaj bildoj estis reordigitaj al la meznombro kaj ambaŭ la anatomiaj kaj funkciaj bildoj normaligis al la norma ŝablona T1 de Montreal Montreal Neurological Institute (MNI) (ICBM152). Normaligo rezultigis voxel-grandecon de 3 mm3 por funkciaj bildoj kaj voxel-grandeco de 1 mm3 por alt-rezoluciaj anatomiaj bildoj. Funkciaj bildoj estis mildigitaj per 6-mm FWHM-izotropa Gaŭsa kerno. 128-s alta enirpermesilo forigis malaltfrekvencan bruon kaj signalan drivon. Anatomiaj bildoj estis segmentitaj en grizan kaj blankan materion per la ilaro DARTEL en SPM (33); mezumo de la rezulta griza materio estis uzata kiel bazo por inkluziva griza materia masko antaŭ la grupnivela analizo.

Por identigi cerbajn regionojn aktivigitajn de antaŭĝojo de manĝa rekompenco, la respondo de dependa nivelo de sanga oksigeno (AOLDDACA) dum prezento de la neparigita signalvorto, kiu signalis la baldaŭan liveradon de la laktfridaĵo, kontrastis kun la respondo dum prezento de la neparigita signalvorto, kiu signalis la baldaŭan respondon liverado de la sengusta solvo (antaŭvidita laktfridaĵo> antaŭvidita sengusta solvo). Por identigi regionojn aktivigitajn per plaĉa manĝokvanto, oni uzis la kontraston de (laktaĵa konsumado> sengusta solva konsumo). Ĉi tiuj individuaj nivelaj kontrastoj estis uzataj en regresaj analizoj de EI kun RMR kaj procento de korpa graso kontrolita por plej bone kapti la efikojn de EI, kiuj respondis al bazaj bezonoj kaj grasa histo. Grava sojlo de P <0.001kun k (grapula grandeco)> 12 estis konsiderata signifa ĉe P <0.05 korektita por multnombraj komparoj tra la tuta cerbo. Ĉi tiu sojlo estis determinita taksante la enecan glatecon de la funkciaj datumoj maskitaj de griza substanco per la modulo 3dFWHMx en programaro AFNI (versio 05_26_1457) kaj kurado de 10,000 Montekarlo-simuladoj de hazarda bruo je 3 mm3 per tiuj datumoj per la modulo 3DClustSim de AFNI-programaro (34). Ĉi tiu metodo estis farita por ĉiu sendependa analizo, kaj la raŭndo rondigis al la plej proksima nombro. En ĉiuj kazoj, tiel estis k > 12. Rezultoj prezentitaj ne mildiĝis kiam kontrolitaj por menstrua fazo kaj sekso, maneco aŭ malsato, krom se oni indikas alie. Stereotaktikaj koordinatoj estas prezentitaj en MNI-spaco, kaj bildoj estas prezentitaj sur la averaĝa anatomia cerba bildo por la specimeno. Surbaze de antaŭaj studoj, kiuj implicis rekompencajn regionojn per dopamino responde al manĝaj stimuloj (3-8, 10), pli sentema regiono de intereza analizo estis preformita sur la striatumo (kaŭdato kaj putamen). Variaj taksoj de la meza striada agado por individuo estis taksitaj per la programo MarsBaR (35) responde al la ĉefaj efikoj de (antaŭvidita laktfridaĵo> anticipita sengusta solvo) kaj (laktfridaĵo> sengusta solva ingestaĵo). Ĉi tiuj variaj taksoj estis uzataj en regresaj modeloj, kiuj kontrolis RMR kaj la procenton de korpa graso kun EI. Efikaj grandecoj (r) devenis de z valoroj (z/ √N).

Paralele al fMRI-analizoj, ni uzis regresajn analizojn, kiuj kontrolis RMR kaj la procenton de korpa graso por testi ĉu EI rilatis al la pezŝanĝo dum la 2-wk DLW-taksa periodo, mem-raportitaj mezuroj de manĝa avido kaj ŝatado, kaj malsato. Ne-fMRI-statistika analizo, inkluzive de provoj de normala distribuo de priskribaj statistikoj (rimedoj ± SD-oj), kaj lineareco de rilatoj, regresaj analizoj kaj sendependa specimeno t testoj estis faritaj per SPSS-programaro (por Mac OS X, versio 19; SPSS Inc). Ĉiuj prezentitaj datumoj estis kontrolitaj pri tro influaj datumpunktoj.

REZULTO

DLW-taksoj de EI rezultigis mezuman kalorian konsumon de 2566 kcal / d (tablo 1). EI signife rilatis al raportitaj manĝaĵaj avidoj (dupartaj) r = 0.19, P = 0.025) kaj ŝatado de manĝaĵoj (duparta r = 0.33, P = 0.001) sed ne malsato (duparta) r = -0.12, P = 0.14). Regresaj analizoj rivelis pozitivan rilaton inter EI kaj pezŝanĝo dum la 2-wk DLW-periodo (duparta r = 0.85, P <0.001), kiu sugestis, ke EI, kiu kalkulas bazajn bezonojn kaj la procenton de korpa graso, povas servi kiel anstataŭanto de energia ekvilibro. Kompare kun adoleskaj inoj, adoleskaj viroj havis signife pli altan EI (P <0.001), RMR (P <0.001), kaj malpli alta procento de korpa graso (P <0.001) (tablo 1). Neniuj aliaj signifaj diferencoj estis observitaj inter adoleskaj viroj kaj adoleskaj inoj (P= 0.09 – 0.44).

TABLEO 1  

Subjektaj trajtoj kaj kondutaj mezuroj (n = 155)1

EI kaj BOLD-respondeco

Por la antaŭvidita kontrasto de laktfridaĵo> antaŭvidita sengusta solvo, EI korelaciis pozitive kun aktivigo en la supera flanka vida kortekso situanta en la parieta lobo kaj la antaŭa cingula kortekso (regionoj asociitaj kun vida prilaborado kaj atento) (tablo 2, figuro 1), la antaŭa operkulo (regiono de la primara gustiga kortekso), kaj la posta cingulada kortekso (pensita por kodi la elstarajn stimulojn). Grava aktivigo ankaŭ estis observita en la precuneus kaj cuneus (kiuj estis asociitaj kun atento / bildarto), la posta meza tempo gyrus (kiu estis asociita kun semantika memoro), kaj aliaj regionoj en la flanka parietala lodo (ekz. Supramarginal gyrus) (tablo 2). EI ne signife rilatis al la BOLD-respondo dum konsumado de milkshake.

TABLEO 2  

BOLD-respondeco dum antaŭvidita plaĉa konsumado de manĝaĵoj kiel funkcio de konsumado de energio (n = 155)1
FIGURO 1.  

Sango-oksigena nivelo-dependa respondo dum antaŭvidita bongusta manĝaĵo (> antaŭvidita sengusta ingestaĵo) kiel funkcio de energia konsumado (kcal / d) kun la ripozanta metabola indico kaj procento de korpa graso kontrolita en la laterala ...

Post difino de mezumaj variaj taksoj uzante la interes-regionan aliron antaŭe priskribitan, la stria agado responde al antaŭvidado de la milkshake (> antaŭvidanta sengustan solvon) montris malgrandan pozitivan rilaton al EI (duonpartia r = 0.18, P = 0.038). Tamen, regresaj analizoj indikis, ke la averaĝa stria agado dum laktofarado (> sengusta ingestaĵo) ne grave rilatis al EI (duonparta r = 0.04, P = 0.61).

Respondeco al RMR kaj BOLD

Ni opiniis prudente ekzameni ĉu RMR korelaciis rekte kun BOLD-respondeco kaj testi ĉu la observitaj efikoj estis pelitaj de individuaj diferencoj en bazaj bezonoj. Neniuj signifaj rilatoj estis observitaj inter RMR kaj BOLD-respondeco dum batado aŭ antaŭviditaj milkshake-konsumoj.

DISCUSO

La konstato, ke EI, kiu respondecas pri bazaj bezonoj kaj adiposa histo, estis pozitive rilata al atento, gustiga kaj rekompenca respondo kiam subjektoj antaŭvidis manĝaĵon konsumas rezultojn, kiam oni komparis la neŭran respondecon de obesaj kaj malgrasaj individuoj al ĉi tiu okazaĵo (6, 7). Laŭ nia scio, la nuna studo provizis novajn evidentecojn, ke pliigita EI anstataŭ troo de adiposa histo povas kaŭzi ĉi tiun hiperrespondecon. Specife, ni observis pli altan agadon dum antaŭĝojo en regionoj asociitaj kun vida prilaborado kaj atento [laterala vida kortekso, precuneus, kaj antaŭa cingulado (36)], gustaj procezoj [fronta operkulo (37)], kaj regiono pensis kodi la elstaraĵon de stimuloj [posta cingulado (38)]. Malgranda sed pozitiva rilato ankaŭ estis observita inter agado en rekompenca aŭ instiga regiono (striatumo) kaj EI dum antaŭĝojo.

Subtene de la nunaj rezultoj, pliigoj en grasa maso dum 6-mo periodo estis asociitaj kun pliigoj en respondeco al plaĉaj manĝaj bildoj en vida prilaborado / atento kaj gustaj regionoj relative al bazlinio. (39). Krome, kondutismaj datumoj indikis, ke homoj hazarde destinitaj por konsumi energion-densajn nutraĵojn por 2-3-semaj periodoj montris pliigitan volon labori (t.e. instigo por tiuj nutraĵoj) (40, 41). Ĉi tiuj rezultoj indikis, ke troa EI povas kontribui al hiperrespondeco de regionoj pri atentaj, gustaj kaj rekompencaj rimedoj por estonta manĝaĵa konsumado. Ĉi tiu lego konformas al la stimulo-sentiviga teorio (16), kio opinias, ke la rekompenco de la konsumado kaj antaŭvidita konsumado funkcias en tandemo kun la disvolviĝo de la plifortiga valoro de manĝaĵoj, sed post ripetaj paroj de manĝaĵa rekompenco kaj kvereloj, kiuj antaŭdiras ĉi tiun rekompencon, la antaŭvida rekompenco pliiĝas. La aktualaj rezultoj kongruas ankaŭ kun la dinamika vundebla modelo de obezeco (31, 42), kio sugestas, ke pli alta respondeco en atentaj, gustaj kaj rekompencaj regionoj al manĝotabuloj povas pliigi la susceptibilidad al ĉi tiuj kaŝnomoj, kio antaŭenigas aldonan konsumon laŭ nutra maniero. Pro la transversa naturo de la aktualaj rezultoj, eblas ankaŭ, ke homoj kun denaska hiperrespondeco de ĉi tiuj cerbaj regionoj, kiam ili antaŭvidas manĝon, ili suferas tro manĝon. Tia lego konformas al rekompencaj teorioj pri obezeco (9). Tial estas nepre necese estonta esplorado testi ĉu la levita respondeco observita en la nuna studo antaŭdiras estontan pezecon super longa daŭra sekvado.

Ni ankaŭ observis EI-rilatan agadon en la posta meza tempa giro, kiu estas tipe asociita kun semantika memoro (43, 44). Tamen, obesoj kompare kun maldikaj individuoj montris pli grandan respondecon en ĉi tiu regiono kiam estas montritaj bildoj de apetitaj manĝaĵoj (3) konforme al la aktualaj trovoj. Ĉi tiu regiono ankaŭ estis aktivigita en paradigmoj, kiuj taksis la respondecon al la pensoj induktantaj avidon ĉe kutimaj substancaj uzantoj. Ekzemple, ĉe nunaj fumantoj, fumado de induktaj avidoj rilatis al meza tempo-girusa agado (45), kaj similaj rezultoj estis observitaj en aktualaj uzantoj de kokaino (46). Laŭe, ni observis malgrandan sed signifan rilaton kun raportita manĝa avido kaj EI. La aktualaj rezultoj sugestas, ke la genra milkshake-signo povas eligi memorojn pri la sensaj proprietoj de tuja manĝaĵo kun alta graso, alta sukero kaj eble instigos pli grandan avidon aŭ avidan rilatan cerban agadon por individuoj kun alta konsumado.

Ni antaŭe raportis, ke ofta glacia konsumo, sed ne totala kaloria konsumado, estis asociita kun reduktita respondo al konsumado de glaciaĵa milkshake-konsumado en cerbaj regionaj cerbaj rilatoj en ĉi tiu specimeno (47). La nuna studo uzis objektivan mezuron de EI kaj ankaŭ montris neniun rilaton. Teorie, post ripetita konsumado de aparta speco de plaĉa manĝaĵo, rekompenc-lernado de dopamina signalo ŝanĝas de okazi en konsumado de tiu manĝaĵo al respondo al indikoj, kiuj antaŭdiras eblajn manĝodisponeblecojn, kio estas dokumentita dokumento en bestaj eksperimentoj (48). Aktualaj bildigaj teknikoj kaj kostoj limigas la kapablon taksi la neŭrajn respondecon al multnombraj manĝaĵoj. La antaŭa uzo de manĝa ofteco permesis specifan analizon pri konsumado de specifaj manĝaĵoj, kun fokuso sur la manĝaĵo administrita en la skanilo. Kvankam la DLW-mezuro uzita en ĉi tiu studo provizis objektivan kaj pli ĝustan mezuron de EI, ĝi ne taksis la energian densecon aŭ makronutrientan enhavon de manĝaĵo konsumita. Ĝis nun ekzistas lakaĵo en la literaturo pri interagado inter neŭraj efikoj de la kutima konsumo de manĝaĵoj kaj la makronutrienta enhavo, kvankam oni raportis akrajn diferencojn en la neŭra respondeco al manĝaĵoj variataj de makronutrientaj enhavoj (49).

Gravas konsideri la limojn de ĉi tiu studo kiam vi interpretas la rezultojn. Kiel notite, la transversa dezajno estis ŝlosila limigo ĉar ni ne povis determini ĉu la ŝablono de neŭrala respondemo pliigis riskon de estonta tromanĝado aŭ estis konsekvenco de trokonsumo. La nuna specimeno estas sekvata laŭlonge, kaj asocioj kun pezŝanĝo donos sciojn pri ĉi tiu demando; tamen eksperimento, kiu manipulas konsumadon, estas necesa por firmaj kaŭzaj inferencoj, kiuj ne povus esti pelataj de eblaj konfuzoj. La nuna mezuro de EI povas servi kiel anstataŭanto de energia ekvilibro de la taksita 2-semajna periodo, sed ne povas samtempe kalkuli EI kaj elspezojn, nek ĝi povas esti konsiderata rekta mezuro de tromanĝado en ĉiuj partoprenantoj. Ekzemple, kompare kun adoleskaj inoj, adoleskaj viroj montris pli altan EI kaj RMR sed similan BMI kaj malsupran korpan grason, kio sugestis, ke adoleskaj viroj elspezas pli da energio. Estontaj studoj devas konsideri objektivajn agadajn mezurojn kiel akcelometroj por pli bone kapti EE se DLW estas uzata por taksi EI. Malgraŭ ĉi tiu limigo, EI donis objektivan mezuron de ingestaĵo, kiu okazis en la natura medio de la partoprenanto dum 2-semajna periodo, kiu estis imuna kontraŭ mem-prezentaj antaŭjuĝoj.

Konklude, hiperrespondeco dum antaŭvidita manĝaĵa konsumado kaj eksponita al apetitaj manĝaĵoj, estis raportita en obesoj kompare kun maldikaj individuoj (1-8). La nuna enketo etendas ĉi tiujn trovojn per provoj, laŭ nia scio, ke objektiva mezuro de kutima konsumado rilatas al hiperneŭra respondeco kiam antaŭvidas plaĉan konsumon de manĝaĵoj sendepende de bazaj energiaj bezonoj kaj adipaj histoj. Pro la transversa naturo de la studo, la tempa precedenco de la rezultoj estas neklara. Atingo de pli bona kompreno de denaskaj, individuaj diferencaj faktoroj, kiuj kontribuas al trosimpligo, donus aldonan komprenon pri disvolvo kaj konservado de obesidad kaj ankaŭ provizus kritikajn informojn pri disvolvo de obesaj preventaj programoj.

Dankojn

Ni dankas la Lewis Center por Neuroimaging en la Universitato de Oregono pro ilia kontribuo kaj helpo pri bildigo por ĉi tiu enketo.

La respondecoj de la aŭtoroj estis jenaj - KSB kaj ES: respondecis pri manuskripto kaj revizioj. KSB: helpita en datumkolektado kaj plenumis la datuman analizon; kaj ES: respondecis pri la studodezajno kaj signife kontribuis al la datuma analizo. Neniu aŭtoro havis konflikton de intereso.

Piednotoj

4Mallongigoj uzataj: BOLD, dependa nivelo de oksigeno en sango; DLW, duoble markita akvo; EE, energia elspezo; EI, konsumado de energio; MNI, Montreal Neurological Institute; RMR, ripozanta metabolan indicon.

Referencoj

1 Bruce AS, Holsen LM, Chambers RJ, Martin LE, Brooks WM, Zarcone JR, Butler MG, Savage CR. Obeaj infanoj montras hiperaktivadon de manĝaj bildoj en cerbaj retoj ligitaj al instigo, rekompenco kaj kognitiva kontrolo. Int J Obes (Lond) 2010; 34: 1494 – 500 [PubMed]
2 Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Vastigita rekompenco-sistema aktivado en obesaj virinoj en respondo al bildoj de alt-kaloriaj manĝaĵoj. Neuroimage 2008; 41: 636 – 47 [PubMed]
3 Martin LE, Holsen LM, Chambers RJ, Bruce AS, Brooks WM, Zarcone JR, Savage CR. Neŭralaj mekanismoj asociitaj kun nutraĵa instigo en obesaj kaj sanaj pezaj plenkreskuloj. Obezeco (Arĝenta Printempo) 2010; 18: 254 – 60 [PubMed]
4 Nummenmaa L, Hirvonen J, Hannukainen JC, Immonen H, Lindroos MM, Salminen P, Nuutila P. Dorsal-striatum kaj ĝia limuzika konektebleco mediacias eksternormajn antaŭvidajn rekompencprocesojn en obezeco. PLOS ONE 2012; 7: e31089. [PMC libera artikolo] [PubMed]
5 Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H, Klapp BF. Diferenca aktivigo de la dorsa striatumo per alt-kaloriaj vidaj manĝaj stimuloj ĉe obesaj individuoj. Neuroimage 2007; 37: 410 – 21 [PubMed]
6 Ng J, Stice E, Yokum S, Bohon C. Studo pri fMRI pri obezeco, manĝaĵa rekompenco kaj perceptita kaloria denseco. Ĉu malalta grasa etikedo faras manĝon malpli allogan? Apetita 2011; 57: 65 – 72 [PMC libera artikolo] [PubMed]
7. Stice E, Spoor S, Bohon C, Veldhuizen MG, Malgranda DM. Rilato de rekompenco de manĝokvanto kaj anticipita manĝokvanto al obezeco: funkcia magneta resonanco studo. J Abnorm Psychol 2008; 117: 924 – 35 [PMC libera artikolo] [PubMed]
8 Bragulat V, Dzemidzic M, Bruno C, Cox CA, Talavage T, Considine RV, Kareken DA. Manĝaĵ-rilataj odor-sondoj de cerbaj rekompenccirkvitoj dum malsato: piloto fMRI-studo. Obezeco (Arĝenta Printempo) 2010; 18: 1566 – 71 [PubMed]
9 Davis C, Strachan S, Berkson M. Sentemo al rekompenco: implicoj por suferado kaj sobrepeso. Apetita 2004; 42: 131 – 8 [PubMed]
10. Frank GK, Reynolds JR, Shott ME, Jappe L, Yang TT, Tregellas JR, O'Reilly RC. Anoreksio nervoza kaj obezeco rilatas al kontraŭa cerba rekompenca respondo. Neŭropsikofarmakologio 2012; 37: 2031–46 [PMC libera artikolo] [PubMed]
11 Verda E, Jacobson A, Haase L, Murphy C. Malpligrandigita kerno akumena kaj kaŭda kerno-aktivado al plaĉa gusto estas asociita kun obezeco en pli maljunaj plenkreskuloj. Cerbo Res 2011; 1386: 109 – 17 [PMC libera artikolo] [PubMed]
12 Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusll N, Fowler JS. Cerba dopamino kaj obezeco. Lanceto 2001; 357: 354 – 7 [PubMed]
13. Farooqi IS, Bullmore E, Keogh J, Gillard J, O'Rahilly S, Fletcher PC. Leptino reguligas striatajn regionojn kaj homan manĝkonduton. Scienco 2007; 317: 1355. [PMC libera artikolo] [PubMed]
14 Rosenbaum M, Sy M, Pavlovich K, Leibel RL, Hirsch J. Leptin renversas ŝanĝojn induktitajn de pezoperdo en respondoj de regiona neŭra aktiveco al vidaj manĝaj stimuloj. J Clin Invest 2008; 118: 2583 – 91 [PMC libera artikolo] [PubMed]
15 Kenny PJ. Rekomendaj mekanismoj en obezeco: novaj komprenoj kaj estontaj direktoj. Neŭra 2011; 69: 664 – 79 [PMC libera artikolo] [PubMed]
16 Robinson TE, Berridge KC. La psikologio kaj neŭrobiologio de toksomanio: Instiga-sensentiga vido. Toksomanio 2000; 95: S91 – 117 [PubMed]
17 Schutz Y, Weinsier RL, Ĉasisto GR. Takso de senviva fizika aktiveco ĉe homoj: superrigardo de aktuale disponeblaj kaj proponitaj novaj mezuroj. Obes Res 2001; 9: 368 – 79 [PubMed]
18 Johnson RK. Dieta konsumado - kiel ni mezuras, kion homoj vere manĝas? Obes Res 2002; 10 (suppl 1): 63S – 8S [PubMed]
19. Schoeller DA, Ravussin E, Schutz Y, Acheson KJ, Baertschi P, Jequier E. Energio-elspezo per duoble etikedita akvo - validado ĉe homoj kaj proponita kalkulo. Am J Physiol 1986; 250: R823-30 [PubMed]
20 Racette SB, Schoeller DA, Luke AH, Shay K, Hnilicka J, Kushner RF. Relativa diluvo-spacoj de h-2-markita kaj o-18-markita akvo en homoj. Am J de Physiol 1994; 267: E585 – 90 [PubMed]
21 Weir JB. Novaj metodoj por kalkuli metabolan indicon kun speciala referenco al proteina metabolo. J Physiol 1949; 109: 1 – 9 [PMC libera artikolo] [PubMed]
22 Nigra AE, Prentice AM, Malkuraĝa WA. Uzo de manĝaj kvocientoj por antaŭdiri spirajn kvocientojn por la duoble-markita akva metodo por mezuri energian elspezon. Hum Nutr Clin Nutr 1986; 40: 381 – 91 [PubMed]
23 Forbes GB. Korpa graso-enhavo influas la korpan konsiston al nutrado kaj ekzercado. : Yasumura S, Wang J, Pierson RN, redaktoroj. , eds. Studoj pri vivo-komponado en vivo. New York, NY: Akademiaj Sciencoj de Nov-Jorko, 2000: 359 – 65
24 Poehlmen ET. Revizio: ekzercado kaj ĝia influo pri ripoziga metabola energia metabolo en homo. Med Sci-Sporta Ekzercado 1989; 21: 515 – 525 [PubMed]
25 Crouter SE, Antczak A, Hudak JR, DellaValle DM, Haas JD. Precizeco kaj fidindeco de la parvomediaj veriotono 2400 kaj medografikaj VO2000-metabolaj sistemoj. Eur J Appl Physiol 2006; 98: 139 – 51 [PubMed]
26. Cooper JA, Watras AC, O'Brien MJ, Luke A, Dobratz JR, Earthman CP, Schoeller DA. Taksante validecon kaj fidindecon de ripozanta metabola indico en ses gasaj analizaj sistemoj. J Am Diet Assoc 2009; 109: 128-32 [PMC libera artikolo] [PubMed]
27 Trabulsi J, Schoeller DA. Takso de dietaj taksadaj instrumentoj kontraŭ duoble markita akvo, biomarkilo de kutima energia konsumado. Am J Physiol 2001; 281: E891 – 9 [PubMed]
28 Lohman TG. Takso de korpa konsisto en infanoj. Pediatra Ekzercaro Sci 1989; 1: 19 – 30
29 Kampoj DA, Goran MI, McCrory MA. Korp-kunmetaĵa takso per aer-delikata pletmografio en plenkreskuloj kaj infanoj: revizio. Am J Clin Nutr 2002; 75: 453 – 67 [PubMed]
30 Blanka MA, Whisenhunt BL, Williamson DA, Greenway FL, Netemeyer RG. Disvolviĝo kaj validumado de la manĝebla avara inventaro. Obes Res 2002; 10: 107 – 14 [PubMed]
31 Stice E, Yokum S, Burger KS, Epstein LH, Malgranda DM. Junuloj en Risko por Obesity Montras Pli Grandan Aktivadon de Striataj kaj Somatosensaj Regionoj al Manĝaĵo. J Neŭroscio 2011; 31: 4360 – 6 [PMC libera artikolo] [PubMed]
32 Thesen S, Heid O, Mueller E. Schad LR. Perspektiva akira korekto por kapta movo kun bild-bazita spurado por reala tempo fMRI. Resona Medo 2000; 44: 457 – 65 [PubMed]
33 Ashburner J. Rapida diferenomorfa bilda algoritmo. Neuroimage 2007; 38: 95 – 113 [PubMed]
34 Cox RW. AFNI: Programaro por analizo kaj bildigo de neŭroimaj funkciaj magnetaj resonoj. Komputilo Biomed Res 1996; 29: 162 – 73 [PubMed]
35 Brett M, Anton JL, Valabregue R, Poline JB. Regiono de interesanalizo per la ilobreto de MarsBar por SPM 99. Neuroimage 2002; 16: S497
36 Heinze HJ, Mangun GR, Burchert W, Hinrichs H, Scholz M, Münte TF, Gös A, Scherg M, Johannes S, Hundeshagen H. Kombinita spaca kaj tempa bildigo de cerba aktiveco dum vida selektema atento ĉe homoj. Naturo 1994; 372: 315 – 41 [PubMed]
37 Malgranda DM, Zald DH, Jones-Gotman M, Zatorre RJ, Pardo JV, Frey S, Petrides M. Homaj kortikaj gustaj areoj: revizio de funkciaj neŭroimaj datumoj. Neuroreport 1999; 10: 7 – 14 [PubMed]
38 Maddock RJ. La retrosplena kortekso kaj emocio: novaj komprenoj de funkcia neŭroimagado de la homa cerbo. Tendencoj Neŭroscio 1999; 22: 310 – 6 [PubMed]
39 Cornier MA, Melanson EL, Salzberg AK, Bechtell JL, Tregellas JR. La efikoj de ekzercado sur la neuronal respondo al manĝaĵoj. Fiziolo Behav 2012; 105: 1028 – 34 [PMC libera artikolo] [PubMed]
40 Clark EN, Dewey AM, Templo JL. Efikoj de ĉiutaga manĝaĵa konsumado de manĝa plifortigo dependas de korpa mas-indico kaj energia denseco. Am J Clin Nutr 2010; 91: 300 – 8 [PubMed]
41 Templo JL, Bulkey AM, Badawy RL, Krause N, McCann S, Epstein LH. Malsamaj efikoj de ĉiutaga manĝaĵa konsumado sur la plifortiga valoro de manĝaĵo en obesaj kaj neobazaj virinoj. Am J Clin Nutr 2009; 90: 304 – 13 [PMC libera artikolo] [PubMed]
42 Burger KS, Stice E. Varieco en rekompenco-respondeco kaj obezeco: Evidenteco de cerbaj bildaj studoj. Curr Drug Abuse Rev 2011; 4: 182 – 9 [PMC libera artikolo] [PubMed]
43 Chao LL, Haxby JV, Martin A. Atribute-bazitaj neŭraj substratoj en tempora kortekso por percepti kaj scii pri objektoj. Nat Neurosci 1999; 2: 913 – 9 [PubMed]
44 Patterson K, Nestor PJ, Rogers TT. Kie vi scias, kion vi scias? La reprezentado de semantika scio en la homa cerbo. Nat Rev Neurosci 2007; 8: 976 – 87 [PubMed]
45 Smolka MN, Bühler M, Klein S, Zimmermann U, Mann K, Heinz A, Braus DF. Seveco de nikotina dependeco modulas kvinduk-induktitan cerban agadon en regionoj implikitaj en motora preparado kaj figuraĵo. Psikofarmakologio (Berl) 2006; 184: 577 – 88 [PubMed]
46 Grant S, London ED, Newlin DB, Villemagne VL, Liu X, Contoreggi C, Phillips RL, Kimes AS, Margolin A. Aktivigo de memoraj cirkvitoj dum provokitaj kokainaj avidoj. Proc Natl Acad Sci Usono 1996; 93: 12040 – 5 [PMC libera artikolo] [PubMed]
47 Burger KS, Stice E. Ofta glacia konsumo estas asociita kun reduktita striata respondo al ricevo de glaciaĵ-bazita milkshake. Am J Clin Nutr 2012; 95: 810 – 7 [PMC libera artikolo] [PubMed]
48 Schultz W, Apicella P, Ljungberg T. Respondoj de simiaj dopaminaj neŭronoj por rekompenci kaj kondiĉigitajn stimulojn dum pluaj paŝoj por lerni malfruan respondan taskon. J Neŭroscio 1993; 13: 900 – 13 [PubMed]
49. Grabenhorst F, Rolls ET, Parris BA, d'Souza AA. Kiel la cerbo reprezentas la rekompencan valoron de graso en la buŝo. Cereb Cortex 2010; 20: 1082–91 [PubMed]