Plej granda cortikolimbika aktivigo al manĝaĵoj de altaj kalorioj post manĝi en obesaj kontraŭ normalaj pezoj (2012)

Apliko. 2012 Feb;58(1):303-12. doi: 10.1016 / j.appet.2011.10.014.

Dimitropoulos A1, Tkach J, Ho A, Kennedy J.

abstrakta

La celo de ĉi tiu esplorado estas identigi la neŭraran respondon al rekompencaj manĝaĵoj, antaŭ kaj post manĝi en plenkreskaj / obesaj (OB) kaj normal-pezaj (NW) plenkreskuloj. Surbaze de la antaŭa literaturo, ni atendis pli grandan diferencigan aktivadon al manĝaĵoj al objektoj por OB kompare al NW-partoprenantoj ambaŭ antaŭ manĝo kaj post konsumo de tipa tagmanĝo. Dudek du obezaj / obesaj (11-viraj) kaj 16 normal-pezaj (6-masklaj) individuoj partoprenis funkcian magnetan resonanco-figuran taskon ekzamenante neŭraran respondon al vidaj aludoj de altaj kaj malaltaj kalorioj antaŭ kaj post la manĝo.

Tli OB-grupo montris pliigitan neŭraran respondon al altaj kaj malaltaj kaloriaj manĝaĵoj post manĝado kompare al la NW-partoprenantoj en fronta, tempa kaj limia regionos.

Krome, pli granda aktivigo en kortikolimbaj regionoj (flankaj OFC, caudato, antaŭa cingulado) al alt-kaloriaj manĝaĵoj, estis evidenta en OB vs. NW-partoprenantoj post manĝado.

Ĉi tiuj trovoj sugestas, ke por OB-individuoj, alt-kaloriaj manĝaĵaj manieroj montras daŭran respondon en cerbaj regionoj implicitaj en rekompenco kaj toksomanio eĉ post manĝado. Plie, manĝaĵaj malhelpoj ne eligis similan cerban respondon post manĝado en la NW-grupo sugestante, ke neŭra agado en respondo al manĝaĵaj malhelpoj malpliiĝas kun malpliigita malsato por ĉi tiuj individuoj.

Vidu aliajn artikolojn en PMC tio citas La artikolo eldonita.
Ŝlosilvortoj: fMRI, obezeco, rekompenca sistemo, kortikolimika, OFC, alt-kaloria manĝaĵo

Manĝaĵa konsumado ĉe homoj estas influata de diversaj faktoroj super kaj preter homeostatika kontrolo. Havebleco, sentemaj indikoj (ekz. Aromo, vida allogo, gusto), kaj plezuro estas faktoroj, kiuj influas kion kaj kiom homoj manĝas eĉ post satigado. Konsiderante la nunan staton de obezeco en Usono kaj tutmonde, kompreni kiel ĉi tiuj faktoroj influas konsumadon de nutraĵoj fariĝis esenca pro sano, bonstato kaj ekonomiaj kialoj (Rigby, Kumanyika, kaj Jakobo, 2004). Ene de la pasinta jardeko, bestaj modeloj de manĝaĵa instigo estis kompletigitaj per neinvesteblaj homaj esploroj pri la manĝa apetito kaj rekompenca sistemo. Ambaŭ senordaj (Dimitropoulos & Schultz, 2008; Farooqi et al., 2007) kaj neŭotipaj populacioj (Gautier et al., 2000; Goldstone et al., 2009; Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Tataranni et al., 1999; Wang, Volkow, Thanos, kaj Fowler, 2004) estis ekzamenitaj uzante neŭroimagajn teknikojn desegnitajn por plue kompreni la neŭrajn mekanismojn implikitajn dum malsato kaj saĝeco kaj kiel ili rilatas al obezeco kaj senorda manĝado.

Esploro ĝis nun indikas, ke vidaj manĝaĵaj tavoloj aktivigas manĝan motivon kaj rekompencas neŭrajn cirkvitojn (ekz. Prefrontal-kortekso [PFC]), orbitofrontan kortekson [OFC], amigdala, dorsan kaj ventran striatum, hipotalamo, insula) kiam malsatas, kaj ke alt-kaloria manĝaĵo. Scizoj provokas pli grandan respondon en ĉi tiuj regionoj rilate al malmolaj kaloriaj manĝaĵoj (Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Wang et al., 2004). Neŭra respondo al vidaj manĝaĵoj en rekompencaj regionoj vidiĝas ambaŭ normal-pezaj kaj obesaj individuoj kaj tra diversaj fastaj daŭroj. Oni ankaŭ ekzamenis la efikon de manĝaĵoj sur neŭra respondo post saĝeco, kvankam malpli ofte, kun diversaj rezultoj tra studoj. Ekzemple, esplorado indikis, ke normal-pezaj individuoj montras malpliiĝon de aktivado al manĝaĵoj, post manĝado. LaBar et al. (2001) trovis ke bildoj de manĝaĵoj prezentitaj dum funkcia magneta resonanca bildigo (fMRI) kaŭzis pli grandan aktivadon en la amigdala, parahippocampal gyrus, kaj dekstra fusiform gyrus kiam partoprenantoj malsatis kompare kun kiam ili estis satigitaj de manĝo laŭplaĉe. Krome, Goldstone kaj kolegoj (2009) raportis neniun signifan diferencan aktivadon en apetitaj kaj rekompencaj regionoj al altaj vs. malaltaj kaloriaj manĝaĵoj post manĝi matenmanĝon. En kontrasto, esplorado kun individuoj tro obezaj kaj obesaj sugestas, ke manĝotoj daŭre provoku neŭrajn respondojn post manĝado. Specife, Martin kaj kolegoj (2010) trovita cerba aktiveco estis pli granda en respondo al manĝaĵoj kontraŭ objektoj en la media prefrontal-kortekso, caudato, supera frontala giro kaj hipokampo post kiam obesaj partoprenantoj ingestis 500-kaloria manĝo. Esploro uzanta aliajn kategoriojn (ekz. Okultraktado de manĝaĵaj manieroj) konformas al fMRI-laboro indikanta retenitan salecon de manĝaĵaj manieroj post ingesta likva manĝo inter obesaj homoj (Castellanos et al., 2009).

Rektaj komparoj de obesoj al normal-pezaj individuoj ankaŭ montris diferencigan respondon al manĝaĵoj, ligitaj al pezstatuso (Bruce et al., 2010; Geliebter et al., 2006; Martin et al., 2010; Rothemund kaj aliaj, 2007; Stoeckel et al., 2008). Kolektive, studoj indikas, ke obesaj homoj montras pli grandan aktivadon al manĝaĵoj, kompare al normal-pezaj partoprenantoj en multoblaj cerbaj regionoj, inkluzive de rekompenco-regionaj sistemoj. Pli granda aktivigo al manĝaĵoj kontraŭ objektoj inter obesaj partoprenantoj kompare kun kontroloj estis vidita en la PFC, OFC, antaŭa cingulado, insula, amigdala kaj striatum dum malsato (Stoeckel et al., 2008), en la PFC, caudato, hipokampo kaj tempa lobo tuj post manĝado (Martin et al., 2010), kaj en la striato, insulo, hipokampo kaj parietala lobo en neŭtrala apetita stato (nek malsata nek satigita) (Rothemund kaj aliaj, 2007). Krome, diferenca aktivado al manĝaĵoj (alt-kaloriaj, malmolaj kalorioj, bingaj manĝaĵoj) estis ekzamenita inter obesaj kaj normal-pezaj individuoj post fastado kaj dum neŭtrala apetita stato. Ekzemple, obesaj homoj montras pli grandan respondon al alta kontraŭ malaltiĝaj kalorioj ol tiuj kun normala pezo en regionoj kiel la putamen (Rothemund kaj aliaj, 2007), laterala OFC, meda PFC, insula, striatum kaj amigdala ()Stoeckel et al., 2008). Estas iuj evidentecoj de pli granda neŭrona respondo al manĝaĵoj en normala pezo kompare al sobrepeso / obesaj grupoj kiel en la meda PFC (Stoeckel et al., 2008) kaj tempaj regionoj (Martin et al., 2010), sed la plej multaj raportitaj rezultoj pri rektaj komparoj inter normal-pezaj kaj obesaj / superpezaj grupoj indikas pli grandan aktivadon al manĝaĵoj en manĝaĵoj inter obezaj / obesaj homoj.

Ĝis nun multe de la manĝaĵo pri neŭroimagaj literaturoj utiligis longajn periodojn de kaloria senvalora ekzameno de neŭra respondo dum malsato (ekz. 8-36hrs; Gautier et al., 2000; Gautier et al., 2001; Goldstone et al., 2009; Karhunen, Lappalainen, Vanninen, Kuikka, & Uusitupa, 1997; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Tataranni et al., 1999) kun iuj esceptoj (Killgore et al., 2003; Martin et al., 2010). Ne klaras, ĉu la daŭro de la fastado influas neŭraran respondecon, ĉar studoj varias draste en ambaŭ bildigaj protokoloj, antaŭekzemplaj procedoj kaj statistikaj metodoj (ekz., Malmultekostaj korektoj al neĝustigitaj tutaj cerbaj analizoj), kie striktaj kriterioj aŭ regionaj interesaj analizoj (ROI) povas esti influas raportadon pri rezultoj. La celo prezentita ĉi tie estas plilongigi ekzistantan esploradon per identigo de la neŭra respondo al rekompencaj manĝaĵoj dum la normala kaloria senprestiĝo okazanta inter manĝoj. Nia celo estis ekzameni pli naturalisman malsaton kaj satigon, kiu okazas dum la tipa tago en okcidenta socio. Specife, ni celis ekzameni neŭroran respondecon eliritan de altkaloriaj manĝaĵoj en normalaj pezaj kaj tropezaj / obesaj individuoj antaŭ kaj post la manĝo. Surbaze de la antaŭa literaturo, ni atendis pli grandan diferencigan aktivadon al manĝotabuloj vs objektoj por sobrepeso / obeso kompare al normal-pezaj partoprenantoj ambaŭ antaŭ manĝo kaj post konsumo de tipa tagmanĝo. Plej interesis nin pri la neŭra respondo specifa al altkreskaj manĝaj kalorioj post manĝado, ĉar mankas ĉi tiu literaturo kaj ni sentas, ke ĝi povus lumigi la daŭran efikon de tre dezirinda manĝo post manĝado. Ni hipotezis, ke rekompencaj (alt-kaloriaj) nutraĵoj provokus pli grandan neŭralan respondecon en multnombraj cerbaj regionoj, inkluzive de la kortikolimbola rekompenca sistemo (OFC, antaŭa cingulado, insula, ventrala striato kaj amigdala); Berthoud & Morrison, 2008; Kringelbach, 2004), eĉ post ingeso de 750-kaloria manĝo por specimeno de partoprenantoj kun tropezaj kaj obesaj (poste nomataj obesaj) kompare kun normal-pezaj partoprenantoj. Kontraŭe, surbaze de la antaŭa literaturo, ni atendis, ke normalaj pezaj partoprenantoj montros malpli neŭraran respondon tra cerbaj regionoj, inkluzive de kortikolimbaj regionoj, al manĝaĵoj (sendepende de kaloria tipo) kompare al obesaj partoprenantoj antaŭ kaj post la manĝo.

metodoj

partoprenantoj

Dudek obesaj (OB) [BMI meznombraj (SD): 31.6 (4.5)] kaj 16 normal-pezaj (NW) individuoj partoprenis ĉi tiun esploradon (vidu tablo 1 por grupaj trajtoj). Ĉi tiuj individuoj estis varbitaj de reklamoj al la universitato Case Case Reserve. Partoprenantoj estis en bona sano, havis normalan al korektita-normala vizio, kaj estis elekteblaj por MRI-skanado (t.e. libera de ferromagnetaj enplantaĵoj). Individuoj, kiuj raportis historion de psikiatriaj aŭ neŭrologiaj problemoj, signifan pezan perdon aŭ gajnon en la pasintaj 6-monatoj, aŭ kapan vundon kun perdo de konscio ne rajtas partopreni. Ĉiuj partoprenantoj donis informitan skriban konsenton kaj estis kompensitaj pro sia partopreno. Ĉi tiu esplorado estis aprobita de la Institucia Revizia Estraro por Universitata Hospitalo-Kazo-Kuracista Centro por Homa Esploro.

tablo 1 

Karakterizaĵoj de partoprenantoj

proceduro

Partoprenantoj estis skanitaj inter 12 kaj 2pm sinsekve por premeal kaj postmeal-skanado. Kiel parto de pli granda projekto komparanta normalajn pezajn kaj tropezajn / obesajn individuojn al individuoj kun malofta malordo (sindromo Prader-Willi; PWS), skanado estis limigita de la studaj parametroj rilate individuojn kun PWS. Tiel, skanado en apartaj tagoj (kaj rezulte, kontraŭbalanci antaŭtempan kaj postmealan staton) ne estis farebla. Partoprenantoj estis petitaj manĝi malpezan matenmanĝon antaŭ 8: 00am antaŭ sia rendevuo en la tago de siaj skanadoj kaj malhelpi manĝi ĝis la eksperimenta procedo estis finita. Dek kvin partoprenantoj de ĉiu grupo raportis manĝi matenmanĝon [fastotagoj- OB: 6.2 (.68) gamo = 5 – 8hrs, NW: 5.6 (1.1) gamo = 3 – 7hrs, t= −1.79, p = .08]. Partoprenanta raporto pri matenmanĝa enhavo estis registrita kaj taksita por kaloria konsumado; ĉi tio ne diferencis inter grupoj (OB: 372.1 (190) kalorioj; NW: 270 (135) kalorioj, t= −1.6, p = .12, n = 15 por grupo). Ok partoprenantoj (OB: n = 7; NW: n = 1) raportis ne matenmanĝi, ĉar ili kutime ne matenmanĝas. Por determini ĉu la partoprenantoj, kiuj manĝis matenmanĝon, diferencis de tiuj, kiuj ne faris, la antaŭ-skana fMRI-datumoj estis komparitaj inter la du grupoj (p <.05, ne korektitaj). La du grupoj malsukcesis diferenci pri sia respondo al manĝaĵoj pri iuj interesaj kontrastoj (ekz. Altkaloria kontraŭ malalta kalorio). La grupoj ankaŭ ne diferencis pri malsataj taksoj antaŭ kaj post la antaŭmanĝa skanado (malsato antaŭ skanado: t= .43, p = .67; post antaŭmiksa skanado: t= .39, p = .69) aŭ tagmanĝaj kalorioj konsumitaj (t= .41 p = .68). Plia konfirmo estis donita per farado de fMRI-analizoj kun nur partoprenantoj, kiuj manĝis matenmanĝon (n = 15 por grupo) kaj ŝlosilaj trovoj restis la samaj. Tial ĉiuj analizoj raportis poste forgesi la staton de matenmanĝa konsumado.

Antaŭ ol skanado, partoprenantoj spertis neuropsikologian testadon (kiel parto de pli granda studo ne raportita ĉi tie) kaj trejnadon pri la funkciaj taskoj. Alteco, pezo kaj manĝa prefero takso ankaŭ estis akiritaj dum ĉi tiu tempo. La takso de manĝa prefero estis administrita por akiri mezuron de alta kaj malalta kaloria manĝa prefero por ĉiu partoprenanto. La takso postulis la partoprenantojn taksi fotajn fulmkartojn de 74-manĝaĵoj (7 ”× 6”; PCI Educational Publishing, 2000) kiuj inkluzivis desertojn, karnojn, fruktojn, legomojn, manĝetojn, panojn, kaj pastojn sur 5-punkto Likert-skalo de 'malŝati' ŝati '. La fotoj por la takso pri manĝa prefero diferencis de la bildoj uzitaj en la tasko de fMRI. Alta-kaloria (ekz. Tortoj, biskvitoj, terpomoj, terpomaj hundoj) kaj malmulte-kaloriaj (ekz. Fruktoj kaj legomoj) manĝa preferokvanto ne diferencis ene aŭ inter grupoj (vidu tablo 1).

Post la antaŭmanĝa skanado, partoprenantoj ricevis manĝon preparitan de la Dahms Clinical Research Unit en Universitataj Malsanulejoj normigitaj por disponigi ĉirkaŭ 750 kaloriojn kaj konsistantaj el sandviĉo (elekto de meleagro, rostita bovaĵo aŭ vegetara), kartoskatolo da lakto, porcio da frukto, kaj ĉu flanko de legomo aŭ doma fromaĝo. Menuaj elektoj estis ekvilibrigitaj por makronutra enhavo. Partoprenantoj ricevis instrukciojn manĝi ĝis satigo kaj ĉiu restanta manĝaĵo estis pesita por taksi la nombron de konsumitaj kalorioj. La postmanĝa skanado tipe komenciĝis ene de 30 minutoj post manĝo. Tuj antaŭ kaj post antaŭmanĝa kaj postmanĝa esplorado, partoprenantoj respondis la demandon, 'Kiel malsata vi estas nun?' sur skalo de 0-8 kun 0 estante 'tute ne malsata' al 8 - 'ege malsata'. Oni notu, ke dum partoprenantoj estis instruitaj manĝi ĝis satiĝo, rekta mezuro de satigo ne estis administrita sed nerekte konkludita per ŝanĝo en malsata statuso.

fMRI-taska desegno

Ŝanĝoj en kontrasto de sanga oksigeno-nivelo (BOLD) estis mezuritaj en blok-desegna perceptema diskriminacio. Partoprenantoj indikitaj per butono premas, ĉu flank-al-flanke koloraj bildoj de alt-kaloria manĝaĵo (ekz., Kuko, donuts, terpomaj fritoj, fritoj), malmulte-kaloria manĝaĵo (freŝaj legomoj aŭ fruktoj), aŭ objektoj (mebloj) estis la "Sama" aŭ "malsama" objekto. Bildoj estis modifitaj por konsekvenca grandeco, brilo kaj rezolucio. Ĉiu bildo estis prezentita nur unufoje dum la fMRI-proceduro. La samaj / malsamaj taskaj parametroj estis elektitaj por certigi, ke partoprenantoj ĉeestas al la stimuloj. Bildoj estis prezentitaj en blokoj respondaj al la bildoj de 3-tipoj: manĝaĵoj kun alta kalorio, malmultaj kalorioj kaj mebloj. Ĉi tiu paradigmo antaŭe estis montrita aktivigi la flankajn OFC, insula, hipotalamo, thalamo kaj amigdala en respondo al manĝaĵoj.Dimitropoulos & Schultz, 2008). Ĉiuj funkciaj kuroj estis kunmetitaj de 8-blokoj (21-sekundoj ĉiu, kun 14-dua ripozo inter blokoj), kun 6 bildaj paroj per bloko. Daŭro de stimulo estis agordita ĉe 2250 ms kaj la interstimula intervalo (ISI) ĉe 1250 ms. Ĉiu kuro prezentis blokojn da mebloj, alt-kaloriajn manĝaĵojn, kaj malaltajn kaloriajn manĝojn en kontraŭbalancita ordo. Du funkciaj kuroj estis prezentitaj dum ĉiu skana sesio (antaŭ-manĝo kaj post-manĝo).

FMRI-Akira Datumo

Ĉiu skanado estis farita ĉe la Kazo-Centro por Esploraj bildoj. Bildigaj datumoj estis akiritaj de 4.0T Bruker MedSpec MR-skanilo per 8-kanala faz-tabela transmitt-riceva bobeno. Kapo moviĝo estis minimumigita per meto de ŝaŭma kompletigo ĉirkaŭ la kapo. Funkciaj bildoj estis akiritaj uzante unu-pafitan eco-planan sekvencon super 35-kontinuaj axiaj tranĉaĵoj vicigitaj paralele al AC-PC-ebeno kun neplena rezolucio de 3.4 X 3.4 X 3 mm (TR = 1950, TE = 22 ms, flip angulo = 90-gradoj). Datumoj pri BOLD-aktivigo estis akiritaj dum du kuroj (5: 01-minutoj, 157 EPI-volumoj / mezuradoj) per MRI-sesio. La vidaj stimuloj estis projekciitaj sur translucan ekranon metitan proksime al la fino de la MRI-skanilo kaj rigardataj tra spegulo muntita sur la kapo-bobeno. Strukturitaj bildoj de 2D T1 (TR = 300, TE = 2.47ms, FOV = 256, matrico = 256 × 256, flip angle = 60-gradoj, NEX = 2), 3mm dika, poziciigitaj en la sama ebeno kaj tranĉaj lokoj kiel la eco. -planaj datumoj por en-ebena registrado kaj alta rezolucia 3D-struktura volumo (3D MPRAGE, apuda, sagaca akiro, 176-tranĉaj elektaj subdiskoj, ĉiu kun izotropaj voxeloj 1 mm, TR = 2500, TE = 3.52ms, TI = 1100, FOV = 256, matrico = 256 × 256, flik-angulo = 12-gradoj, NEX = 1) estis kolektitaj dum la komenca (premeal) sesio.

fMRI-Datumproprocesado kaj Analizo

Bildprilaborado, analizoj kaj testoj pri statistika signifo estis faritaj per Brainvoyager QX (Brain Innovation, Maastricht, Nederlando; Goebel, Esposito kaj Formisano, 2006). Antaŭtraktadaj paŝoj inkluzivis trilinian tridimensian movadan korektadon, spacan glatigon per gaŭsa filtrilo kun plenlarĝa duon-maksimuma valoro de 7 mm kaj linian tendencan forigon. Parametraj korektaj parametroj aldoniĝis al la projekta matrico kaj movado> 2 mm laŭ iu akso (x, y aŭ z) rezultigis la forĵeton de tiuj datumoj (<1% forĵetita por ĉi tiu specimeno). Datumoj por ĉiu individuo estis akordigitaj kun anatomiaj bildoj 2D kaj 3D de alta distingivo por montriĝo kaj lokalizado. La unuopaj datumserioj spertis laŭpecan linian transformon en proporcian 3D kradon difinitan per Talairach kaj Tournoux (1988) kaj estis kernregulitaj kun la alta difinita 3D-datumaro kaj rekampitaj al 3 mm3 vokaloj. La normaligitaj datumaroj eniris en duanivelan analizon, en kiu funkcia aktivigo estis ekzamenita per analizo de hazarda efika ĝenerala lineara modelo (GLM) por la antaŭmanĝaj skanadoj kaj por la postmanĝaj skanadoj. Por ĉiu el la tempoperiodoj (antaŭ / post-manĝado) la jenaj kontrastoj estis komparitaj inter la grasaj kaj normalpezaj temoj: manĝaĵoj kun multaj kalorioj, manĝaĵoj kun malmulta kalorio, ĉiuj manĝaĵoj (kombinaĵoj kun alta kaj malalta kalorio) kaj objektoj . Rezultaj statistikaj mapoj estis korektitaj por multnombraj komparoj, per areto-bazita sojla korekto (surbaze de Montekarlo-simuladoj faritaj ene de Brain Voyager). Komenca sojlo p-valoro de p <.01 kaj minimuma apuda aretĝustigo aplikita al ĉiu kontrasta mapo de 7-12 vokseloj (189-324 mm3) donis famili-korektan p <.05.

La intergrupa interaga analizo de grupo (OB vs. NW) laŭ kontrasto de kondiĉoj (manĝaĵo kontraŭ objekto; alt-kaloria vs malalta kalorio; alt-kaloria vs objekto; malalta kalorio vs. objekto) estis farita por ĉiu malsato ŝtato. Por bildigi la interagajn efikojn, post-hoc analizoj estis faritaj sur grapoj kun la plej distingaj diferencoj inter grupo kaj kondiĉo kaj por grapoj en la kortikolimbaj rekompencaj sistemoj (OFC, antaŭa cingulado, insula, ventral-striato, kaj amigdala). Specife, por post-hocaj analizoj, la amplekso de aktivigo de la BOLD-signalo (beta-valoroj) estis ĉerpita por ĉiu subjekto. SPSS (Versio 17; SPSS, Inc; Ĉikago, IL) estis uzata por realigi la post-hocajn analizojn (t-testojn) kaj por konfirmi la trovojn de Brain Voyager. Al la eltiro, beta-kontrastoj estis kalkulitaj por ĉiu kaloria kondiĉo kontraŭ ne-nutraj objektoj dum ĉiu malsata stato (alta kalorio - objekto, antaŭmaala stato; malkaloria - objekto, antaŭmaala stato; alta kalorio - objekto, postmeala stato; malalta kalorio - objekto. , postmeal stato). Post-parigitaj Studaj t-testoj tiam estis faritaj por identigi diferencojn inter altaj kaj malaltaj kontrastoj por ĉiu manĝa stato aparte por ĉiu regiono ene de ĉiu grupo.

rezultoj

Informoj pri konduto

malsato

Taksoj pri la malsata skalo antaŭ ĉiu skana sesio diferencis signife inter antaŭmeŭa kaj postmeŭa kondiĉo, kun partoprenantoj en ambaŭ grupoj indikante pli grandan malsaton antaŭ antaŭtagmeza skanado: antaŭmeala skanado - OB mezumo (SD) = 4.72 (1.5), NW = 4.59 (1.5 ); postmeal scan - OB = .45 (.85) NW = .44 (.81). Grupoj ne diferencis pro malsatstatuso ĉe premeal (t= -. 266, p = .79) aŭ postmezuriloj (t= -. 06, p = .95). Ĉi tiuj datumoj indikas manĝan manipuladon estis efika, kaj ambaŭ grupoj raportis malpliiĝon de malsato de premeal ĝis postmeal sesioj.

Tasko-precizeco

La precizeco de taskoj dum la funkciaj kuroj (sama / malsama tasko) estis pli granda ol 90% por skana sesio: antaŭmemura mezumo-procento = 97.3 (.03); postmeal = 99.0 (.02), por manĝaĵoj kaj ne manĝaj kondiĉoj: entuta manĝaĵo = 93.8 (2.9); entute ne manĝaĵo = 94.5 (1.7) (t= −1.42, p = .16), kaj por ĉiu grupo: OB = 99.1 (.02), NW = .97.8 (.02). La precizeco inter grupoj ne diferencis (t= −1.68, p = .11).

Tagmanĝaj kalorioj konsumitaj

Averaĝe, OB-partoprenantoj konsumis 591-kaloriojn (SD = 68.4) kaj NW-partoprenantoj konsumis 607-kaloriojn (SD = 116.1), t= .91, p = .37. El la 750-kalorioj provizitaj en la manĝo, eroj plej verŝajne restos neatenditaj inkluzivis porciojn de kondimentoj (majonezo kaj / aŭ mustardo) kaj la legoman flankan teleron.

FMRI-Datumoj

Antaŭbalasta respondo: grupo × kondiĉa interagado

Por ekzameni grupajn diferencojn en la premeala kondiĉo, la jenaj kontrastoj estis ekzamenitaj: OB> NW [(i) manĝaĵo> objekto, (ii) altkaloria> malaltkaloria, (iii) altkaloria> objekto, (iv) malalta -kalorio> objekto], NW> OB [(v) manĝaĵo> objekto, (vi) altkaloria> malaltkaloria, (vii) altkaloria> objekto, (viii) malaltkaloria> objekto].

En la premeala stato, la grasega grupo montris signife pli grandan agadon ol la normala pezo al manĝaĵoj kontraŭ objektoj kaj al altkaloriaj kontraŭ objektaj stimuloj en ĉefe antaŭfrontaj kortikalaj areoj inkluzive de la duflanka antaŭa antaŭfronta korto (aPFC) (x, y , z = 23, 58, 0; −34, 63, 2). OB montris pli grandan aktivigon ol NW al malaltaj kalorioj kontraŭ objektaj kontrastoj en la aPFC kaj ankaŭ la supera frunta cirklo (BA6; −3, 11, 60) kaj cerebelo (47, −57, −33). Kontraŭe, la NW-grupo montris pli grandan agadon ol la OB-grupo en manĝaĵoj kontraŭ objektaj kondiĉoj ĉefe en pli malantaŭaj regionoj inkluzive de parietala (−46, 0, 7), meza cingulato (−14, −9, 42; −23, −26, 44) kaj tempa lobo (−34, −1, −28; −43, −30, 17). Ĉiuj signifaj inter-grupaj aktivigaj regionoj (p <.05, korektita) estas inkluzivitaj en tablo 2.

tablo 2 

Cerbaj regionoj, kiuj diferencis laŭ grupo kaj vidaj kvietaj kontrastoj dum antaŭmaraj kaj postmeaj skanadoj

Neŭra respondo en normal-pezaj partoprenantoj montris pli grandan distingon inter alta- kontraŭ malalt-kaloriaj manĝaĵoj relative al la obesaj partoprenantoj. Dum antaŭtagmezo, la OB-grupo ne montris pli grandajn respondojn al alta- kontraŭ malaltaj kalorioj ol la NW-grupo. Kontraste, la grupo NW montris pli grandan respondon al manĝaĵoj kontraŭ malaltiĝaj kalorioj ol la OB en la maldekstra hemisfero postcentra giro (BA43; −55, −12, 15), insula (−40, −2, 15) , parahippocampal gyrus (−23, −12, −15) (vidu tablo 2/figuro 1) kaj bilateralmente en la cerebelo (45, −50, −34; −16, −65, −19).

figuro 1 

Normala-Pezo vs. obeso. Maldekstra: Rezultoj pri antaŭmanĝa skanado. Pliigita normala pezgrupa aktivado al manĝa alta kalorio vs. malalt-kaloria manĝaĵo dum antaŭmetaĵa stato en A) postcentra giro / BA43, B) insula / BA13, kaj C) parahippocampal gyrus / BA28. Signifa aktivado ...
Posthokaj analizoj

Post-hoc-analizoj estis faritaj sur signifaj regionoj en la NW> OB-alta. malaltkaloria kontrasto por konfirmi la BV-rezultojn kaj lumigi ene de grupaj diferencoj. Aldone al kortikolimbaj regionoj (insula), aliaj regionoj estis elektitaj ĉar la kontrasto alta kontraŭ malalta kalorio montris la plej signifajn diferencojn inter grupoj. Trovoj de cerebelo estis ekskluditaj de post-hoc-analizoj, ĉar aktivado estis vidita en ĉi tiu regiono responde al malaltaj kalorioj kontraŭ objektoj en la kontrasto OB> NW (vidu tablo 2). Por NW-partoprenantoj dum la antaŭskanado, pli granda respondo estis provokita al manĝaĵoj kun alta kalorio kompare kun manĝaĵoj kun malmulta kalorio en la postcentra cirkulado (BA43; p <.05; Figuro 1a). Respondo ankaŭ diferencis signife por la partoprenantoj de OB (p <.05) kun altkaloriaj manĝaĵoj provokantaj pli grandan malaktivigon en la postcentra cirklo ol malmultkaloraj manĝaĵoj dum la antaŭmanĝa skanado. Por la parahipocampal girus (BA28), respondo estis signife pli granda (p <.05) al altkaloriaj signaloj ol malaltkaloriaj signaloj dum la premeala esplorado por NW-partoprenantoj (Figuro 1b). Krome, ĉe NW-partoprenantoj, parahipokampa aktivigo signife malpliiĝis (p <.05) de antaŭmanĝa ĝis postmanĝa skanado en respondo al altkaloriaj manĝaĵoj (Figuro 1b). Alta-kaloria manĝaĵo provokas diferencigan respondon en la insuleto laŭ manĝa stato por ambaŭ grupoj (Figuro 1c). Por NW-partoprenantoj, aktivigo estis signife pli granda (p <.05) en respondo al altkaloriaj signaloj ol malaltkaloraj signaloj dum la antaŭskanado. Kontraŭe, por partoprenantoj de OB, altkaloriaj signaloj estigis pli grandan respondon en la insulo ol malaltaj kalorioj dum la postmanĝa skanado (p <.05).

Postmeal respondo: grupo × kondiĉa interagado

Por ekzameni grupajn diferencojn en la postmanĝa stato, la jenaj kontrastoj estis ekzamenitaj: OB> NW [(i) manĝaĵo> objekto, (ii) altkaloria> malaltkaloria, (iii) altkaloria> objekto, (iv) malalta -kalorio> objekto], NW> OB [(v) manĝaĵo> objekto, (vi) altkaloria> malaltkaloria, (vii) altkaloria> objekto, (viii) malaltkaloria> objekto].

En la postmeal-stato, la obesa grupo montris pli grandan respondon kompare kun la normala pezo-grupo al manĝaĵoj kontraŭ objektaj kontrastoj en multnombraj regionoj, inkluzive de frontaj areoj [dorsolateral PFC (BA9; 0, 53, 21), laterala OFC (BA47; 29 , 25, −9), kaj supera frontala giro (BA6; 17, 15, 48)], same kiel tempaj kaj pli postaj regionoj kiel la posta cingulado (18, −46, 0) kaj entorhinal kortekso (29, 6) , −9). Pli granda respondo estis montrita inter OB kompare kun NW-partoprenantoj por la alt-kaloria vs objekto-kontrasto en pluraj regionoj, kiuj estas parto de la kortikolimbaj rekompencaj sistemoj: laterala OFC (32, 29, −3), cingulado antaŭa (−4, 16, −15), kaŭdata (8, 7, 14) (vidu tablo 2; figuro 2), kaj aliaj antaŭaj regionoj inkluzive de PFC (BA8; 4, 23, 51), kaj medial frontala giro (BA6; 2, 47, 37). La malabunda kaloria vs objekta kontrasto donis pli grandan respondon inter la OB ol NW-partoprenantoj en frontaj areoj [aPFC (−16, 59, 3), dorsolateral PFC (0, 52, 24) kaj supera frontala giro (BA6; −3, 11, 60)], tempaj lobaj regionoj [antaŭtempaj loboj (45, 4, −13; −50, 18, −13), temporal supramarginal gyrus (BA40; −57, −50, 20), kaj mezaj 53, −63, 24)], kaŭdata (−2, 22, 3) kaj posta cingulado (21, −48, 3). La NW-grupo ne montris pli grandan respondon ol la grupo OB en iu ajn kontrasto dum postmeal-stato. Krome, kiel la antaŭmeta stato, la grupo OB ne montris pli grandan respondon ol la grupo NW al la alta kalorio kontraŭ malalta kaloria kontrasto. Vidu tablo 2 por ĉiuj inter-grupaj aktivigaj regionoj, kiuj atingis signifon (p <.05, korektita).

figuro 2 

Obeso vs. Normala-Pezo. Maldekstra: Rezultoj pri posttagmanĝa skanado. Pliigita obesa grupa aktivado al alt-kalorioj kontraŭ objektaj kvietoj dum postmeal-kondiĉo en A) flanka OFC / BA47, B) antaŭa cingulado / BA25, kaj C) Caudate. Signifa aktivado al alta kalorio ...
Posthokaj analizoj

Signifaj kortikolimbaj regionoj en la kontrasto de OB> NW kontraŭ ne-manĝaĵoj estis elektitaj por post-hoc analizoj por konfirmi la BV-rezultojn kaj lumigi ene de grupaj diferencoj (vidu figuro 2). Por partoprenantoj de OB dum la postmanĝa skanado, manĝaĵoj kun alta kalorio provokis pli grandan respondon en la flanka OFC (BA47; p <.05) ol malaltaj kalorioj (Figuro 2a). Simile, respondo en la kaŭdato ankaŭ diferencis signife por la partoprenantoj de OB (p <.05) kun altkaloriaj manĝaĵoj provokantaj pli grandan aktivigon ol malaltkaloriaj manĝaĵoj dum la postmanĝa skanado (Figuro 2c).

diskuto

Ĉi tiu studo uzis fMRI por ekzameni diferencojn en neŭra respondo al manĝaĵoj inter obeaj kaj normal-pezaj individuoj antaŭ kaj post manĝo. Niaj datumoj etendas la manĝaĵon pri neŭroimaj manĝaĵoj per provoj de pli granda aktivigo al manĝaĵoj (ambaŭ alt- kaj malalt-kaloriaj tipoj) post manĝado inter obesoj kompare al normal-pezaj individuoj. Prefrontalaj kaj kortikolimbaj regionoj inkluzive de OFC, caudato kaj antaŭa cingulado montris signife pli grandan respondon al alt-kaloriaj manĝaĵoj antaŭ objektoj post manĝado en obesaj partoprenantoj kompare kun la normala pezogrupo. Ĉi tiuj cerbaj regionoj estis implicitaj en hedonan respondon, rekompencan prilaboron kaj toksomanion. La trovoj interesas precipe, ĉar partoprenantoj manĝis grandegan manĝon kaj raportis malpliiĝon de malsato tuj antaŭ la skanado, tiel indikante la daŭran efikon de alt-kaloriaj manĝaĵoj en cerbaj rekompencaj cirkvitoj post manĝaĵo por obesaj partoprenantoj. Krome, manĝotabuloj ne eligis similan cerban respondon post manĝado ĉe normal-pezaj individuoj sugestantaj, ke la neŭra aktiveco en respondo al manĝaĵaj malhelpoj malpliigas kun malpliigita malsato.

Antaŭmiksa respondo

Niaj trovoj montras pli altan antaŭfrontalan kortekan aktivadon inter obesoj kompare al normal-pezaj partoprenantoj en respondo al la kombinita manĝaĵa kondiĉo kaj ambaŭ specoj de manĝaĵaj manieroj aparte. Tamen, ni ankaŭ trovis, ke kontrastaj tipoj (ekz. Alt-kalorioj kontraŭ objekto, ktp.) Normal-pezaj individuoj montris pli grandan aktivadon en multnombraj regionoj kompare al la obesa grupo, escepte de respondo al malaltiĝaj kalorioj. Fakte, pro la alta- aŭ malalt-kaloria kontrasto, grupoj diferencis draste pro tio, ke la normala pezgrupo elmontranta pli grandan aktivadon en la insula, postcentra giro, parahippocampal gyrus kaj cerebelo kaj la obesa grupo ne montris pli grandan diferencigan aktivadon al alta. kontraŭ malaltiĝaj kalorioj en iu ajn regiono kompare al la normala pezogrupo.

Al unua vido, tiuj trovoj estis iomete mirindaj kaj neatenditaj surbaze de la antaŭa literaturo. Pluraj studoj montris pli grandan aktivadon al manĝeblaj tavoloj por obesoj kontraŭ normalaj pezoj dum fastado kaj precipe por alta- kontraŭ malaltiĝaj kalendoj (Martin et al., 2010; Stoeckel et al., 2008) kaj tiel, ni antaŭdiris similajn trovojn. Tamen estas du interesaj punktoj en la nunaj trovoj. Unue, estas pli granda aktivigo en antaŭaj antaŭfrontaj regionoj de la cerbo en la obesa grupo kompare al la normala pezogrupo por la antaŭmanĝa manĝaĵo kaj alt-kaloriaj kontraŭ objektoj. Antaŭa esplorado montris pli grandan respondon de la PFC al manĝaĵoj en tiuj kun malorda manĝado kompare al normala pezogrupo (Holsen et al., 2006); kaj ĝi estis implikita en toksomanio, okupiĝante pri kvak-induktita aktivado en respondo al bildoj kun alkoholo-asociitaj en alkoholuloj (George et al., 2001; Grusser et al., 2004). Due, por la normala pezgrupo, la malalt-kaloriaj manĝaĵaj manieroj ne ŝajnas engaĝi neŭrajn sistemojn simile al alt-kaloriaj kvereloj, kiel montras la signifa diferenco inter alta kaj malalta kaloria aktivado por ĉi tiu grupo. Post-ekzameno de la beta-valoroj en la insula, post centra giro kaj parahippocampal gyrus rezultoj (figuro 1) montras, ke la grupaj diferencoj estas ĉefe kaŭzitaj de pliigita aktivado en ĉi tiuj regionoj al alt-kaloriaj manĝaĵoj en la normala pezgrupo, kaj kaze de la post-centraj giroj kaj insulaj regionoj, ankaŭ malaktivigo al alt-kaloriaj manĝaĵoj por la obesa grupo. Ĉi tiuj regionoj ludas rolon en la sensa prilaborado de gusto kaj olfakto. La insulo estas konstante montrita aktiva al vidaj manĝaĵoj kaj primataj esploroj pruvis, ke la primara gusto-kortekso troviĝas en la insula (Pritchard, Macaluso, & Eslinger, 1999). La postcentra giro (BA43) estis implicita en la percepto de gusto (situanta ene de la somatosensoria regiono plej proksima al la lango) kaj manĝaĵaj manieroj antaŭe estis montritaj por aktivigi ĉi tiun regionon (Frank kaj aliaj, 2010; Haase, Verda, kaj Murphy, 2011; Killgore et al., 2003; Wang et al., 2004). Simile, kvankam la parahippocampal gyrus estas plej konata pro kodado de memoro kaj reakiro, ĝi ŝajnas esti implikita en prilaborado de vidaj manĝaĵoj, ĉar ĝi ripete pruvis diferencige respondi manĝaĵojn kontraŭ objektoj en antaŭaj esploroj (Berthoud, 2002; Bragulat et al., 2010; Haase et al., 2011; Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Tataranni et al., 1999). Krome, stimulo de la parahippocampal gyrus estis trovita pliigi aŭtonomajn kaj endokrinajn efikojn kiel ekzemple gastrika sekrecio (Halgren, 1982). Malabundaj kaloriaj manĝaĵoj ŝajnas eligi pli grandan neŭralan respondon ol ni atendis por la obesa grupo, kiu estas indikita per la rezultoj de alta kontrasto kun malalt-kalorioj (kie neniuj signifaj aktivadoj kompare kun normala pezo) kaj la signifaj malalt-kalorioj vs. .objektaj trovoj.

Postmeal respondo

Kontraste al la antaŭtempa kondiĉo, la rezultoj postmeal indikas pli grandan aktivadon al manĝaj kaj altkaloriaj manĝaĵoj inter obesoj kompare kun normalaj pezaj partoprenantoj. Manĝaĵo vs objekto, alt-kaloria vs objekto, aŭ malmulte-kalorioj kontraŭ objektaj kontrastoj estis montritaj instigi aktivadon en frontaj, tempaj, kaj pli postaj regionoj. Kiel atendite, normal-pezaj partoprenantoj ne montris pli grandan aktivadon en iuj regionoj ol obesaj partoprenantoj dum la postmeal tasko. Tamen, ne estis signifa grupa efiko por la altaj kontraŭ malaltaj kalorioj. La obesa grupo elmontris malpli diferencigan aktivadon al manĝaĵoj kontraŭ altaj kalorioj ol ni antaŭvidis, montrante pli grandan aktivadon al la kontrasto alta kontraŭ objekto kaj malalta kontraŭ objekto.

Niaj primaraj trovoj indikas pliigitan aktivadon al alt-kaloriaj manĝaĵoj (kontraŭ objekto) post manĝado en obesaj individuoj. Frontaj regionoj de la Dekstra hemisfero (flankaj OFC, PFC / BA8-medial frontala gyrus / BA6) montris pli grandan respondon al alt-kaloriaj manĝaĵoj en la obesa grupo. Antaŭfrostaj regionoj (BA6,8) estis antaŭe montritaj respondi manĝaĵojn en obesaj kaj normal-pezaj specimenoj kaj specife al alt-kaloriaj manĝaĵoj dum malsato (Rothemund kaj aliaj, 2007; Stoeckel et al., 2008). La flanka OFC ludas gravan rolon en manĝaĵa neŭra cirkvito kaj respondas prefere al alt-kaloriaj manĝaĵoj.Goldstone et al., 2009; Rothemund kaj aliaj, 2007; Stoeckel et al., 2008). Prima esplorado pruvis ligojn al la primara gusto-kortekso en la insulo kaj la hipotalamo, kaj identigis, ke la malĉefa gusto-kortekso situas en la flanka OFC (Baylis, Ruloj, kaj Baylis, 1995; Ruloj, 1999). Aktiveco de la flanka OFC montriĝis pozitive korelaciita kun subjektivaj taksoj de individuo pri agrablaĵo de manĝaĵo, indikante, ke tre rekompencaj manĝaĵoj povas aktivigi ĉi tiun areon pli ol malpli dezirindajn manĝaĵojn (Kringelbach, O'Doherty, Rolls, & Andrews, 2003). Niaj trovoj indikas ke la OFC-regiono ne malpliigas respondon post manĝado en obesaj homoj (vidu figuro 2). Simila aktivado de OFC ne estis vidita en la normala peza komparo-grupo. La flanka OFC ankaŭ estis montrita modulita de malsato kun malpliigita neŭrona pafo post satiado de aparta gusto (Critchley & Rolls, 1996). Estas interese, ke la manĝo uzita por akiri saĝecon en ĉi tiu studo ne inkluzivis altajn grasajn / dolĉajn manĝaĵojn. Se neŭronoj en la flanka OFC estas submetataj al manĝa speco de sarteco, en tiu satio al unu aparta manĝaĵo ne reduktas pafon en respondo al alia manĝaĵo (Critchley & Rolls, 1996), ĉi tio eble subtenos la daŭran OFC-agadon viditan en respondo al alt-kaloriaj manĝaĵoj post manĝado inter obesaj partoprenantoj.

La antaŭa cingulado ankaŭ montris diferencan respondon inter grupoj post manĝado, kun pli granda respondo inter la obesa grupo al alta kalorio vs. objekto. Antaŭaj trovoj indikas, ke la ACC montras pli grandan aktivadon al manĝaĵoj kontraŭ malaltiĝaj kalorioj dum malsataj kaj pli malgrandaj malpliiĝoj en signalŝanĝo post manĝado ĉe obesaj homoj kompare kun kontroloj (Bruce et al., 2010; Stoeckel et al., 2008). La ACC okupiĝis pri nutraĵ-instigo, aktivante en respondo al administrado de grasoj kaj sukerozo (De Araujo & Rolls, 2004), kaj elmontranta pliigitan aktivadon al drog-rilataj kuracistoj inter toksomaniuloj (Volkow, Fowler, Wang, Swanson, kaj Telang, 2007). Lastatempaj esploroj ankaŭ montris severecon de manĝa toksomanio pozitive korelacianta kun aktivigo en ACC dum antaŭĝojo de plaĉa manĝaĵo (Gearhardt et al., 2011). Krome, alt-kaloria manĝaĵo kontraŭ objektaj demandoj estigis pli grandan respondon en la kaŝa regiono en la obesa grupo. Kontraste kun antaŭaj esploroj uzantaj PET-indikon malpliiĝantan aktivadon en la kaŭdato kaj putamen post likva manĝo (Gautier et al., 2000), niaj trovoj indikas daŭran aktivadon de la striato al alt-kaloriaj manĝaĵoj. Ĉi tio kongruas kun evidentaĵoj el la besta literaturo, kiuj indikas, ke neŭronoj disdonitaj tra la kerno acumbens, caudate kaj putamen mediacias la hedonan efikon de manĝaĵoj kun alta sukero / graso (Kelley et al., 2005).

Resumo kaj Konkludoj

Niaj trovoj pruvas, ke obesaj kaj normal-pezaj homoj malsamas substance en sia cerba respondo al manĝaĵoj, precipe post manĝado. Dum malsataj, obesaj individuoj montras pli grandan respondon al ambaŭ manĝaĵaj tipoj en antaŭaj antaŭfrostaj regionoj implicitaj en toksomanio. En kontrasto, dum premeal, normal-pezaj individuoj montras klaran preferan respondon al alta- kontraŭ malaltaj kalorioj en regionoj implikitaj en sensora prilaborado-diferenco kiu ne estas observita postmeal. Post manĝado, la efiko de alt-kaloriaj manĝaĵoj estas ŝajna inter obesaj partoprenantoj, ĉar alt-kaloriaj manieroj daŭre provokas aktivadon en cerbaj regionoj implikitaj en rekompenco kaj gusto, eĉ post raportita malpliiĝo de malsato. Plie, malalt-kaloriaj manĝaĵoj ankaŭ provokas pli grandan neŭralan respondon post manĝado de obesoj kompare al normal-pezaj partoprenantoj, kio substrekas la daŭran respondecon al ĉi tiuj specoj de manĝaĵoj en obesaj homoj kaj la malpliigita aktivigo inter tiuj kun normala pezo. Ĉi tiuj trovoj estas aparte interesaj, ĉar la plimulto de partoprenantoj suferis norman senvalorigon antaŭ ol manĝi tagmanĝon, igante ĉi tiujn trovojn ĝeneraligeblaj al naturaj fastado / manĝaj cikloj.

Ĉi tiu studo havas plurajn limojn. Unue, pro la limigoj pri datenkolektado kiel parto de pli granda projekto, ni ne povis kontraŭbatali fastadon kaj postmealan staton tra individuoj. Kvankam ĉi tio ne estas ideala kaj rezultoj devas esti replikitaj per kontraŭbalancitaj proceduroj, ambaŭ mallongaj kaj pli longaj daŭroj (1-14-tagoj) test-retestaj fMRI-studoj montris bonan test-retestan fidindecon en sensorimotoraj taskoj (Friedman et al., 2008) kaj en striata respondo dum taskoj de reaktiveco pri alkoholaj signoj (Schacht et al., 2011). La manko de ĉi tiu kompenso malfaciligas la komparon ene de la grupo antaŭ kaj post la manĝo, kaj estas ĉi tie ne la ĉefa fokuso. La manko de kontraŭbalanco inter manĝaj ŝtatoj estas minimumigita en la inter-grupaj rezultoj, ĉar ambaŭ grupoj kongruas per skana proceduro. En estontaj studoj, kontraŭbalancado ebligus pli kompletan analizon de la intertempa modulado de manĝa respondo. Due, la inkludo de kaj viroj kaj inoj en ĉi tiu specimeno povas havi nekonatajn efikojn sur la datumita aro, ĉar rekompenco funkcianta en virinoj pruviĝis varii depende de stadio de menstrua ciklo (Dreher et al., 2007), faktoro ne konsiderata en ĉi tiu ekzemplo konsiderante la postulojn de la pli granda projekto. Oni devas rimarki, ke partoprenantoj ne havis preferon al specifa manĝaĵa tipo laŭ la takso de manĝa prefero; ĉi tio povas esti rezulto de administrado de la tasko rekte antaŭ la fastodanĝero, kiu eble reflektas pliigitan palatokapablon dum malsato. Tamen nur pro tio, ke oni povus alte taksi manĝaĵon, tio ne nepre signifas, ke ili preferus ĝin al alia plaĉa manĝaĵo, se oni donas la elekton (ekz., Aŭtoro AD amas karotojn, sed se oni elektas glaciaĵon aŭ karotojn, glaciaĵo ĉiam estos gajni). Mezuro pri decido pri manĝaĵa prefero povas doni pli diskriminaciajn rezultojn pri prefero kontraŭ malalt-kaloria. Malgraŭ la kondutaj taksoj, ambaŭ obesaj kaj normal-pezaj partoprenantoj montras diferencigan cerban aktivadon laŭ kaloria tipo. Krome, estontaj studoj devus reprodukti ĉi tiujn trovojn kun la inkludo de pli bonaj mezuroj de saqueco. Kvankam taksoj de malsato estis taksitaj je kvar tempopunktoj (antaŭ kaj post ĉiu skanado) kaj montris malpliiĝon de malsato post manĝado, rektaj taksadoj de saĝeco ne estis akiritaj. Ni nerekte inferis saĝecon per ŝanĝo de malsatstatuso. Fine ni ne limigis ĉi tiun specimenon al dekstraj partoprenantoj, ĉar kiel parto de la pli granda projekto ĉi tiuj partoprenantoj estis komparitaj al malofta loĝantaro, en kiu ni ne povis elekti laŭ kriterioj. Dum ĉi tiu studo ne estas sen ĝiaj limoj, ĉi tiuj trovoj provizas antaŭajn evidentaĵojn inter obesoj por daŭra respondo al manĝaĵoj en cerbaj rilataj cerbaj regionoj eĉ post manĝado, kompare kun respondo en normal-pezaj kontroloj. Estonta laboro devas ampleksi ĉi tiujn trovojn ekzamenante la gradon, kiel dieto kaj manĝkutimoj influas neŭraran respondon al manĝaĵoj.

Partoprenantoj en ĉi tiu studo indikis nur moderan malsaton antaŭ la fastado. Eĉ tiuj, kiuj saltis matenmanĝon, indikis nur moderan malsaton antaŭ ol skanado. Multaj el la antaŭaj esploroj koncentriĝis al ekzamenado de neŭra respondo post plilongigita, atipika rapida. Niaj trovoj interesas, ĉar ne necesas ekstrema malsato provoki neŭrajn respondojn al manĝaĵoj. Fakte, kompreni kiel neŭralaj sistemoj respondas dum pli tipa malsato povas doni al ni kritikan komprenon pri la mekanismoj malantaŭ manĝado. Estas interese rimarki, ke neŭra respondo al manĝotagoj ne diferencis inter tiuj, kiuj faris kaj tiuj, kiuj ne konsumis matenmanĝon. Ĉi tio povas indiki, ke por individuoj, kiuj tipe saltas matenmanĝon, rekompenca respondo al manĝotabuloj ne fundamente diferencas de tiuj, kiuj konsumas matenmanĝon. Ankaŭ interesas la fakton, ke la plej multaj partoprenantoj, kiuj preterlasis matenmanĝon, estis obesaj; tio povas indiki pli malriĉan dietan konsumadon ĉar esplorado montris, ke manĝado de matenmanĝo rilatas al pli sanaj manĝkutimoj kaj malpliigita tuta ĉiutaga konsumado de nutraĵoj (de Castro, 2007; Leidy & Racki, 2010).

Ni montris ĉi tie, ke por obesaj homoj, alt-kaloriaj manĝaĵaj manieroj montras daŭran respondon en cerbaj regionoj implicitaj de rekompenco kaj toksomanio eĉ post ingesta grandioza manĝo. Ĉi tiu daŭra hedonika respondo post alta kaloria ŝarĝo povas esti kritika por kompreni troan konduton. Estonta laboro direktita en la mezuro en kiu la aldono de alt-kaloria dolĉa / bongusta manĝaĵo al manĝo limigas neŭraran respondon en rekompencaj sistemoj por obesaj individuoj estas pravigita konsiderante la nunajn trovojn.

  • Funkcia MRI estis uzita por ekzameni cerban respondon al manĝaĵo antaŭ kaj post manĝi
  • Obesos montris pli grandan cerban respondon al manĝaĵoj antaŭ manĝi ol normala pezo
  • Pliigita respondo de OFC, caudate kaj anterior cingulado post manĝado en obesoj
  • Korticolimbia respondo post manĝado implicas daŭran salecon de alt-kaloria manĝaĵo
  • Aktiveco en respondo al manĝaĵoj en normala pezo malpliigas kun malpliigita malsato

Dankojn

Ĉi tiu laboro estis subtenita de subvencioj RO3HD058766-01 kaj UL1 RR024989 de la Naciaj Institutoj de Sano, kaj la ACES-Ŝanco-Subvencio de la Nacia Scienca Fundamento. Ni dankas la Kazan Centron por Imaga Esploro, Jack Jesberger, Brian Fishman, kaj Angela Ferranti kaj Kelly Kanya pro ilia esplora helpo; al Jennifer Urbano Blackford kaj Elinora Price pro iliaj helpaj komentoj pri la manuskripto; kaj al ĉiuj individuoj, kiuj partoprenis.

Piednotoj

Malgarantio de Eldonisto: Ĉi tio estas PDF-dosiero de unita manuskripto, kiu estis akceptita por publikigado. Kiel servo al niaj klientoj ni provizas ĉi tiun fruan version de la manuskripto. La manuskripto suferas kopion, kompostadon kaj revizion de la rezultanta pruvo antaŭ ol ĝi estas publikigita en ĝia fina maniero. Bonvolu noti, ke dum la procezo de produktado povas malkovri erarojn, kiuj povus influi la enhavon, kaj ĉiujn laŭleĝajn malvirtojn, kiuj aplikeblas al la ĵurnalo.

Konflikto de Intereso: La aŭtoroj deklaras neniun konflikton de intereso.

Referencoj

  1. Baylis LL, Rolls ET, Baylis GC. Malsamaj ligoj de la kaudolatera orbitofrontala korteksa gusto de la primato. Neŭroscienco. 1995; 64 (3): 801 – 812. [PubMed]
  2. Berthoud HR. Multoblaj neŭralaj sistemoj kontrolantaj manĝaĵon kaj korpan pezon. Neuroscience kaj Biobehavioral Review. 2002; 26 (4): 393 – 428. [PubMed]
  3. Berthoud HR, Morrison C. La cerbo, apetito, kaj obezeco. Ĉiujara Revizio de Psikologio. 2008; 59: 55 – 92. [PubMed]
  4. Bragulat V, Dzemidzic M, Bruno C, Cox CA, Talavage T, Considine RV, et al. Manĝaĵ-rilataj odor-sondoj de cerbaj rekompenccirkvitoj dum malsato: Piloto-studo pri FMRI. Obezeco (Arĝenta Printempo, Md.) 2010; 18 (8): 1566 – 1571. [PubMed]
  5. Bruce AS, Holsen LM, Chambers RJ, Martin LE, Brooks WM, Zarcone JR, et al. Obeaj infanoj montras hiperaktivadon de manĝaj bildoj en cerbaj retoj ligitaj al instigo, rekompenco kaj kognitiva kontrolo. Internacia Journal of Obesity (2005) 2010; 34 (10): 1494 – 1500. [PubMed]
  6. Castellanos EH, Charboneau E, Dietrich MS, Park S, Bradley BP, Mogg K, et al. Obesaj plenkreskuloj havas videblan atenton de bildoj por manĝaĵaj bildoj: Evidenteco pri ŝanĝita rekompenca funkcia sistemo. Internacia Journal of Obesity (2005) 2009; 33 (9): 1063 – 1073. [PubMed]
  7. Critchley HD, Rolls ET. Malsato kaj saĝeco modifas la respondojn de olfaktaj kaj vidaj neŭronoj en la primata orbitofrontala kortekso. Revuo por Neŭrofiziologio. 1996; 75 (4): 1673 – 1686. [PubMed]
  8. De Araujo IE, Rolls ET. Reprezento en la homa cerbo de manĝa teksturo kaj parola graso. The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 2004; 24 (12): 3086 – 3093. [PubMed]
  9. de Castro JM. La horo de la tago kaj la proporcioj de manĝitaj nutraĵoj rilatas al totala ĉiutaga manĝaĵo. La brita Revuo pri Nutrado. 2007; 98 (5): 1077 – 1083. [PubMed]
  10. Dimitropoulos A, Schultz RT. Neŭra cirkvito kun manĝaĵoj en Prader-Willi-sindromo: Respondo al alt-kontraŭ-malmultaj kaloriaj manĝaĵoj. Journal of Autism and Developmental Disorders. 2008; 38 (9): 1642 – 1653. [PubMed]
  11. Dreher JC, Schmidt PJ, Kohn P, Furman D, Rubinow D, Berman KF. Menstrua cikla fazo modulas rekompencan neŭran funkcion en virinoj. Procedoj de la Nacia Akademio de Sciencoj de Usono de Ameriko. 2007; 104 (7): 2465 – 2470. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  12. Farooqi IS, Bullmore E, Keogh J, Gillard J, O'Rahilly S, Fletcher PC. Leptino reguligas striatajn regionojn kaj homan manĝkonduton. Scienco (Novjorko, Novjorko) 2007; 317 (5843): 1355. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  13. Frank S, Laharnar N, Kullmann S, Veit R, Canova C, Hegner YL, et al. Procesado de manĝaĵoj: Influo de malsato, sekso kaj kaloria enhavo. Esploro de Cerbo 2010; 1350: 159 – 166. [PubMed]
  14. Friedman L, Stern H, Brown GG, Mathalon DH, Turner J, Glover GH, et al. Testo-retesto kaj inter-eja fidindeco en multcentra fMRI-studo. Mapado de Homaj Cerboj. 2008; 29: 958 – 972. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  15. Gautier JF, Chen K, Salbe AD, Bandy D, Pratley RE, Heiman M, et al. Malsamaj cerbaj respondoj al satio en obesaj kaj maldikaj viroj. Diabeto. 2000; 49 (5): 838 – 846. [PubMed]
  16. Gautier JF, Del Parigi A, Chen K, Salbe AD, Bandy D, Pratley RE, et al. Efiko de satio sur cerba agado en obesaj kaj maldikaj virinoj. Esploro de Obezeco. 2001; 9 (11): 676 – 684. [PubMed]
  17. Gearhardt AN, Yokum S, Orr PT, Stice E, Corbin WR, Brownell KD. Neŭralaj korelacioj de manĝa toksomanio. Arkivoj de Ĝenerala Psikiatrio. 2011; 68 (8): 808 – 816. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  18. George MS, Anton RF, Bloomer C, Teneback C, Drobes DJ, Lorberbaum JP, et al. Aktivigo de prefrontalaj kortekso kaj antaŭa thalamo en alkoholaj subjektoj post eksponiĝo al alkohol-specifaj indikoj. Arkivoj de Ĝenerala Psikiatrio. 2001; 58 (4): 345 – 352. [PubMed]
  19. Geliebter A, Ladell T, Logan M, Schneider T, Sharafi M, Hirsch J. Respondeco al manĝaĵaj stimuloj en obesaj kaj maldikaj bingaj manĝantoj uzantaj funkcian MRI. Apetito. 2006; 46 (1): 31 – 35. [PubMed]
  20. Goebel R, Esposito F, Formisano E. Analizo de datumoj de funkcia bilda analizo (FIAC) kun Brainvoyager QX: De unuopulo al kortike vicigita grupo ĝenerala lineara modelo-analizo kaj memorganiza grupa sendependa komuna analizo. Mapado de Homaj Cerboj. 2006; 27: 392 – 401. [PubMed]
  21. Goldstone AP, de Hernandez CG, Beaver JD, Muhammed K, Croese C, Bell G, et al. Rapidaj cerbaj rekompencaj sistemoj direkte al alt-kaloriaj manĝaĵoj. La Eŭropa Revuo pri Neŭroscienco. 2009; 30 (8): 1625 – 1635. [PubMed]
  22. Grusser SM, Wrase J, Klein S, Hermann D, Smolka MN, Ruf M, et al. Cue-induktita aktivigo de la striatum kaj media prefrontal-kortekso estas asociita kun posta relanĉo en abstinaj alkoholuloj. Psikofarmakologio. 2004; 175 (3): 296 – 302. [PubMed]
  23. Halgren E. Mensa fenomenoj induktitaj de stimulado en la sistemo lombico. Homa Neurobiologio. 1982; 1 (4): 251 – 260. [PubMed]
  24. Haase L, Verda E, Murphy C. Maskloj kaj inoj montras diferencan cerban aktivadon al gusto kiam malsatas kaj satas en gustaj kaj rekompencaj lokoj. Apetito. 2011; 57 (2): 421 – 434. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  25. Holsen LM, Zarcone JR, Brooks WM, Butler MG, Thompson TI, Ahluwalia JS, et al. Neŭralaj mekanismoj sub la hiperfagio en prader-willi-sindromo. Obezeco (Arĝenta Printempo, Md.) 2006; 14 (6): 1028 – 1037. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  26. Karhunen LJ, Lappalainen RI, Vanninen EJ, Kuikka JT, Uusitupa MI. Regiona cerba sangofluo dum manĝaĵekspozicio ĉe obesaj kaj normal-pezaj virinoj. Cerbo: Revuo pri Neŭrologio. 1997; 120 (Pt 9) (Pt 9): 1675 – 1684. [PubMed]
  27. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE, Will MJ. Corticostriatal-hipotalama cirkvito kaj manĝaĵa instigo: Integriĝo de energio, ago kaj rekompenco. Fiziologio kaj konduto. 2005; 86 (5): 773-795. [PubMed]
  28. Killgore WD, Juna AD, Femia LA, Bogorodzki P, Rogowska J, Yurgelun-Todd DA. Lerta kaj kortika aktivado dum spektado de manĝoj alte kontraŭ malmolaj kalorioj. NeŭroImage. 2003; 19 (4): 1381 – 1394. [PubMed]
  29. Kringelbach ML. Manĝaĵo por penso: Hezona sperto preter homeostazo en la homa cerbo. Neŭroscienco. 2004; 126 (4): 807 – 819. [PubMed]
  30. Kringelbach ML, O'Doherty J, Rolls ET, Andrews C. Aktivigo de la homa orbitofronta korto al likva manĝa stimulo rilatas kun sia subjektiva agrableco. Cerba kortekso (Novjorko, NY: 1991) 2003; 13 (10): 1064-1071. [PubMed]
  31. LaBar KS, Gitelman DR, Parrish TB, Kim YH, Nobre AC, Mesulam MM. Malsato selektive modulas kortikolimikan aktivadon al manĝaj stimuloj en homoj. Konduta Neŭroscienco. 2001; 115 (2): 493 – 500. [PubMed]
  32. Leidy HJ, Racki EM. La aldono de proteina riĉa matenmanĝo kaj ĝiaj efikoj sur akra apetito-kontrolo kaj manĝaĵo en "matenmanĝaj" adoleskantoj. Internacia Journalurnalo de Obezeco (2005) 2010; 34 (7): 1125–1133. [PubMed]
  33. Martin LE, Holsen LM, Chambers RJ, Bruce AS, Brooks WM, Zarcone JR, et al. Neŭralaj mekanismoj asociitaj kun nutraĵa instigo en obesaj kaj sanaj pezaj plenkreskuloj. Obezeco (Arĝenta Printempo, Md.) 2010; 18 (2): 254 – 260. [PubMed]
  34. Pritchard TC, Macaluso DA, Eslinger PJ. Percepto de gusto en pacientoj kun insulaj kortekaj lezoj. Konduta Neŭroscienco. 1999; 113 (4): 663 – 671. [PubMed]
  35. Rigby NJ, Kumanyika S, James WP. Kontraŭ la epidemio: La bezono de tutmondaj solvoj. Revuo por Publika Sanpolitiko. 2004; 25 (3 – 4): 418 – 434. [PubMed]
  36. Rolls ET. La cerbo kaj emocio. New York: Oxford University Press; 1999
  37. Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H, et al. Diferenca aktivigo de la dorsa striatumo per alt-kaloriaj vidaj manĝaj stimuloj ĉe obesaj individuoj. NeŭroImage. 2007; 37 (2): 410 – 421. [PubMed]
  38. Schacht JP, Anton RF, Randall PK, Li X, Henderson S, Myrick H. Stabileco de fMRI-striatala respondo al alkoholaj aludoj: Hierarkia lineara modeliga aliro. NeŭroImage. 2011; 56: 61 – 68. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  39. Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, 3rd, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Vastigita rekompenco-sistema aktivado en obesaj virinoj en respondo al bildoj de alt-kaloriaj manĝaĵoj. NeŭroImage. 2008; 41 (2): 636 – 647. [PubMed]
  40. Talairach J, Tournoux P. Ko-planaj steriotoksaj atlasoj de la homa cerbo. 3-dimensia proporcia sistemo: Alproksimiĝo al cerba figurado. Nov-Jorko: Thieme Medical Publishers, Inc .; 1988
  41. Tataranni PA, Gautier JF, Chen K, Uecker A, Bandy D, Salbe AD, et al. Neŭroatomatikaj korelacioj de malsato kaj satiro ĉe homoj uzante tomografo de emisioj de pozitronoj. Procedoj de la Nacia Akademio de Sciencoj de Usono de Ameriko. 1999; 96 (8): 4569 – 4574. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  42. Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Swanson JM, Telang F. Dopamine en droguzado kaj toksomanio: Rezultoj de bildaj studoj kaj kuracaj implikaĵoj. Arkivoj de Neŭrologio. 2007; 64 (11): 1575 – 1579. [PubMed]
  43. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS. Simileco inter obezeco kaj drogmanio kiel taksite per neŭfunkcia bildado: Koncept-revizio. Journal of Addictive Diseases (Revuo por Addictive Diseases). 2004; 23 (3): 39 – 53. [PubMed]