PLoS One. 2014; 9 (5): e96319.
Avaldatud Internetis 2014 May 7. doi: 10.1371 / journal.pone.0096319
PMCID: PMC4012945
Deanna L. Wallace,1,* Esther Aarts,1,2 Linh C. Dang,1,3 Stephanie M. Greer,1 William J. Jagust,1 ja Mark D′Esposito1
J. Bruce Morton, toimetaja
See artikkel on olnud viidatud muud PMC artiklid.
Abstraktne
Praeguseks on mõned uuringud uurinud neurokeemilisi mehhanisme, mis toetavad individuaalset erinevust toidu eelistustes inimestel. Siin uurime, kuidas dorsaalne striataalne dopamiin, mõõdetuna positronemissioontomograafia (PET) märgistusaine abil [18F] fluorometatürosiin (FMT), korreleerub toiduga seotud otsuste tegemisega, samuti kehamassiindeksiga (BMI) 16-is tervet kehakaalu mõõdukalt rasvunud isikutega. Leiame, et madalam PET FMT dopamiini sünteesi sidumispotentsiaal korreleerub kõrgema BMI-ga, eelistatakse tajutud “tervislikke” toite, aga ka suuremaid tervislikkuse hinnanguid toiduaineid. Need leiud kinnitavad täiendavalt dorsaalse striaadi dopamiini rolli toiduga seotud käitumises ja valgustavad toiduainete eelistuste individuaalsete erinevuste keerukust.
Sissejuhatus
Kaasaegset ühiskonda ümbritseb ülevus ja mitmesugused toiduvalikud, mis osaliselt aitavad kaasa kasvavale ülekaalulisele elanikkonnale Ameerika Ühendriikides. [1]. Siiski ei ole põhilised neurokeemilised mehhanismid, mis toetavad individuaalseid erinevusi toidu eelistustes, hästi mõistetavad. Mõned inimesed toetavad loomulikult oma toiduvalikuid toiduainete terviseväärtusele võrreldes toiduainete maitseväärtusega ning on näidatud, et ventromediaalne prefrontaalne ajukoor (vmPFC) mängib rolli "tervise" ja "mõjuga" seotud väärtuste väärtustes. maitse ” [2]. Lisaks on üksikute inimeste hinnang kalorisisalduse ja toiduainete tervisliku seisundi osas väga erinev [3]ja uuringud näitavad, et „tervislikku” toitu tarbitakse liiga palju, võrreldes „ebatervislike” toidudega, vaatamata võrdsele toiteväärtusele [3], [4].
On näidatud, et dorsaalne diaamiin, millel on seljaaju, omab rolli toidu motivatsioonis nii inimeste kui ka loomade mudelites [5], [6], [7]kuid dopamiini ja toidu soovitavuse või inimeste eelistuste vahelist seost ei ole põhjalikult uuritud. Lisaks on uuringud, milles kasutatakse dopamiiniretseptoreid siduvaid PET-ligande, näidanud korrelatsioone BMI-ga, kuid mõlemas positiivses [8] ja negatiivne [9] kõik uuringud ei leia olulisi ühendusi (vaadake ülevaadet) [10]). Samuti on nende PET ligandide olemuse tõttu, mis sõltuvad endogeense dopamiini vabanemisest, raske striateaalse dopamiini ja BMI vahelisi seoseid tõlgendada. Madalam dopamiiniretseptori sidumine võib esindada vähem olemasolevaid striataalseid dopamiini retseptoreid (st negatiivne seos PET-i sidumise ja BMI vahel, nagu on leitud [9]) või suurem dopamiiniretseptori seondumine võib kujutada endast madalamat endogeenset dopamiini vabanemist, võimaldades rohkem kättesaadavaid retseptoreid, milles PET ligand võib seonduda (st positiivne seos sidumise ja BMI vahel, nagu on leitud [8]). Et täiendada varasemaid uuringuid, milles on kasutatud dopamiini retseptoreid siduvaid PET-ligande, kasutasime siin PET-ligandiga presünaptilise dopamiini sünteesi võimsuse stabiilset mõõtmist [18F] fluorometatürosiin (FMT), mida on põhjalikult uuritud inimeste ja loomade mudelites [11], [12], [13], [14].
Meie uuringu eesmärk oli uurida seost dorsaalse striaani PET FMT dopamiini sünteesi meetmete ja BMI vahel ning uurida, kuidas need PET FMT dopamiini sünteesi meetmed võivad korreleerida individuaalsete erinevustega toidu eelistustes. Me oletasime, et madalam PET FMT dopamiini sünteesi sidumine vastab kõrgemale BMI-le, nagu soovitas eelmine töö [15]. Samuti ennustasime, et madalama endogeense striataalse dopamiiniga isikud eelistavad toiduaineid (st nii tervislikke kui ka ebatervislikke toite) üldisemalt, võrreldes suurema striataalse dopamiiniga inimestega ja et inimese tervislik arusaam toiduainetest võib samuti mõjutada eelistus.
Materjalid ja meetodid
Õppeained
Kolmkümmend kolm tervet, parema käega isikut, kes varem said PET FMT dopamiini sünteesi skaneeringuid, kutsuti osalema siin esitatud käitumisuuringus ja neile ei antud uuringule eelnevalt teada, vaid teatas, et see hõlmab keeruliste otsuste tegemist. Nendest 33ist nõustusid 16i subjektid osalema (8 M, vanus 20 – 30). KMI ((kaal kilogrammides) / (kõrgus meetrites) ∧2)) arvutati kõigi katsealuste puhul (vahemik: 20.2 – 33.4, 1i rasvunud, 4 ülekaalulised ja 11i terved kehakaaluga patsiendid). Patsientidel ei olnud anamneesis narkootikumide kuritarvitamist, söömishäireid, raske depressiooni ja ärevushäireid. Isikutelt küsiti ka, kas neil on väga halb, halb, keskmine, hea või suurepärane tervis. Kõik teatasid, et nad on üldiselt keskmisest suurepärase tervise poolest ega ole praegu dieediga või kaalulangus. Sotsiaalmajanduslikku seisundit (SES) koguti ka üksikisikutelt, kes kasutasid Barratt'i lihtsustatud sotsiaalse seisundi mõõdet (BSMSS) [16].
Eetika avaldus
Kõik katseisikud andsid kirjaliku nõusoleku ja said osalemise eest tasu kohaliku eetikakomitee (California ülikool Berkeley (UCB) ja Lawrence Berkeley riikliku laboratooriumi (LBNL) inimosaliste kaitsekomitee (CPHP) ja Lawrence Berkeley National institutsiooniliste suuniste kohaselt). Laboratoorsete institutsioonide ülevaatekogud (IRB)). UCB ja LBNLi CPHP-d ja IRB-d kiitsid siin esitatud uuringud konkreetselt heaks
PET-andmete kogumine ja analüüs
PET pildistamine ja FMT sidumine viidi läbi Lawrence Berkeley riiklikus laboris, nagu eespool kirjeldatud [17]. FMT on aromaatse L-aminohappe dekarboksülaasi (AADC), dopamiini sünteesiva ensüümi substraat, mille aktiivsus vastab dopamiinergiliste neuronite võimele dopamiini sünteesida [13] ja on näidanud, et see näitab sünaptilist dopamiini sünteesi võimsust [18]. FMT metaboliseerub AADC poolt [18F] fluorometatüramiin, mis on oksüdeeritud [18F] fluorohüdroksüfenüüläädikhape (FPAC), jääb dopamiinergilistesse terminalidesse ja on nähtav PET FMT skaneerimisel. Seega on näidatud, et signaali intensiivsus PET FMT skaneerimisel on võrreldav [18F] fluorodopa [18], kus märgistusaine omastamine on tugevalt seotud (r = 0.97, p <0.003) striataalse dopamiini valgu tasemega surmajärgsetes patsientides, mõõdetuna kõrgefektiivse vedelikkromatograafia (HPLC) meetoditega [19]. Lisaks, võrreldes [18F] fluorodopa, FMT ei ole ka O-metüülimise substraat ja pakub seetõttu kõrgemaid signaali-müra pilte kui [18F] fluorodopa [18]. Lisaks on näidatud, et FMT näitajad vastavad otseselt dopamiini näitajatele loomade Parkinsoni tõve mudelites [14].
Skaneeringud viidi läbi kas 9AM-12PM või 1PM-4PM. Keskmine viivitus PET FMT dopamiini sünteesiandmete ja käitumisandmete omandamise vahel oli 2.37 ± 0.26 aastat, mis on võrreldav eelmises uuringus, mis oli saadud meie laborist, kasutades PET FMT-d. [11]. Kuigi see viivitus ei ole ideaalne, Vingerhoets et al. [20] on näidanud, et presiinaptilise dopamiiniga seotud striaaltik on suhteliselt stabiilne mõõtmine, mille 95% tõenäosus jääb 18i% -ni oma tervetest isikutest 7-aastase ajavahemiku jooksul. Seetõttu on \ t18F] fluorodopa [13]arvatakse, et need peegeldavad suhteliselt stabiilseid protsesse (st sünteesivõimet) ja seetõttu ei ole need eriti tundlikud väikeste riigiga seotud muutuste suhtes. Lisaks ei erinenud BMI oluliselt PET-i ja käitumisandmete omandamise vahel (keskmine muutus BMI-s: 0.13 ± 1.45, T (15) = 0.2616, p = 0.79, kahepoolne paaritud t-test). Samuti kontrolliti kõiki aineid elustiili muutustest viimasest testimisest (st dieedi ja füüsilise koormuse / igapäevase tegevuse, suitsetamise või joomise, vaimse tervise või ravimi seisundi muutusest). Lõpuks kasutati mitmekordse regressioonianalüüsi muutujana BMI muutust PET FMT skaneerimise ajast käitumuslikuks testimiseks ning PET-skaneerimise ja käitumiskatsete vahel kulunud aega.
PET-skaneerimist teostati Siemens ECAT-HR PET-kaameraga (Knoxville, TN). Ligikaudu 2.5 mCi suure spetsiifilise aktiivsusega FMT süstiti boolusena antisubitaalsesse veeni ja saadi 3D režiimis dünaamiline kogumissagedus kokku 89 min skaneerimisajaks. Siemens 1.5 T Magnetom Avanto MRI skanneril (Siemens, Erlangen, Saksamaa) omandati igas osalejas kaks suure eraldusvõimega anatoomilist pilti (MPRAGE), kasutades 12-kanali peakuuli (TE / TR = 3.58 / 2120 ms; voksli suurus = 1.0 × 1.0 × 1.0 mm, 160 aksiaalsed viilud, FOV = 256 mm, skaneerimisaeg ∼9 minutit). Kaks MPRAGE-d keskmistati, et saada üks kõrge eraldusvõimega struktuurset kujutist, mida kasutati individuaalsete huvipakkuvate caudate-piirkondade (ROI) loomiseks.
Vasak- ja parempoolsed caudate-ja cerebellum ROI-d (kasutatakse võrdluspiirkonnana, nagu eelmistes uuringutes) [11]) joonistati iga osaleja anatoomilisele MRI-skannile käsitsi FSLView abil (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/), nagu eelnevalt kirjeldatud [21]. Nii sisemine kui ka sisemine usaldusväärsus oli suurem kui 95% (kahe laboratooriumi liikmete hinnangute põhjal). Et vältida FMT-signaali saastumist dopamiinergilistest tuumadest, lisati ajujälje võrdluspiirkonda ainult tagumised kolm neljandikku hallist ainest. Pärast PET-i FMT-ruumi kaasregistreerimist lisati ainult hall-materjali tõenäosuse tagamiseks ainult need vokslid, mille võimalus on ROI-des ülalpool.
PET FMT pilte rekonstrueeriti korrigeeritud alamhulga ootuste maksimeerimise algoritmiga kaalutud sumbumisega, hajutati korrigeeritud, liigutatult korrigeeritud ja silutud 4 mm täispikkusega pool maksimaalse kerneliga, kasutades statistilist parameetrilist kaardistamise versiooni 8 (SPM8) (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). Anatoomiline MRI-skaneerimine registreeriti kõikide PET-FMT-skaneerimise reaalkaadrite keskmisele pildile, kasutades FSL-FLIRT-i (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/, versioon 4.1.2). Kasutades Patlaki joonistamist rakendavat sisemist graafilist analüüsi programmi [22], [23], Ki kujutised, mis näitavad ajusse kogutud märgistusainet võrdluspiirkonna suhtes (väikeaju [11], PET-andmete müra võimalike segaduste minimeerimiseks kasutati PET-analüüsi tavapraktikat). Ki väärtused saadi eraldi vasakult ja paremalt caudate ROI-dest ja ühendused arvutati K vaheli väärtused, BMI ja käitumuslikud meetmed. Lisaks, kuna on tõestatud, et vanus ja sugu mõjutavad FMT sidumist [15], [24], korrigeeriti FMT ja KMI vahelisi korrelatsioone vanuse ja soo (samuti kõik BMI muutused PET-i skaneerimise hetkest käitumise testimiseks) kontrollmuutujate abil Pearsoni osalises korrelatsioonis.
Käitumise paradigma
Isikutel paluti süüa tüüpiline, kuid mitte liiga raske sööki tund enne testimist. Selleks, et julgustada selle nõude täitmist, planeeriti testimisseansid pärast tavapärast söögiaega (st 9AM, 2PM ja 7: 30PM) ning registreeriti viimase söögi aeg. Kirjeldati enne testimist tarbitud toiduaineid ja möödunud aega viimasest söögist kuni testimisseansi lõppemiseni. www.caloriecount.com ja söögikogused ning iseseisvalt teatatud suurused. Et tagada nälg ei mõjutanud ülesannet, mõõdeti ka nälga ja täiuslikkust visuaalse analoogskaala abil [25].
Kasutati kaheksakümmend toiduainet, milles paluti hinnata 3i eraldi plokkide elemente 1-i (2) tervislikkuse ja 3-i järgi. Programmi E-Prime Professional (Psychology Software Tool, Inc., Sharpsburg) PA, USA) (vt. \ T Joonis 1). Selleks, et luua tervislike, ebatervislike ja neutraalsete toiduainete tasakaalustatud arvuga ülesanne, lõime kõigepealt objektiivse terviseväärtuse iga kaheksakümne toiduaine jaoks, määrates standardse, objektiivse -3 (väga ebatervisliku) skoori + 3i ( väga tervislik) igale toidule, mis põhineb tähtede tasemel (alates F-miinusest (väga ebatervislik) kuni A-plussini (väga tervislik)) ja toitumisalane teave on-line ressursist www.caloriecount.com. Need tähtede arvud sisaldavad mitmeid tegureid (nt kaloreid, rasva gramme, kiudaineid jne) ning on esitatud veebipõhises viites „tervisliku toitumise valikutele”. Seejärel tasakaalustasime ülesande ligikaudu võrdse arvu tervislike (st 2i või 3i objektiivsete hindadega toiduainete, nagu puu-ja köögiviljad), neutraalsete (st 1i ja -1i objektiivsete hindadega toidud, nagu näiteks soolakreemid) ja ebatervislikud tooted (st toidud, millel on negatiivsed objektiivsed punktid −2 või −3, nagu kõrgelt töödeldud kommid).
Kõigepealt paluti isikutel hinnata, millises ulatuses nad "soovitud" või "tahtsid" iga üksust (1i skaala (tugevalt ei soovi), et 4 (tugevalt soovida)), mida kogu tekstis nimetatakse "eelistatud", terminiks kooskõlas kirjandusega [2]. Toiduaine ilmuks ja subjektil oleks võimalik reageerida kuni 4 sekundit ja nad hindasid kõiki kaheksakümmend toiduaineid enne jätkamist järgnevatesse tervise ja maitse plokkidesse (vt allpool). Kuna inimestel on võime moduleerida toidu valikuid mitte ainult teatud toiduainete maitse, vaid ka tervislikkuse arusaamade põhjal [26], palusime ainult subjektil hinnata, kui palju nad tahaksid toitu või sooviksid toitu, ja eelistuste plokk esitati alati kõigepealt. Püüdes lüüa, kui palju subjekti tegelikult eelistatud toiduaineid, teavitasid subjektid, et nad saaksid testimise lõpus tellimusest toiduaineid, mis põhinevad nende „soovitavuse” reitingutel. Teemad ei teadnud ka järgmistes ja kolmandates plokkides (allpool kirjeldatud), palutakse neil hinnata, kui tervislikud ja maitsvad nad iga toitu leidsid.
Teises plokis hinnati, kui palju nad tajusid kaheksakümmend toiduainet tervislikuks või ebatervislikuks (-3 väga ebatervislikuks 3i jaoks väga tervislikuks) ja kolmandas plokis, kuidas maitsvad nad kaheksakümmend toiduainet leidsid (−3 mitte üldse maitsev 3i jaoks väga maitsva). Nende plokkide järjekord oli kõigi teemade puhul järjepidev, sest me ei tahtnud mõjutada tervise hinnanguid potentsiaalses järjekorras. Teemadel teatati, et tervise ja maitse hinnangud ei mõjuta nende vastuste põhjal, mida nad soovivad saada, "soovi" plokis. Valisime tervise ja maitse väärtuste jaoks 6-punkti skaala, et võimaldada suuremat valikut maitse / tervise tajumist, sealhulgas „neutraalset” klassi, mis vastab –1 ja + 1, samas kui soovitavuse / eelistusbloki 4-punkti skaala peegeldaks ainult eelistatud või eelistatud toiduaineid. Kogu ülesanne kestis umbes 25 minutit. Teemad paluti ülesande lõpus, kui esinesid toiduaineid, mis olid tundmatud, mis võisid põhjustada vastuseid. Kõik teemad teatasid toiduainete tundmisest ja kõik objektid said kõikides valdkondades kõigi kolme ploki hinnangud.
On näidatud, et dorsamiin on seljastriatumis tugevalt seotud toidu motivatsiooniga [5], [6], [7]. Maitse tajumine on samuti suuresti seotud toidu soovitavusega, sest enamik inimesi eelistab toitu, mida nad ka maitsvad [27]. Kuna on olemas palju kombinatsioone eelistustest, maitsest ja terviseplokidest, mida võiks uurida, et kõrvaldada mitmekordsed võrdlused ja võimaliku vale korrelatsiooni võimalikkus, uurisime selle kirjanduse põhjal eelistatult 1i järgi hinnatud toiduainete arvu. , maitsev ja tajutav “tervislik” ja 2) eelistatud, maitsev ja „ebatervislik”. (Eelistatavad elemendid, mis on „soovivuse” plokis hinnatud kui 3 või 4; maitsvad esemed, mis on hinnatud “2” või „3“ „maitselisuse” plokis, tajuvad „terved” kaubad, mis on hinnatud kui 2 või 3, ja tajuvad „ebatervislikud” kirjed, mis on hinnatud kui -2 või −3 “tervislikkuse” plokis). Post-hoc analüüs uuris ka „tervislike” ja “ebatervislike” toiduainete suhtarvu, eelistatud tajutud „tervislike” toiduainete arvu, mida tegelikult ei hinnatud tervena (st eelistatud elemendid, mida üksikisik hindas tervena) miinus üksused, mis on antud eelistatud objektiks, mis olid määratud tervisliku tervisepunkti järgi (näiteks kui kruntimisvahendid hinnatakse eelistatavalt tajutava tervisliku toiduna, kus on terve 3i skoor (väga tervislik), ja omistatud objektiivne tervisepunkt oli 1 (neutraalne-terve), see loetakse eelistatud tajutavaks tervislikuks toiduks, mis ei olnud tegelikult terve.
Statistiline analüüs
Kahe eraldi sõltuva muutuja vaheliste seoste testimiseks kasutati järk-järgult mitut lineaarset regressiooni: 1) eelistatud, maitsvad ja tervislikult peetud ning 2) eelistatud, maitsvad ja tajutud ebatervislikud toidukaubad ning sõltumatud muutujad: parempoolsed kaudsed PET FMT väärtused, vasakpoolsed kaudsed PET FMT väärtused, BMI, vanus, sugu, sotsiaal-majanduslik seisund, kõik BMI muutused PET-i ja käitumistestide vahel ning PET-i ja käitumistestide vahel kulunud aeg SPSS-i versioonis 19 (IBM, Chicago, Ill., USA) koos sõltumatu muutuja kaasamine mudelisse, mis on määratud p <0.05 ja välistatud p> 0.1 korral. Tajutud “tervislik” - “ebatervislik” suhe oli tihedalt seotud eelistatud tajutud “tervislike” üksuste sõltuva muutujaga (r = 0.685, p <0.003) ja seetõttu ei suutnud me seda muutujat mudelisse sisestada. Vanuse, soo ja kõigi KMI muutustega korrigeeritud Pearsoni osalisi korrelatsioone kasutati aga parema kaudse PET FMT ja 1) KMI, 2) tajutud "tervisliku" - "ebatervisliku" suhte ja 3) keskmise kalorite vaheliste otseste seoste testimiseks. eelistatud esemetest, mis viidi läbi SPSS-i versiooniga 19 (IBM, Chicago, Ill., USA). Samuti testisime täiendavalt suhet PET FMT dopamiini sünteesiväärtuste, eelistatud tajutud “tervislike” toiduainete arvu vahel, mida arvutatud skoor ei hinnanud tervislikuks, ja eelistatud esemeid, mida arvutatud skoor hindas samm-sammult tervislikuks. tark mitme regressiooni mudel. (Eelistatud tajutud "tervislike" toiduainete arv, mida arvutatud skoor ei hinnanud tervislikuks, ja eelistatud toiduaineid, mida hinnati arvutatud skoori järgi tervislikuks, ei olnud oluliselt korrelatsioonis (r = 0.354, p = 0.23). Samuti testisime, kas neid oli seos KMI muutuse ja sõltuvate muutujate vahel: vasaku ja parema koopaadi PET FMT väärtused, SES, vanus, sugu, aeg PET-i pildistamise ja käitumiskontrolli vahel, eelistatud tajutud "tervislike" toitude ja eelistatud tajutud "ebatervislike" toitude arv, kasutades sammu - sirgjooneline regressioon. Andmed kuvatakse Pearsoni r-väärtustena.
Tulemused
PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja BMI seos
Kõigepealt katsetasime, kas on olemas märkimisväärne seos PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja BMI mõõtmiste vahel 16i üksikisikute (keskmiselt kuni mõõdukalt ülekaaluliste / rasvunud) vahel. Leiti, et PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja BMI vahel oli oluline negatiivne korrelatsioon, kusjuures kõrgemad BMI indiviidid omasid madalamat dopamiini sünteesi (Joonis 2A: PET FMT toorpildid kõrgematest (vasakutest) ja alumistest (paremast) BMI üksikisikutest; Joonis 2B: parempoolne caudate, r = −0.66, p = 0.014, vasaku karaat: r = −0.22, p = 0.46 (ei ole oluline (ns)), mida kontrollitakse vanuse, soo ja PET FMT dopamiini sünteesi skaneerimise BMI muutuste suhtes käitumiskatseteks ).
PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja toidu eelistuste seos
Objektid hindasid 3i eraldi plokkides kaheksakümmend toiduaineid, lähtudes nende 1-i soovist, 2-i tervislikkusest ja 3-i) iga toiduaine maitsestusest (vt Joonis 1). Ligikaudu 50% toodetest oli tervislik ja ebatervislik, nagu on sätestatud terviseandmetes (vt Materjalid ja meetodid). On näidatud, et dorsamiin on seljastriatumis tugevalt seotud toidu motivatsiooniga [5], [6], [7], samal ajal kui toidu hedoonilised omadused on vahendatud teiste neuronaalsete mehhanismide kaudu [7], [27]. Maitse tajumine on siiski suuresti seotud toidu soovitavusega, sest enamik inimesi eelistab toitu, mida nad ka maitsvad [27]. Siit leiame ka, et maitse tajumine ja eelistamine on tugevalt seotud, kuna eelistatud esemeid hinnatakse ka maitsvateks (r = 0.707, p <0.002).
Seetõttu uurisime, kuidas tervise tajumine võib mõjutada toiduga seotud otsuste tegemist, etappide kaupa mitmel lineaarsel regressioonil modelleerida eelistatuks, maitsvaks ja tervislikuks peetud toiduainete arvu sõltuva muutuja ja sõltumatute muutujate vahelisi seoseid. FMT vasakus ja parempoolses kaudaadis, KMI, vanus, sugu, SES, KMI muutus PET-i skaneerimise ajast käitumuslikuks testimiseks ja PET-i käitumise testimisele kulunud aeg. Parema kaudaalse PET FMT dopamiini sünteesi väärtused aitavad oluliselt kaasa tervislike tajutud eelistatud maitsvate esemete regressioonimudelile (beeta: −0.696; t (15) = −3.625, p <0.003, Joonis 3), samas kui kõik muud sõltumatud muutujad jäeti mudelist välja mitteolulistena (t (15) <1.216, p> 0.246). Testisime ka hüpoteesi, et eelistatud, tajutud „ebatervislike” üksuste arv näitaks ka suhet nende sõltumatute muutujatega, kuid ükski sõltumatu muutuja ei olnud mudelisse sisestatud nii olulisena (F <2.7, p> 0.1). Seega on madalama kaudaalse PET FMT dopamiini sünteesiväärtusega inimestel suuremad eelistused tajutud „tervislike“, kuid mitte „ebatervislike“ toiduainete suhtes.
PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja toiduainete tervise tajumise seos
Me oletasime, et PET FMT dopamiini sünteesiväärtuste ja eelistatud „tervislike” esemete eelistamine võib olla tingitud individuaalsetest erinevustest toiduainete terviseseisundis. Ehkki me tegime selle ülesande ligikaudse 1∶1 suhtega tervete ja ebatervislike toiduainete vahel, varieerusid üksikisikud oma arusaamades esemete tervislikkusest, kusjuures tervete ja ebatervislike esemete suhe oli vahemikus 1.83∶1 kuni 0.15∶1. Järelikult uurisime post-hoc analüüsina seost parempoolse caudate PET FMT dopamiini sünteesi ja tajutava „tervisliku” suhte vahel „ebatervislike” objektidega ning leidsime olulise negatiivse korrelatsiooni (r = −0.534, p = 0.04) - madalama caudate PET FMT dopamiini sünteesi väärtused, mis vastavad suuremale hulgale "tervisele" tajuvatele "ebatervislikele".
Seetõttu kasutasime samm-sammult mitmekordset lineaarset regressiooni, et uurida seoseid PET FMT dopamiini sünteesi ja eelistatud tervislike, kuid mitte tegelike tervislike toiduainete eelistuste vahel (määratud objektiivse arvutusliku skooriga, vt Meetodid) ja tervisliku toidu eelistamine vastavalt objektiivsele arvutatud skoorile. Leidsime olulise seose kaudse PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja tajutud tervisliku, kuid mitte tegeliku tervisliku toidu eelistamise vahel (beeta: −0.631, t (15) = −3.043, p <0.01), kuid olulist suhet kaudse PET FMT dopamiini vahel sünteesiväärtused ja tegelike arvutatud tervislike toitude eelistamine (t (15) = −1.54, p> 0.148), mis viitab eelarvamusele liiga tajutud "tervisliku" toidu suhtes, mis korreleerus tugevamalt madalama FMT-ga inimestel. Pealegi ei olnud olulist suhet kaudse PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja eelistatud toodete keskmiste kalorite (r = 0.288, p> 0.34) vahel, mis näitab, et madalama PET FMT dopamiini sünteesiga isikud ei erinenud eelistatud toidu kalorsuses.
Samuti ei leidnud me seost BMI ja PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste muutuse, SES, vanuse, soo, PET-i pildistamise ja käitumiskontrolli vahelise aja, eelistatud tajutud "tervisliku" toidu või eelistatud "ebatervisliku" toidu vahel (p> 0.1).
Katseseansi aeg, viimasest toidukorrast möödunud aeg ja viimasel söögikorral söödud kalorite arv ei olnud korrelatsioonis ühegi käitumismeetmega (p> 0.13). Samuti ei olnud nälja- ja täiusemeetmed korrelatsioonis ühegi käitumismeetmega (p> 0.26).
Arutelu
Uuringu eesmärk oli uurida seost endogeensete caudate dopamiini sünteesi, BMI ja toiduga seotud käitumise vahel. Leidsime, et PET FMT dopamiini sünteesiga mõõdetav madalam caudate dopamiini süntees korreleerub 1iga), mis on suurem BMI ja 2), eelistades tajutud “tervislikke” toite. Me leidsime ka seose madalama caudate PET FMT dopamiini sünteesi väärtuste ja suuremate toiduainete tervislikkuse üle, samuti olulise korrelatsiooni suurema eelistatud tajutava „tervisliku” toiduga, mis ei olnud tegelikult terved. Me ei leidnud olulist seost PET FMT dopamiini sünteesi ja eelistatud toiduainete keskmise kalorisisalduse vahel.
Uuringud näitavad, et ebatervisliku toidu eelistamine ja liigne tarbimine on kaks paljudest kaalutõusust soodustavatest teguritest ja kõrgem BMI (haiguste tõrje ja ennetamise keskused); http://www.cdc.gov/obesity/index.html). Huvitaval kombel leidsime madalama dorsaalse striataalse dopamiini sünteesi korrelatsioonis suurema hulga eelistatud, tajutud „tervislike” toiduainetega. Kuigi see korrelatsioon ei tähenda põhjuslikku seost, võib see järeldus osutada, et dorsaalses striaalses dopamiinisünteesis esinevad endogeensed erinevused võivad osaliselt mõjutada individuaalset erinevust toidu eelistustes. Siin pakume välja, et madalama caudate PET FMT dopamiini sünteesi väärtused esindavad madalamat toonilist dopamiini, mis vastuseks maitsvatele stiimulitele võimaldab suuremat faasilist lõhkemist [28] ja võib-olla muutis toidu reageerimisvõimet. Alisaks võivad need dorsaalses striaalses dopamiinis esinevad erinevused mõjutada maitseärrituste töötlemist somatosensoorses ajukoores, nagu eelmises uuringus on näidatud muutunud aktivatsiooni nii dorsaalsetes striataalsetes kui ka somosensoorsetes piirkondades, kus toidu tarbimine on ülekaalulisele isikule vastuvõtlikel inimestel. [29]. Madalama seljajõu dopamiin võib samuti põhjustada ühenduvuse erinevusi dorsaalse striatumi ja dorsolateraalse prefrontaalse koore (DLPFC) vahel, nagu meie hiljutised tulemused on näidanud [30]. Tseega hüpoteesime dopamiiniga seotud dorsaalsete striaalsete mehhanismide mõju tervise tajumise erinevustele kas ühenduvuse kaudu somatosensoorsete töötlustega (st muudetud maitse tunneomadused) või võib-olla ühenduvusega DLPFC-ga, mis on näidanud, et mängib rolli eelistatud eelistuste ülehindamisel üksusi [31]. Funktsionaalne magnetresonantstomograafia (fMRI) võiks selgitada neid potentsiaalseid mehhanisme, mis on seotud individuaalsete erinevustega toiduainete eelistustes ja tervise väärtuste ülehinnangus.
Esialgselt ennustasime, et madalama dorsaalse striani dopamiiniga inimestel oleks suurem üldine toiduvalik (st eelistatakse rohkem inimesi, kes on ise hinnatud kui „terved” ja „ebatervislikud”), võrreldes kõrgema dorsaalse diatamiiniga isikutega. Meie uuringu teine järeldus oli aga see, et toidu tervislikkuse ülehindamine (st suurema tervislikkuse tunne), kuid mitte eelistatud toiduainete kalorisisaldus või objektiivselt määratletud tervislike toiduainete eelistamine, oli oluliselt seotud endogeensete toiduainetega. doramiini dorsaalsed meetmed. Seetõttu võib üks seletus meie järeldustele olulise seose kohta üksnes tajutud „tervisliku” toiduga olla see, et „tervislikuna” peetud toidud on eelistatumad. See võib eriti juhtuda seetõttu, et meie uuring viidi läbi tahtlikult pärast katsealuste söögiaegu, mil üldine toidu soov peaks olema minimaalne. Seetõttu eelistasid katsealused rohkem ülehinnatud “tervislikke” toite, kuigi need olid sel ajal küllastunud ja näljased. Tulevased uuringud, milles uuritakse endogeense striataalse dopamiini ja toidueelistuste vahelist seost näljas ja vananenud seisundis, toetaksid seda hüpoteesi veelgi.
Samuti võib väita, et terviseseisund eeldab kokkupuudet ja kogemusi toiduainetega, et saada tervislikku väärtust, ning võib juhtuda, et toitumise eluviisi erinevused on mõjutanud või modifitseerinud dorsaalse striatu dopamiini sünteesi. Lisaks võisid erinevused toiduainete tundmisega olla tingitud toiduainete eelistustest või toiduainete liigsest hindamisest tervena. Teemad aga teatasid ülesande lõpus, et nad tunnevad kõiki toiduaineid (vt. \ T Meetodid). Kuigi me ei uurinud erinevusi dieedis, kontrollisime sihilikult neid aineid, mis ei olnud uuringu ajal dieediga. Lisaks olid kõik uuringus osalejad noored (vanusevahemik 19 – 30), ilma et neil oleks olnud mingeid söömishäireid, ja hinnati ennast keskmiselt suurepäraseks tervisele. Me hindasime ka sotsiaalmajanduslikku seisundit ja ei leidnud mingit mõju. Siiski on toidu eelistustele ka muid keskkonnamõjusid, mida lisaks striataalsele dopamiinile võiks uurida ka tulevastes uuringutes.
Me oletame, et peened individuaalsed erinevused tervise tajumises võivad aidata kaasa BMI suurenemisele aja jooksul, kuna on teatatud, et iga päev (vähene tervislik või ebatervislik) kalorite tarbimise suurenemine aitab kaasa üldisele kehakaalu tõusule. [32]. Kuigi me ei leidnud siin mingit seost BMI ja tervise tajumise vahel, võib-olla suuremate KMI vahemikuga, võib toiduainete tervislikkuse ülehindamine olla kõrgemate KMI subjektide puhul tugevam. Meie oluliste leidude puudumine BMI ja toiduga seotud käitumise vahel võib samuti viidata sellele, et endogeenne striataalne dopamiin on fenotüübina tihedamalt seotud toiduga seotud käitumisega kui BMI, kuna BMI-d mõjutavad erinevad keerulised tegurid ja ei pruugi olla parim prognoosija käitumise või neuropiltimise tulemuste kohta (vt. \ t [10] ülevaatamiseks). Me ei leidnud ühtegi prognoosi BMI muutuse kohta aja jooksul, mis kulus PET-i omandamise ja käitumiskatsete vahel, kuigi subjektide BMI muutus oli väike ja ei erinenud märkimisväärselt ajapunktide vahel. Ent suuremad BMI kõikumised omavad tulevikus tehtavaid uuringuid, mis kasutavad PET FMT dopamiini sünteesi meetmeid koos toidu eelistustega ja tervise tajumise meetmetega.
Et täiendada varasemaid uuringuid, mis kasutasid dopamiiniretseptoreid siduvaid PET-ligande, kasutasime dopamiini sünteesi võimsuse mõõdet ja näitame, et madalam dopamiini süntees dorsaalses striatumis (st caudate) vastab kõrgemale BMI-le. Kuigi tuleb märkida, et meie uuringu ristlõike tõttu ei saa me lõplikult sõlmida põhjuse või tagajärje seost madalama dorsaalse striatsi FMT dopamiini sünteesi väärtustega, mis vastavad kõrgemale BMI-le. Kuid meie uuringus kasutati tervet kehakaalu mõõdukalt ülekaalulistele / rasvunud inimestele (st mitte-haigestunud rasvunud), mistõttu meie tulemused võivad viidata sellele, et madalama dorsaalse striaadi presünaptilised dopamiinimeetmed võivad vastata rasvumise kalduvusele. Teisest küljest võib juhtuda ka see, et presünaptilise dopamiini vähenemine tsaudaadis on tekkinud vastuseks mõõdukalt kõrgemale BMI-le, kuna on näidatud, et dopamiinergiline signalisatsioon väheneb vastusena toidu liigtarbimisele loommudelites. [5], [33]ja toidu liigtarbimine on tavaliselt seotud kehakaalu tõusuga, mille tulemuseks on kõrgem BMI. Ehkki meie uuringus kasutasime piiratud arvuga BMI-sid, võib-olla vaadelda uuringu piiranguna, leiame me tegelikult tulemused veelgi veenvamalt, sest PET FMT dopamiini sünteesi ja BMI vahel on seos ilma haigestunud rasvunud inimesteta. Pealegi, kuigi meie valimi suurus (n = 16) oli PET FMT uuringutes teiste proovide suurusega suurem või võrreldav ([11], [12], [15]), meie tulemuste replikatsioon suurema valimi suurusega ja laiema KMI-ga põhjendaks meie tulemusi veelgi ja võib leida rohkem eelistusi ebatervislike toiduainete suhtes, mis on korrelatsioonis madalamate PET FMT dopamiini sünteesi väärtustega, mida meie uuringus ei avastatud.
Kokkuvõttes võib öelda, et kuigi teised neurotransmitterisüsteemid on söödas ja kaalus reguleeritud [7]Meie uuringus leitakse, et dorsaalne diatamiin on doramiinis toidu eelistustes ning inimeste tervise tajumisel. Dopamiiniga seotud PET-meetodeid kasutavad tulevased prospektiivsed uuringud on väga olulised, et uurida, kuidas endogeenne dopamiin, samuti individuaalsed erinevused toiduga seotud käitumises võivad korreleeruda inimese kehakaalu kõikumisega.
Rahastamise aruanne
Seda tööd rahastas heldelt NIH toetused DA20600, AG044292 ja F32DA276840 ning Tanita Healthy Weight Community Fellowship. Rahastajatel ei olnud mingit rolli uuringute kavandamisel, andmete kogumisel ja analüüsimisel, avaldamise otsusel ega käsikirja koostamisel.
viited
;