El cerebro, la obesidad y la adicción: un estudio de neuroimagen de EEG (2016)

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Resumen

La obesidad y sus comorbilidades asociadas representan un importante desafío de salud pública para el mundo actual. La prevalencia mundial aproximada de sobrepeso y obesidad es del 50 % y el 20 %, respectivamente¹ ^. Esto conlleva enormes costos relacionados con la atención médica, que en Estados Unidos se han calculado en más de 215 mil millones de dólares anuales¹ ^. Hasta la fecha, las estrategias de salud pública no han logrado prevenir el rápido aumento de las tasas de obesidad² ^, lo que evidencia la necesidad urgente de desarrollar intervenciones eficaces tanto a nivel poblacional como individual.

La obesidad se considera un trastorno complejo en el que factores genéticos, fisiológicos, psicológicos y ambientales interactúan para producir el fenotipo obeso. Sin embargo, ha sido difícil identificar subgrupos fisiopatológicos dentro de las poblaciones obesas. También es probable que los tratamientos efectivos solo se logren con tratamientos personalizados dirigidos a anomalías fisiopatológicas específicas. Si bien se ha reconocido desde hace tiempo que los centros homeostáticos del cerebro desempeñan un papel fundamental en la regulación del peso corporal, más recientemente se han implicado áreas cerebrales similares a las involucradas en la adicción a las drogas en el consumo de alimentos ³.

Existe una controversia significativa sobre la plausibilidad del concepto de adicción a la comida, con argumentos a favor y en contra ^{3 , 4.} Una perspectiva considera la obesidad como consecuencia de la adicción a la comida ⁵ , que propone que ciertos alimentos (aquellos con alto contenido de grasa, sal y azúcar) son similares a las sustancias adictivas en la medida en que activan sistemas cerebrales y producen adaptaciones conductuales comparables a las generadas por las drogas de abuso ^{4 , 5.} Una segunda perspectiva es que la adicción a la comida es un fenotipo conductual que se observa en un subgrupo de personas con obesidad y se asemeja a la adicción a las drogas ^{3 , 5.} Esta perspectiva se basa en los paralelismos entre los criterios del DSM-IV para un síndrome de dependencia de sustancias y los patrones observados de sobrealimentación, como en el trastorno por atracones ^4. Las similitudes clínicas han llevado a la idea de que la obesidad y la adicción al alcohol pueden compartir mecanismos moleculares, celulares y sistémicos comunes ^3. Los argumentos a favor del vínculo entre la adicción a la comida y la adicción al alcohol se han discutido anteriormente ^{3 , 4} . Existe (1) una superposición clínica entre la obesidad y la adicción a las drogas, (2) una vulnerabilidad compartida tanto a la obesidad como a la adicción a las sustancias, a través del alelo menor Taq 1A (A1) del gen del receptor de dopamina D2 ( DRD2 ), que se ha asociado con el alcoholismo; trastornos por abuso de sustancias, incluyendo cocaína, tabaquismo y dependencia de opioides y obesidad (3) Se han descrito cambios análogos en los neurotransmisores que consisten en niveles más bajos de receptores de dopamina estriatales en humanos obesos y adictos, así como (4) existen diferentes respuestas cerebrales a estímulos relacionados con los alimentos en individuos obesos en comparación con controles no obesos en estudios de imágenes funcionales.

Todos estos argumentos han sido criticados afirmando que la gran mayoría de las personas con sobrepeso no han mostrado un perfil conductual o neurobiológico convincente que se asemeje a la adicción, y que la enorme inconsistencia que surge de una revisión de la literatura de neuroimagen sugiere que la obesidad es un trastorno altamente heterogéneo ⁴.

Así, surge la pregunta de si existe realmente un subgrupo de personas obesas que son adictas a la comida. Esta comprensión podría conducir al desarrollo de tratamientos específicos basados ​​en la fisiopatología cerebral para subgrupos de pacientes obesos. Recientemente se ha desarrollado una medida psicométrica cuantitativa y validada de la adicción a la comida, la Escala de Adicción a la Comida de Yale (YFAS) ^6. El contenido de la Escala de Adicción a la Comida de Yale (YFAS) se compone de preguntas basadas en los criterios de dependencia de sustancias del DSM-IV-TR y escalas utilizadas para evaluar adicciones conductuales, como el juego, el ejercicio y el sexo, incluyendo el Cuestionario de Juego de South Oaks, la Escala de Dependencia del Ejercicio y la Herramienta de Detección de Adicción Sexual de Carnes ^6. Para el diagnóstico de adicción a la comida, que se asemeja a un diagnóstico de dependencia de sustancias, se consideró que se cumplían los criterios si los participantes respaldaban tres o más de los siete criterios del DSM-IV-R, así como al menos uno de los dos ítems de significación clínica (deterioro o malestar) ⁶ . Estos criterios son: (1) Sustancia tomada en mayor cantidad y durante un período más prolongado del previsto, (2) Deseo persistente o intento repetido e infructuoso de dejar de consumirla, (3) Mucho tiempo/actividad para obtenerla, usarla y recuperarse, (4) Actividades sociales, laborales o recreativas importantes que se abandonan o reducen, (5) El consumo continúa a pesar del conocimiento de las consecuencias adversas (por ejemplo, incumplimiento de las obligaciones del rol, consumo cuando es físicamente peligroso), (6) Tolerancia (aumento marcado de la cantidad; disminución marcada del efecto), (7) Síntomas de abstinencia característicos; sustancia tomada para aliviar la abstinencia.

Se han investigado los correlatos neuronales de la adicción a la comida según los criterios YFAS mediante fMRI en un contexto evocado, observando cómo el cerebro de personas obesas con adicción a la comida difiere de controles delgados en su respuesta a un estímulo alimentario (batido de chocolate) ⁷ . Los participantes con puntuaciones más altas frente a puntuaciones más bajas de adicción a la comida mostraron mayor activación en la corteza prefrontal dorsolateral y el núcleo caudado en respuesta a la recepción anticipada de comida, pero menor activación en la corteza orbitofrontal lateral en respuesta a la recepción de comida. Además, en un análisis de correlación, las puntuaciones de adicción a la comida se correlacionaron con mayor activación en la corteza cingulada anterior, la corteza orbitofrontal medial y la amígdala en respuesta a la recepción anticipada de comida ⁷ . Este estudio sugirió que patrones similares de activación neuronal están implicados en el comportamiento alimentario de tipo adictivo y la dependencia de sustancias ⁷ . De hecho, se identificó mayor activación del circuito de recompensa en respuesta a señales alimentarias y menor activación de regiones inhibitorias en respuesta a la ingesta de alimentos ⁷.

Se investigaron los cambios cerebrales relacionados con el deseo compulsivo mediante la técnica de estimulación cerebral y la resonancia magnética funcional (fMRI). Se identificó actividad relacionada con el deseo compulsivo en el hipocampo, la ínsula y el núcleo caudado, tres áreas que también se han relacionado con el deseo compulsivo de drogas, lo que respalda la hipótesis del sustrato común para los deseos compulsivos de comida y drogas ⁸.

En un estudio reciente, que analizó los correlatos neuronales de la adicción a la comida en reposo con EEG localizado en la fuente, cinco minutos después de probar un solo batido de chocolate, los pacientes con tres o más síntomas de adicción a la comida mostraron un aumento de la potencia delta en el giro frontal medio derecho (Área de Brodmann [AB] 8) y en el giro precentral derecho (AB 9), y potencia theta en la ínsula derecha (AB 13) y en el giro frontal inferior derecho (AB 47). Además, en comparación con los controles, los pacientes con tres o más síntomas de adicción a la comida mostraron un aumento de la conectividad funcional en las áreas frontoparietales tanto en la banda theta como en la alfa. El aumento de la conectividad funcional también se asoció positivamente con el número de síntomas de adicción a la comida ⁹ . Este estudio sugirió que la adicción a la comida tiene correlatos neurofisiológicos similares a otras formas de trastornos relacionados con sustancias y adicciones, lo que sugiere mecanismos psicopatológicos similares ⁹.

El objetivo de este estudio fue investigar si las personas obesas con y sin adicción a la comida presentan una " actividad neuronal cerebral de la obesidad" común , así como si, basándose en la literatura previa, se podría identificar una "actividad neuronal cerebral de la adicción" común entre las personas con adicción al alcohol y las personas con adicción a la comida.

Métodos

Medidas de comportamiento y de laboratorio.

Cuestionarios

Yale Food Addiction Scale

Cada participante completó la Escala de Adicción a la Comida de Yale, que es un cuestionario estandarizado de autoinforme, basado en los códigos del DSM-IV para los criterios de dependencia de sustancias, para identificar individuos con alto riesgo de adicción a la comida, independientemente del peso corporal ^{6 , 10 , 11.} Si bien actualmente no existe un diagnóstico oficial de "adicción a la comida", la YFAS se creó para identificar personas que exhibían síntomas de dependencia hacia ciertos alimentos. Los alimentos con potencial adictivo identificados principalmente por la YFAS incluyen aquellos con alto contenido de grasa y azúcar. La YFAS es una herramienta psicométricamente validada que consta de 27 preguntas que identifican patrones de alimentación similares a los comportamientos observados en áreas clásicas de adicción (2). Utilizando la escala del sistema de puntuación continua, calculamos una puntuación YFAS de 0 a 7 para cada participante (2). Se aplicó una división por la mediana en la YFAS para diferenciar los grupos de obesidad. Los participantes que tenían una puntuación igual a la mediana (=3) fueron excluidos del análisis. Los participantes con una puntuación inferior a la mediana fueron asignados al grupo YFAS bajo, es decir, al grupo de obesidad sin adicción a la comida (NFAO), mientras que aquellos con una puntuación superior a la mediana fueron asignados al grupo YFAS alto, es decir, al grupo de obesidad con adicción a la comida (FAO).

Escalas de calificación numérica (NRS) del 0 al 10 que miden el hambre (¿Cuánta hambre sientes?); la satisfacción (¿Qué tan satisfecho te sientes?); la plenitud (¿Qué tan lleno te sientes?); el aprecio (¿Cuánto crees que puedes comer ahora mismo?); y el deseo/antojo de comida (¿Te gustaría comer algo ahora mismo?).

BIS / BAS

Las escalas del sistema de inhibición conductual/sistema de aproximación conductual (BIS/BAS) se desarrollaron para evaluar las diferencias individuales en la sensibilidad de dos sistemas motivacionales generales que subyacen al comportamiento¹² ^. Se dice que el BIS regula los motivos aversivos, cuyo objetivo es alejarse de algo desagradable. Se cree que el BAS regula los motivos apetitivos, cuyo objetivo es acercarse a algo deseado.

DEBQ

Los participantes completaron una copia del Cuestionario Holandés de Comportamiento Alimentario (DEBQ) indicando en qué medida comen por razones emocionales, razones externas y restricción ¹³.

BES

La escala de atracones (BES, por sus siglas en inglés) es un cuestionario que evalúa la presencia de ciertos comportamientos de atracones que pueden ser indicativos de un trastorno alimentario ¹⁴.

Conciencia de la comida

La conciencia alimentaria se cuantifica mediante una subescala del cuestionario de alimentación consciente ¹⁵ y mide la sensibilidad afectiva de los estados internos y la conciencia organoléptica (es decir, la apreciación consciente de los efectos de los alimentos en cada uno de los sentidos).

Mediciones de laboratorio y visita.

Las muestras de sangre venosa se enviaron al laboratorio del Hospital Público de Dunedin para medir la glucosa, los lípidos y la función hepática mediante métodos estándar. La composición corporal se midió utilizando un análisis de impedancia bioeléctrica (BIA) (analizador de composición corporal segmentaria multifrecuencia Tanita MC-780). El gasto energético en reposo se midió por calorimetría indirecta (Fitmate, COSMED).

Comparaciones de grupos

Se aplicó una división por la mediana en el YFAS para diferenciar los grupos de obesidad. Ocho participantes tuvieron una puntuación igual a la mediana (=3) y fueron excluidos del análisis. Los participantes con una puntuación inferior a la mediana fueron asignados al grupo YFAS bajo, es decir, el grupo de obesidad sin adicción a la comida (NFAO), mientras que aquellos con una puntuación superior a la mediana fueron asignados al grupo YFAS alto, es decir, el grupo de obesidad con adicción a la comida (FAO). Técnicamente hablando, solo 3 participantes cumplieron realmente los criterios de adicción a la comida, es decir, tres o más de los siete criterios del DSM-IV-R, así como al menos uno de los dos ítems de significación clínica (deterioro o malestar) (Gearhardt, Corbin et al. ⁶ ).

Se realizó una comparación entre los grupos de peso normal, YFAS bajo y YFAS alto para los diferentes cuestionarios mediante un MANOVA. Como variables dependientes, todos los cuestionarios se incluyeron en un único modelo, tal como se muestra en la Tabla 1. La variable independiente fue el grupo (peso normal, YFAS bajo y YFAS alto). Se aplicó una corrección para comparaciones múltiples mediante la corrección de Bonferroni (p < 0.05) para comparar los tres grupos. Se incluyó la variable edad como covariable para controlar el efecto de la edad en nuestros hallazgos.

  

Tabla 1

Medidas demográficas, antropométricas y de laboratorio para los grupos delgados y obesos.

Realizamos un estudio que analizó datos bioquímicos y clínicos, así como cuestionarios relacionados con la alimentación y la obesidad (véanse las Tablas 1 y 2 ), complementados con la actividad EEG cerebral en estado de reposo en un grupo de personas obesas (IMC > 30 kg/m ² ) (n = 38) con puntuaciones YFAS bajas (n = 18) y altas (n = 20) y las comparamos con un grupo de controles delgados no adictos (n = 20), utilizando registros EEG localizados en la fuente.

  

Tabla 2

Análisis de cuestionarios: puntajes medios y desviaciones estándar.

Además, para verificar si un puntaje alto de YFAS refleja un fenotipo adictivo, comparamos los grupos de YFAS alto y bajo con un grupo de personas adictas al alcohol intratable (n = 13), buscando una red de adicción neural común, así como el neural Sustratos de comida y antojo de alcohol.

Resultados

Medidas de comportamiento

YFAS

La comparación entre los grupos delgado, bajo y alto de YFAS muestra una diferencia significativa ( F = 104.18, p < 0.001) que indica que el grupo delgado y el grupo bajo de YFAS no difieren entre sí, pero que ambos grupos difieren del grupo alto de YFAS ( Tabla 3 ). Al observar las diferentes subescalas del YFAS, el uso excesivo de alimentos, el tiempo dedicado a la comida, el aislamiento social, los síntomas de abstinencia y los relacionados con la comida son las subescalas que diferencian a los sujetos con YFAS alto de los sujetos con YFAS bajo. Sin embargo, el grupo alto de YFAS no difiere del grupo bajo de YFAS y del grupo delgado en las subescalas de uso persistente a pesar de la adversidad y tolerancia. En ninguna de las subescalas los sujetos con YFAS bajo difieren de los sujetos delgados. La Tabla 3 proporciona una descripción general detallada.

  

Tabla 3

Subescalas YFAS para grupos delgados y obesos.

Correlación entre la adicción a la comida y el atracón

La puntuación YFAS para el grupo total se correlacionó con la puntuación BES (r = 0.50, p < 0.01) ( Tabla 4 ). Para el grupo con YFAS baja no se encontró una correlación significativa (r = 0.18, p < 0.05) ( Tabla 4 ), para el grupo con YFAS alta se encontró una correlación significativa (r = 0.56, p < 0.05) ( Tabla 4 ).

  

Tabla 4

Pearson correlación entre los diferentes cuestionarios.

Demografía, antropometría y medidas de laboratorio.

Una comparación entre los grupos YFAS bajo y alto muestra un fenotipo común. Ambos grupos no se pueden separar en función del análisis bioquímico ( F = 0.89, p = 0.572), signos vitales ( F = 0.75, p = 0.532), peso y otras medidas antropométricas ( F = 1.17, p = 0.342) incluyendo la composición de grasa corporal ( F = 0.66, p = 0.684), gasto energético en reposo ( F = 0.77, p = 0.387). Ambos grupos obesos fueron significativamente diferentes del grupo delgado. Los pacientes adictos al alcohol tienen un peso corporal, altura e IMC normales. Su puntuación de antojo fue de 8.32/10 y su puntuación en la prueba de identificación de trastornos por consumo de alcohol (auditoría) de 36.21 (normal <20). Véase la Tabla 2 para una visión general.

Cuestionarios

Tanto el grupo YFAS bajo como el alto informan que tienen menos hambre que el grupo delgado. El grupo YFAS alto informa que se siente más lleno que el grupo YFAS bajo y el grupo delgado. No se demostraron diferencias significativas para la satisfacción, el aprecio y el deseo de comida. En el cuestionario BIS/BAS, el grupo YFAS alto informa una puntuación más alta que el grupo YFAS bajo y el grupo delgado en el BIS, pero no en el BAS. En las tres subescalas diferentes del DEBQ se obtuvo un efecto significativo. Para la subescala 'restringido', tanto el grupo YFAS bajo como el grupo YFAS alto informaron una puntuación más alta en comparación con el grupo delgado, pero no difieren entre sí. La subescala 'externa' indica que los sujetos YFAS alto tienen una puntuación más alta que los sujetos YFAS bajo y delgado, pero que el grupo YFAS bajo tiene una puntuación más baja que los grupos delgado y YFAS alto. La subescala 'emocional' muestra una diferencia entre el grupo YFAS alto y los sujetos YFAS bajo y delgado. Además, el grupo con un alto puntaje en la escala YFAS obtuvo una puntuación más alta en atracones y conocimiento sobre la alimentación en comparación con el grupo con un bajo puntaje en la escala YFAS y el grupo de peso normal. En cuanto al conocimiento sobre la alimentación, también se observó una diferencia significativa entre el grupo con bajo puntaje en la escala YFAS y el grupo de peso normal. La Tabla 3 resume los resultados. Asimismo, la Tabla 4 muestra la correlación entre los diferentes cuestionarios para el grupo de personas obesas en su conjunto, así como para los grupos con bajo y alto puntaje en la escala YFAS, por separado.

Neuroimagen eléctrica

Análisis de correlación

Grupo entero

Un análisis de correlación de todo el cerebro y el YFAS revelaron una correlación positiva significativa con la corteza cingulada anterior rostral (rACC) para las bandas de frecuencia theta (r = 0.23, p = 0.041) y beta3 (r = 0.22, p = 0.041) ( Fig. 1 ).

  

Figura 1 y XNUMX

Un análisis de correlación del cerebro completo y la YFAS revelaron una correlación positiva significativa con la corteza cingulada anterior rostral (AAC) para la theta (r = 0.23, p = 0.041) y la (B) beta3 (r = 0.22, ...

Grupo YFAS bajo

Un análisis de correlación para todo el cerebro y el puntuación de hambre reveló un efecto significativo para las bandas de frecuencia theta y beta1 y beta2. Las puntuaciones de hambre se correlacionan positivamente con la actividad del EEG en estado de reposo theta en la ínsula posterior, así como con la corteza somatosensorial izquierda (r = 0.69, p = 0.0007) (Fig. 2A) y se correlaciona negativamente con la actividad del EEG en estado de reposo beta1 en la corteza cingulada anterior dorsal (dACC) (r = −0.49, p = 0.019) (Fig. 2B). Una correlación negativa para la actividad del EEG en estado de reposo beta2 en la corteza cingulada anterior rostral (RACC) y la ínsula izquierda (r = −0.48, p = 0.022) también se encuentra (Fig. 2C). No hubo efectos significativos para el delta, alpha1, alpha2, beta3 y la banda de frecuencia gamma. Se obtuvo una correlación positiva entre los percepción de plenitud y la actividad beta 3 en la corteza cingulada posterior (PCC), que se extiende a la corteza precuneus y somatosensorial (r = 0.52, p = 0.013) (ver Fig. 2D) y con actividad gamma en la corteza cingulada anterior pregenual (pgACC) (r = 0.61, p = 0.004) (Fig. 2E). Se obtuvo una correlación positiva entre conciencia de la comida y la actividad theta en el RACC y la corteza somatosensorial (r = 0.44, p = 0.034) (Fig. 2F). Se obtuvo una correlación negativa con la actividad beta1 en el pgACC (r = −0.90, p <0.00001) (Fig. 2G). Además, se demostró una correlación negativa con la actividad beta2 en el dACC y la corteza cingulada anterior subgenual (sgACC) que se extiende hacia la amígdala (r = −0.73, p = 0.0003) (Fig. 2H). Además, se encontró una correlación negativa (azul) con actividad gamma en el dACC y PCC (r = −0.61, p = 0.004) (Fig. 2I). No se obtuvieron otros efectos significativos. No se identificó ningún efecto entre la actividad cerebral y la escala de hambre para el grupo de YFAS bajo.

  

Figura 2 y XNUMX

(A) Análisis de correlación en personas obesas no adictas a los alimentos. Las puntuaciones de hambre se correlacionan positivamente con la actividad del EEG en estado de reposo theta en la ínsula posterior, así como con la corteza somatosensorial izquierda (r = 0.69, p = 0.0007). (B) Correlación ...

Grupo alto de YFAS

Se identificó una correlación significativa entre las puntuaciones de hambre y la densidad de corriente de la banda gamma en la corteza cingulada anterior rostral (rACC) que se extiende hasta la corteza prefrontal medial dorsal (dmPFC) (r = 0.56, p = 0.005) ( Fig. 2J ). No se identificó ningún efecto significativo para las bandas de frecuencia delta, theta, alfa1, alfa2, beta1, beta2 y beta3. No se encontraron correlaciones significativas entre la actividad cerebral y las escalas de hambre, saciedad y consciencia.

Grupo de adiccion al alcohol

Se identificó una correlación significativa entre las puntuaciones de deseo de alcohol y la densidad de corriente de la banda gamma para la rACC que se extiende hasta la dmPFC (r = 0.72, p = 0.002) ( Fig. 3 ).

  

Figura 3 y XNUMX

Análisis de correlación entre las puntuaciones de deseo de alcohol y la densidad de corriente de la banda gamma (r = 0.72, p = 0.002).

Análisis de conjunción

Un análisis de conjunción de la actividad en estado de reposo entre los grupos YFAS alto y bajo muestra actividad beta2 en el sgACC, pgACC, área parahipocampal, áreas parietal inferior derecha y temporal media (Z = 1.99, p = 0.023) ( Fig. 4A ) y actividad gamma en el PCC que se extiende al precúneo y cuneus (Z = 1.99, p = 0.023) ( Fig. 4B ). Se identificó actividad anticorrelacionada en la frecuencia beta2 en las áreas rACC/dmPFC entre los grupos YFAS alto y YFAS bajo (Z = −2.03, p = 0.021) ( Fig. 4A ).

  

Figura 4 y XNUMX

(A) Análisis de conjunción de la actividad del estado de reposo de la banda beta2 entre personas obesas adictas a los alimentos (alto YFAS) y personas obesas no adictas a los alimentos (bajo YFAS). El rojo representa una desviación significativa de los controles no adictos magros y saludables que son comunes para ambos obesos ...

Un análisis de conjunción entre el grupo obeso con alto YFAS y el grupo con adicción al alcohol mostró un efecto significativo para la banda de frecuencia alfa1 en ACC/dmPFC y precúneo (Z = 2.24, p = 0.013) ( Fig. 4C ) y para la actividad alfa2 en sgACC y corteza orbitofrontal (OFC), así como en el lóbulo temporal (área fusiforme/parahipocampal) (Z = 2.78, p = 0.003) ( Fig. 4D ). No se observó ningún efecto significativo entre los grupos con bajo YFAS y el grupo con adicción al alcohol.

Discusión

Estos resultados sugieren que una puntuación alta en la escala YFAS sí representa un estado adictivo. El análisis de conjunción demostró que el grupo con puntuación alta en la escala YFAS y el grupo con adicción al alcohol comparten una actividad cerebral patológica común, ausente en el grupo con puntuación baja en la escala YFAS . El sustrato neural visualizado se considera patológico, ya que se controla tanto en el grupo con puntuación alta en la escala YFAS como en el grupo con adicción al alcohol mediante la sustracción de la actividad cerebral de un grupo de control sano, delgado y no adicto. Esta actividad cerebral patológica asociada a la adicción involucra la corteza cingulada anterior/corteza prefrontal dorsomedial, la corteza cingulada anterior pregenual que se extiende hasta la corteza orbitofrontal medial (mOFC), el área parahipocampal y el precúneo, áreas cerebrales que pueden ser moduladas por tratamientos farmacológicos o cognitivos para la adicción ^41. Un estudio previo de resonancia magnética funcional mostró que las puntuaciones de la escala YFAS se correlacionaban con la actividad evocada por señales en la corteza cingulada anterior rostral (rACC) y la corteza orbitofrontal medial (mOFC) ^7, lo que sugiere que estas áreas cerebrales responden a las señales alimentarias. Nuestros resultados indican que también son más activos en estado de reposo, a diferencia de un estudio previo de EEG en estado de reposo realizado con LORETA⁹ ^{. Por} lo tanto, la adicción al alcohol y a la comida podrían, además de aspectos celulares, genéticos y conductuales³ , compartir también un sustrato neurofisiológico común a nivel de actividad cerebral macroscópica.

Sin embargo, ambos grupos YFAS tienen un fenotipo común, obesidad, y no pueden separarse según el análisis bioquímico, los signos vitales, el peso y otras medidas antropométricas, incluida la composición de la grasa corporal, el gasto de energía en reposo, ni las puntuaciones de calificación relacionadas con los alimentos, excepto la percepción de plenitud (Tabla 2). TSu similitud clínica se refleja en la "actividad cerebral por obesidad" neurobiológica común compartida por los grupos YFAS bajo y alto. Un análisis de conjunción (controlado por magro) mostró una actividad beta patológica común en el subgenual y pgACC, con la actividad gamma en el PCC que se extiende a precuneus y cuneus, y se combina con la actividad beta en el área parahipocampal y en el área parietal inferior derecha y en el medio temporal. Estas áreas constituyen esencialmente la red de modo predeterminado, que está involucrada en el procesamiento de información auto-referencial y de sensaciones corporales.⁴². Sin embargo, es interesante que diferentes partes de la red de modo predeterminado procesan información en diferentes frecuencias. Se ha sugerido que la red de modo predeterminado consiste en subredes 3⁴³. Una parte consta de pgACC / vmPFC y es un elemento crítico en una red de áreas que reciben información sensorial del mundo externo y del cuerpo, y actúa como un enlace sensorio-visceromotor relacionado con el comportamiento social, el control del estado de ánimo y el impulso motivacional⁴³. Esta parte en las personas obesas oscila en la actividad beta, que está involucrada en las predicciones sensoriales⁴⁴ y el proceso de status quo⁴⁵. Cuando se integra esto en un concepto recientemente desarrollado de cambios de comportamiento⁴⁶ en el cual el pgACC calcula la confiabilidad del comportamiento actual, esto podría sugerir hipotéticamente que en las personas obesas el pgACC calcula que el estado obeso es la referencia aceptada. El PCC / Precuneus oscila en la actividad gamma. La actividad gamma se ha relacionado con los errores de predicción, o en otras palabras, el cambio, y el PCC / precuneus es el centro principal de la auto-referencia^47,48 red de modo por defecto. Se puede suponer que el PCC / Precuneus restablece las referencias, es decir, controla la alostasis⁴⁹, mediante restablecimiento de referencia predictiva⁴⁹. La alostasis ha sido implicada en la adicción.⁵⁰, así como la obesidad (adicción a la comida)⁴⁹. En el área parahipocampal y en el derecho inferior, se observan oscilaciones beta y gamma del área parietal y medio temporal. El parahipocampal está involucrado en el procesamiento contextual.^51,52, mientras que el área parietal inferior derecha está involucrada en el centro de integración sensorial multimodal⁵³. El acoplamiento beta / gamma se ha vinculado a estímulos omitidos⁴⁴. Se podría especular que la actividad beta y gamma en estas áreas está relacionada con no procesar (omitir los estímulos derivados de alimentos) en el área sensorial multimodal y no ponerlo en un contexto. Así, en las personas obesas, los estímulos alimentarios podrían ser procesados ​​hipotéticamente en un marco descontextualizado. Es decir, independientemente del contexto, los alimentos pueden ser apetitosos. Por otro lado, también se identificaron diferencias significativas entre los grupos YFAS bajo y alto. El análisis de conjunción entre los grupos YFAS bajo y YFAS alto demostró actividad beta patológica anti-correlacionada en estado de reposo en el rACC / dmPFC. Esta diferencia es aún más sorprendente en los análisis de correlación con el hambre. El aumento del hambre se correlaciona con el aumento de la actividad gamma en el rACC / dmPFC en el grupo de alto YFAS, similar al área de rACC correlacionada con el aumento del deseo de adicción al alcohol ( medio, S1C-D). La misma área es activada por las señales de los alimentos, generando supuestamente el deseo, en las personas con puntajes YFAS más altos en un estudio de resonancia magnética funcional⁷. Por el contrario, en el grupo de YFAS bajo, el hambre demostró una correlación negativa con la actividad en la misma área de RACC. Estudios previos han demostrado que el RACC está implicado en el deseo de alcohol⁵⁴, y tanto el deseo legal como el ilícito de drogas.⁵⁵. Nuestro hallazgo sugiere que también está involucrado en el deseo de comida. Las diferencias, aunque no significativas, en la actividad en el ACC entre individuos obesos con síntomas de adicción a los alimentos más altos (> 3) versus más bajos (≤2) se han reportado previamente⁹. Los hallazgos de este estudio pueden explicar por qué los estudios previos de neuroimagen en obesidad han arrojado resultados contradictorios.

La ACC ha sido denominada la parte más interesante del cerebro ⁵⁶ debido a sus numerosas funciones propuestas. Estas incluyen la atribución de prominencia ⁵⁷ , el procesamiento del error de predicción bayesiano ⁵⁸ , la representación de los requisitos necesarios para mantener el equilibrio homeostático ⁵⁹ y la generación de respuestas conductuales apropiadas ^60. Este estudio sugiere que en el grupo con alto YFAS, existe una mayor prominencia asociada a la comida, lo que estimula el deseo de comer ⁶⁰.

El hambre en el grupo NFAO se correlaciona positivamente con un aumento de la actividad theta en la ínsula posterior izquierda, un área que procesa tanto la información sensorial somatosensorial como la visceral, y la parte caudal izquierda de la corteza somatosensorial, que procesa el gusto así como la información sensorial intraabdominal ^{61 , 62.} Por el contrario, el hambre se correlaciona negativamente con la actividad beta en la ínsula anterior izquierda, que participa en el procesamiento de la información afectiva de la ínsula posterior a través del sistema nervioso autónomo ^62. Esto sugiere que el procesamiento sensorial y afectivo de la información visceral en la ínsula está disociado en este grupo. Es tentador especular que la resistencia a las señales homeostáticas podría ser responsable de este efecto. Se requieren más estudios para investigar esta posibilidad.

¿Cómo es posible que la actividad patológica opuesta en estado de reposo en la dACC dé como resultado el mismo fenotipo obeso? Aunque aún no existe una explicación, es tentador especular que podría estar involucrado un mecanismo cerebral bayesiano, ya que esta área se ha relacionado con el aprendizaje bayesiano y el procesamiento del error de predicción ^{58 , 63.} En el grupo con alto YFAS, un problema de cálculo del error de predicción podría estar impulsando un impulso de ingesta de alimentos que conduce a la obesidad ⁶⁴ , análogo a lo que se ha sugerido para el alcohol y otras adicciones ^65. Sin embargo, en el grupo con bajo YFAS, planteamos la hipótesis de que las señales viscerales inadecuadas dan como resultado un cálculo de predicción erróneo.

Se sabe que la adicción a la comida y los atracones se correlacionan altamente (r = 0.78) (Imperatori, Innamorati et al. 2014) y que la asociación entre la adicción a la comida y la psicopatología está mediada por los atracones en una población clínica (Imperatori, Innamorati et al. 2014). Y, de hecho, vemos una correlación entre las puntuaciones de YFAS y BES. Sin embargo, debido al bajo número de personas realmente adictas a la comida (n = 3) y atracones reales (n = 2), este estudio no puede confirmar este hallazgo al analizarlo más a fondo. De hecho, cuando la actividad cerebral se correlacionó con la puntuación de hambre, satisfacción, plenitud, aprecio y deseo de comida, en ambos grupos de YFAS bajo y alto, estas puntuaciones no se correlacionaron con la puntuación de BES. Esta es una debilidad de este estudio. Sin embargo, es interesante que en un grupo sin psicopatología diagnosticada se pueda encontrar una diferencia neurofisiológica entre YFAS bajo y alto, que no se identifica en el grupo intermedio. Esto sugiere que, si bien este grupo con un alto nivel de YFAS podría no representar una muestra representativa de personas con adicción a la comida desde un punto de vista psicopatológico, en un grupo sin enfermedad psiquiátrica diagnosticada todavía existen diferencias entre niveles bajos y altos de YFAS, y que existe un grupo sin psicopatología que aún presenta características electrofisiológicas comunes con la adicción típica, en este caso la adicción al alcohol.

Una debilidad del estudio es que los hallazgos del EEG podrían ser meramente correlacionales. Sin embargo, para la superposición de la "actividad neuronal de la adicción", entre la adicción al alcohol y a la comida, hay cierta evidencia preliminar de que el papel del dACC en el deseo podría ser causal . De hecho, en un informe de caso que utilizó una TMS de doble cono dirigida al dACC, se demostró que la rTMS podía inducir una reducción temporal (2-3 semanas) en el deseo de alcohol ^66. Además, en un informe de caso posterior, se implantó un electrodo en el dACC de un paciente adicto al alcohol para una solución más permanente para su adicción al alcohol, con un resultado positivo más permanente ^67. Esto sugiere que el dACC podría estar involucrado en la codificación del deseo en general, como lo sugiere un metaanálisis previo que examinó el correlato neuronal del deseo en diferentes sustancias de abuso ⁵⁵.

Otra debilidad del estudio es que solo se utilizó una medida indirecta para el deseo específico de alimentos, es decir, el deseo de alimentos (¿Le gustaría comer algo en este momento?). Aunque el deseo de comer es un deseo intenso de obtener y consumir alimentos, por lo general, el deseo de comer es un deseo intenso de consumir un alimento específico (p. Ej., Muy comúnmente el chocolate) y es diferente del hambre normal.

Una tercera limitación de este estudio es la baja resolución de la localización de la fuente que resulta inherentemente de un número limitado de sensores (electrodos 19) y la falta de modelos anatómicos avanzados específicos del sujeto. Esto es suficiente para la reconstrucción de la fuente, pero da como resultado una mayor incertidumbre en la localización de la fuente y una menor precisión anatómica, por lo que la precisión espacial del presente estudio es considerablemente menor que la de la RM funcional. Sin embargo, la tomografía sLORETA ha recibido una validación considerable de los estudios que combinan LORETA con otros métodos de localización más establecidos, como la imagen de resonancia magnética funcional (fMRI)^68,69, resonancia magnética estructural⁷⁰, Tomografía por Emisión de Positrones (PET)^71,72,73 y se usó en estudios previos para detectar, por ejemplo, la actividad en la corteza auditiva^74,75,76. La validación adicional de sLORETA se ha basado en aceptar como verdad fundamental los hallazgos de localización obtenidos a partir de electrodos de profundidad implantados invasivos, en cuyo caso hay varios estudios en epilepsia^77,78 y ERPs cognitivos⁷⁹. Vale la pena enfatizar que las estructuras profundas como la corteza cingulada anterior⁸⁰y lóbulos temporales mesiales.⁸¹ Se puede localizar correctamente con estos métodos. Sin embargo, una mayor investigación podría mejorar la precisión espacial y la precisión mediante el uso de EEG de alta densidad (p. Ej., Electrodos 128 o 256) y modelos de cabezas específicas del sujeto y grabaciones MEG.

En conclusión, demostramos que en individuos obesos, a pesar de presentar características fenotípicas idénticas, existen al menos dos mecanismos neurobiológicos fisiopatológicos . La diferencia más notable entre estos dos grupos de obesos radica en la actividad opuesta de la corteza cingulada anterior dorsal (dACC). Asimismo, se observa una sorprendente similitud entre los grupos con adicción a la comida y al alcohol, lo que sugiere que una puntuación alta en la escala YFAS indica un trastorno adictivo relacionado con la comida y con procesos neurobiológicos similares a los de la adicción al alcohol. Nuestros resultados también sugieren que los tratamientos para la obesidad, como la medicación o la neuromodulación, deben individualizarse según la fisiopatología neurobiológica subyacente.

Información Adicional

Cómo citar este artículo : De Ridder, D. et al. El cerebro, la obesidad y la adicción: un estudio de neuroimagen EEG. Sci. Rep. 6 , 34122; doi: 10.1038/srep34122 (2016).

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Referencias