Biol Psychiatry. Autori käsikiri; saadaval PMC 2014 May 1.
Avaldatud lõplikus redigeeritavas vormis:
Biol Psychiatry. 2013 mai 1; 73 (9): 877 – 886.
Avaldatud Internetis 2013 Feb 23. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.01.014
PMCID: PMC3686098
NIHMSID: NIHMS466498
Abstraktne
Taust
Oluliseks sammuks ülekaalulisuse uuringus on kindlaks määratud mittetoidu tasu töötlemise neurobioloogilised alused, mis on ainulaadsed rasvunud isikute teatud alarühmadele.
Meetodid
Üheksateist rasvunud isikut, kes soovisid ravida liigsöömishäireid (BED), võrreldi 19i mitte-BED rasvunud isikutega (OB) ja 19i tailiha kontrollisikutega (LC), teostades rahalise tasu / kahjumi ülesannet, mis analüüsib ennetavaid ja tulemuslikke komponente funktsionaalse magnetresonantsi ajal pildistamine. Erinevusi piirkondlikus aktiveerimises uuriti BED, OB ja LC gruppides tasu / kahjumi väljavaate, prognoosimise ja teatamise ajal.
Tulemused
Võrreldes LC-rühmaga näitas OB rühm ventraalse striatsi ja ventromediaalse prefrontaalse koore aktiivsuse suurenemist ennetavate faaside ajal. Seevastu näitas BED grupp OB rühma suhtes vähenenud kahepoolset vatsakese striatali aktiivsust ennetava tasu / kahjumi töötlemise ajal. Ventraalse striatumi BED ja LC rühmade vahel ei täheldatud erinevusi.
Järeldused
Hüperogeensus esineb ülekaaluliste inimeste hulgas tasu / kahjumi töötlemise närvikorrelaatide suhtes. Rasvumusega eraldatavate rühmade närvierinevused viitavad sellele, et rasvumise ennetus- ja ravistrateegiate optimeerimisel võivad olla olulised mitmed erinevad sekkumised.
Rasvumisse on kaasatud närvirakkude süsteemid - nende söögiisu reguleerimine, kehakaalu reguleerimine ja ravivastus.1-3). Kuid ülekaaluliste populatsioonidega läbiviidud uuringud on näidanud nii hüper- kui hüpotees-vastupanuvõime neurokontuuri, mis on vastuseks toidu märgistele (4-8). Need näiliselt lahknevad leiud võivad olla seotud rasvunud isikute heterogeensusega (9). Rasvumine on seotud erinevate häiritud toitumisharjumuste vormidega. Näiteks erinevad rasvumise ja liigsöömishäiretega rühmad (BED) mitmetest käitumis- ja psühholoogilistest mõõtmetest kõrvalehoidmisega mitteseotud rasvumisega rühmadega (10). Olemasolev arutelu on seotud „toidu sõltuvuse” kohaldamisega söömisharjumuste suhtes; kuigi mõned uurijad väidavad, et puuduvad tõendid (11), teised soovitavad, et ehitis näib eriti asjakohane teatud rasvunud alarühmade, näiteks BEDi (12,13).
Ilmselgelt vastuolulised järeldused võivad kajastada ka ennetavate ja tulemuste töötlemisega seotud etappide adekvaatset selgitamist (14). Tasu ennetamine on seotud ventral striatuse (VS) aktiivsusega, samas kui suurem mediaalne prefrontaalne cortex aktiivsus on seotud tasu teatamise või tasu töötlemise tulemuste etapiga (15-18). Toidu-uuringute uuringud, mis muudavad prognoosivalt tarbivad erisused, näitavad VS, midrain, amygdala ja talamuse suuremat prognoositavat reageeringut tervete inimeste hüvede töötlemise faaside suhtes (19,20). Maitsev toidutarbimine on seotud suurema aktiivsusega orbitofrontaalses ajukoores (OFC) ja insula, kusjuures rasvunud inimestel on suurenenud tundlikkus (19,21,22). Ülekaalulisuse puhul on eriti oluline ennetav tarbimine, sest energia tarbimine tundub tugevalt mõjutavat pigem ennetavat signaalimist kui tegelikku toidutarbimist (23). Toiduhüvitiste kõrgendatud prognoosimine on ülekaalulisuse indutseerija rasvunud inimestel (20,24).
Praeguseks on keerulisi tulemusi leidnud neuroimingulised uuringud, mis eristavad ennetavat / tarbivat töötlemist ebakorrapärase söömisega inimestel. Rasvunud, võrreldes tailiha, indiviidil ja madalamal frontaalsel gyrus (IFG) suureneb aktiivsus toidu ootamise ajal (22). Kuid bulimia nervosas, häired, mida iseloomustab liigsöömine, on toiduvalmistamine seotud prefrontaalsete ja insulaarsete toimete vähenemisega, võrreldes mitte-liigsest toitumisega inimestega (25). Striatoorne aktiivsus on seotud tasu töötlemise ülesannetega (15-18,26,27) ja muutunud striatri vastused on seotud rasvumise ja kehakaalu tõusuga; kuigi mõned uuringud näitavad, et rasvunud inimestel on pärast maitsvat toidutarbimist vähenenud aktiivsus, teatavad teised, et raseduse vastane toime on suurenenud (6,22,28,29).
Sarnaselt sisaldab sõltuvuskirjandus näiliselt ebamääraseid järeldusi tasu töötlemisel isegi siis, kui eristatakse ennetavaid / tarbivaid komponente. Näiteks on kokaiinisõltuvuse korral esinenud töötlemisel teatatud suurenenud striaaltegevusest (30), samas kui alkoholisõltuvuse puhul on täheldatud ennetavaid VS-vastuseid (31) ja patoloogilised hasartmängud (32). Need erinevused võivad olla seotud spetsiifiliste häirete, metoodiliste / analüütiliste kaalutlustega, ravi otsimise staatusega või VS-i anatoomiliste piiritlustega; täiendavad erinevused võivad olla seotud tugevdusliikidega (nt sõltuvusega seotud / mitteseotud).
Kuigi mitmed neuroimaginguuringud uurivad rasvunud populatsioonides toidupiirangute paradigmaga seotud tasustamisprotsesse, on ülekaalulisuse uuringute puudumine toiduks mittekasutatavate tasude töötlemise osas.33,34). Üldise tasu töötlemise mõistmine ülekaalulisuses on oluline, sest tasu ahelate muutused võivad kujutada endast ebakorrektse söömise haavatavust. Praeguses uuringus kasutati funktsionaalset magnetresonantstomograafiat (fMRI), et uurida rahalise tasu töötlemist rasvunud üksikisikute võidu / kahjumi prognoosimise ja vastuvõtmise ajal BEDi ja vähese võrdluse (LC) grupiga. Mitmest käitumis-, keha-kujutise-, psühholoogilisest ja psühhiaatrilisest markerist erinevad liigse toitumise häired oluliselt teistest ülekaalulisuse ja söömishäirete vormidest.10,35,36). Praeguseks on ainult kaks neuropiltimise uuringut uurinud selle häire bio-käitumuslikke korrelatsioone teiste rasvunud seisundite suhtes. Esimesed täheldatud erinevused ülekaalulistes BED-i osalejates võrreldes ülekaalulisuse ja lahja rühmadega ilma BED-i ventromediaalse prefrontaalse koore (vmPFC) vastustes toidumärkidele (37). Hiljuti täheldasime kognitiivse kontrolli ülesande ajal BED-ga ja ilma BED-ga rasvunud isikute vaheliste aju aktivatsioonierinevuste esinemist, kusjuures BED-rühm näitas IFG, vmPFC ja insula puhul suhteliselt vähenenud aktivatsiooni.38).
Täiendavate erinevuste uurimiseks rasvunud isikutel, kellel on BED ja ilma, kasutasime laialdaselt kasutatavat rahalise stiimulite viivitusülesannet (MIDT), et uurida tasu / kahjumi töötlemist (16,17,32,39,40). Me oletasime, et BED-grupp näitas VS-is ennetusfaaside ajal vähenenud reaktsiooni, samas kui OB-rühm demonstreerib VS-aktiivsuse suurenemist LC-rühma suhtes. Me oletasime, et kooskõlas fIMRI uuringutega bulimia (25), demonstreerib BED-grupp tulemuste faasis vmPFC, insula, talamuse ja IFG aktiivsuse vähenemist mitte-BED rühmade suhtes. Uuriti sarnasusi BED ja OB rühmades, arvestades võimalikke sarnasusi ülekaaluliste isikute vahel tasu töötlemise neuronaalsetes korrelatsioonides.
Materjalid ja meetodid
Osalejad
Osalejate hulgas olid 57 täiskasvanud 19 – 64 aastat (keskmine vanus: 38.9, 34 emane), kus 64.9% (n = 37), mis on tähistatud kui kaukaasia, 29.0% (n = 17), mida nimetatakse afroameerikaks, 5.3% (n = 3), mis on identifitseeritud Native American ja 1.8% (n = 1), mis on tähistatud Aasia-Ameerika; 5.3% (n = 3) identifitseeritakse ennast hispaanlasteks ja 94.7% (n = 54), mis on määratletud kui mitte-hispaania keel. Demograafiline teave on Tabel 1 ja 1. Vanus lülitati kõikidesse grupi kontrastanalüüsidesse, võttes arvesse rühmade erinevusi vanuses ja kontrollides võimalikke vanusega seotud mõjusid. BED rühma kehamassiindeks (BMI) oli vahemikus 30.1 kuni 44.1. OB rühma kuulusid 19-isikud, kelle BMI oli vahemikus 30.4 kuni 41.6 ja LC-rühm koosnes 19-i isikutest, kelle BMI-d olid vahemikus 20.4 kuni 24.6. BED- ja OB-rühmad ei erinenud keskmisel BMI-l ja nagu oodatud, olid nendel rühmadel kõrgemad BMI-d kui LC-rühmas.
Rasvunud BED grupp koosnes 19i ravi taotlevatest osalejatest, kes osalesid randomiseeritud platseebokontrollitud uuringus, kus testiti 4-kuu ravi sibutramiini ja kognitiivse käitumise-eneseabi sekkumisega, üksinda või kombinatsioonis. Siinkohal kirjeldatud algtaseme mõõtmise järel läbisid osalejad enne ravi alustamist fMRI protokolli, mis anti 4 kuud. Pakutud DSM-5i kriteeriumid BEDi jaoks (www.dsm5.org) kasutati selleks, et kontrollida, kas kõik BED grupi isikud vastasid kriteeriumidele, kuid ükski OB või LC gruppide üksikisikutel ei olnud ajaloolist või jooksvat söömisharjumust ega muid häireid.
Meetmed
MIDT
Kõik osalejad lõpetasid MIDT-i; ülesanne ja katsemeetodid on kirjeldatud mujal (32,39) ja lisa 1 meetodite osas.
fMRI omandamine ja analüüs
Pildid saadi Siemens TIM Trio 3T MRI süsteemidega (Siemens, Malvern, Pennsylvania). Pildi hankimise ja analüüsi meetodid on üksikasjalikult kirjeldatud lisas 1. Funktsionaalseid kujutisi töödeldi SPM5iga (Welcome Functional Imaging Laboratory, London, UK), normaliseeriti Montreali-Neuroloogilise Instituudi malliks ja siluti 6-mm kerneli täis-laius-pool-maksimumiga. Esimese taseme modelleerimine viidi läbi tugeva regressiooniga (41) vähendada kõrvalekallete mõju (42). Täiendavad regressorid, mis ei ole huvipakkuvad, sisaldasid liikumis- ja üleannustamise filtrite parameetreid. Neuroelfi analüüsipakett (www.neuroelf.net) kasutati teise taseme juhuslike efektide analüüsiks. Mitme võrdluse korrigeerimine viidi läbi Monte-Carlo simulatsiooniga (nt AlphaSim), kombineeritud voksli ja klastri künniste abil, mille tulemuseks oli 5% perekondlik vea määr. Et uurida ülesannetega seotud aju aktiveerimist, vastandasime: 1) rahapakkumise prognoosimine võrreldes prognoosiga (A1) ja teate (A2) faaside (vastavalt A1Win ja A2Win) rahalise tulemuse prognoosimisele; 2) rahalise kahju prognoosimine võrreldes A1i ja A2i faaside rahalise tulemuse prognoosimisega (vastavalt A1Loss ja A2Loss); 3) „Win” versus “neutraalsete” tulemuste katsetega (OCWin); ja 4) „Loss” versus “Neutral” tulemustest (OCLoss). Lisateabe saamiseks vt lisa 1 ja Balodis et al. (32) kujutab proovistruktuuri. Rühmade vaheliste erinevuste uurimiseks võrdlesime BED-, OB- ja LC-rühmade aktiivsust A1Wini, A2Wini, OCWini, A1Loss'i, A2Loss'i ja OCLoss'i vahel paarikaupa t testid. Lisaks kogu aju kontrastidele viidi läbi 2i huvipiirkonna analüüsid. Need analüüsid keskendusid VS-ile, mille koordinaadid olid ajuahelate metaanalüüsi käigus, mis võeti tööle rahaliste stiimulite prognoosimisel (Joonis 2) (43) ja koordinaadid, mis hõlmavad tuuma accumbens (Joonis 3) (26).
Tulemused
A1-i kontrastsuse ja käitumuslike ning afektiivsete vastuste tulemused paiknevad 1-lisas, antud ruumi piirangud ja A2- ja OC-faaside asjakohasus sõltuvust tekitavates protsessides. Lisaks on loetletud analüs, milles on loetletud ülekaalulised aktiveerumised rasvunud rühmade vahel (BED + OB rühmad koos) Tabel S2 lisas 1. Kõik grupi erinevused on loetletud Tabel 1. Järgnevalt rõhutatakse ja kirjeldatakse tulemusi, mis on seotud meie hüpoteesidega (st front-striatu piirkondadega). Huvipakkuvate analüüside tulemused on esitatud Arvud 2 ja Ja33.
OB Versus LC
A2Win
A2Wini ajal näitasid OB-LC kontrastid suurenenud aktiivsust parempoolses IFG-s, ulatudes mediaalselt OFC-le ja kahepoolses talamuses, mis ulatub parempoolsesse caudatesse, VS (Joonis 2C, Joonis 3C) ja hüpotalamuse.
A2Loss
A2Loss'i ajal näitasid OB-LC-kontrastid, et vasakul IFG-l on suurenenud aktiivsus, mis laienes kahepoolselt paremale IFG-le, OFC-le ja vmPFC-le; parempoolne parempoolne eesmine gyrus, mis ulatub külgsuunas keskmisele eesmise gyrus ja IFG-le; ja vasakpoolne aju nigra, mis ulatub mediaalselt punasesse tuuma ja lentiformi tuuma.
OCWin
OCWini ajal näitasid OB-LC-kontrastid suhteliselt vähenenud aktiivsust vasakpoolses keskpunktis gyrus, mis ulatub keskelt eesmise ja postentrilise güüsi suunas.
OCLoss
OCLoss'i ajal näitasid OB-LC-kontrastid, et vasakpoolne girus on vähenenud aktiivsusega, mis ulatub keskmisest eesmise ja postentrilise gyrus.
BED Versus LC
A2Win
A2Wini ajal näitasid BED-LC kontrastid suhteliselt suuremat aktiivsust seljakaudaadis, mis ulatub keskmisest frontaalsest gyrusest, insula-st ja claustrum'ist ning vasakul cingule gyrus, mis ulatub kaudatesse (Joonis 2D). Vähenenud aktiivsust täheldati dorsaalses mediaalses frontaalses gyrus.
A2Loss
A2Loss'i ajal näitasid BED-LC kontrastid suhteliselt suuremat aktiivsust parempoolses caudates, ulatudes IFG-le. Suhteliselt vähenenud aktiivsust täheldati parempoolses keskmises frontaalses giruses, mis ulatub seljaga keskmisest eesmise gyrus.
OCWin
OCWini ajal näitasid BED-LC kontrastid suhteliselt vähenenud aktiivsust paremas ülemises ajalises güüris, mis ulatub insula, cingulate gyrus ja posteriori cingulate; vasakpoolne madalam parietaalne lobule, mis ulatub insula, posteriori cusulate, ülemuse / keskmise ajalise güüsi, VS, caudate, postentristliku gyrus, precuneus, cuneus, ülemuse / keskosaga okulaari ja culmen; kahepoolne eesmine cingule, mis ulatub külgsuunas paremale IFG, caudate ja claustrum; kahepoolne mediaalne frontaalne gyrus; ja parem VS.
OCLoss
OCLoss'i ajal näitasid BED-LC kontrastid suhteliselt vähenenud aktiivsust vasakpoolses giruses, mis ulatub paremale tsirkuleerivale gyrusele, kahepoolsele eesmisele cinguleerimisele, vasakule paratsentralisele lobule'ile, paremale tsentraalsele gyrusele ja parematele paracentral lobule'ile; parempoolne kõrgem ajaline gyrus, mis ulatub ajalise giruse, post-keskse güüsi ja insula; vasakpoolne insula, mis ulatub eel-keskele gyrus ja postcentral gyrus; vasak tagumine cingulate laieneb linguaalsele gyrusele, kahepoolsele precuneusele ja cuneusele; ja paremale keskjoonele, mis ulatub talamusele ja kuldlastele.
BED Versus OB
A2Win
A2Wini ajal näitasid BED-OB kontrastid suhteliselt vähenenud aktiivsust lentiformi tuumas, ulatudes kahepoolselt VS-i (Joonis 2B, Joonis 3B), hüpotalamuse, talamuse, caudate, putameni ja punase tuuma tuum; parempoolses kirjas gyrus, mis laieneb kahepoolselt mediaalse / ülemuse eesmise gyrusele; parem insula, mis ulatub kõrgemale ajalisele gyrusele; ja vasakul eel-gyrus, mis ulatub IFG-le.
A2Loss
A2Loss'i ajal näitasid BED-OB kontrastid suhteliselt vähenenud aktiivsust keskjoones punases tuumas, mis ulatub talamusele, kahepoolsele VS-ile ja materia nigra-le; mediaalne eesmine gyrus, mis ulatub keskjoonele gyrus, geeni, madalama parietaalse lobuli, post-keskse gyrus ja ülemuse eesmise gyrus; vasakpoolne insula, mis ulatub kõrgemale ajalisele gyrusele; keskne eesmine gyrus, mis ulatub eesmisest cinguleerimisest ja mediaalse frontaalse gyruseni; ja vasakpoolne gyrus, mis ulatub keskse gyruseni.
OCWin
OCWini ajal näitasid BED-OB kontrastid suhteliselt vähenenud aktiivsust insula, lentiformi tuumas, para-hipokampuses gyrus, cuneuses, talamuses ja ülemises ajalises gyrus; parempoolne paremal ajalooline gyrus, mis ulatub insula, precentral gyrus ja IFG; parempoolne esipaneel, mis ulatub eesmise cingulaadi, kahepoolse VS ja caudate poole; ja jäi kaudist välja.
OCLoss
OCLoss'i ajal ei näidanud BED-OB kontrastid grupi erinevusi front-striaalsetes piirkondades (Tabel 1 loetleb kõik grupi erinevused).
Arutelu
Märkimisväärseid erinevusi täheldati BED, OB ja LC rühmade vahel viisil, mis kinnitasid osaliselt meie hüpoteese: VX-i olulisi ennetavaid erinevusi täheldati A2i võidu / kahjumifaasi ajal BED-OB (kuid mitte BED-LC) kontrastides; BED-OB võrdlused nende faaside käigus näitasid, et BED-is on vähenenud ennetavad VS-vastused, samas kui OB-LC-kontrastid näitasid kõrgendatud VS-vastuseid OB-s. Need mustrid toimusid ka grupi erinevuste puhul keskjoones, talamuses ja amygdalas, mis viitab afektiivsete ja / või motiveerivate ahelate erinevale värbamisele (44,45). Tulemuste töötlemine BED-i osalejates seostati vähenenud prefrontaalsete ja insula-aktiivsustega, võrreldes mõlema mitte-BED-rühmaga. Siin käsitletakse bioloogilisi ja kliinilisi mõjusid seoses erinevustega rühmakontrastide vahel ennetus- ja tulemustasu faasides.
Eeldamise töötlemine
Kooskõlas meie hüpoteesidega oli ennetav töötlemine seotud kahepoolse VS-i aktiivsuse vähenemisega BED-is OB osalejate suhtes. Vastupidi, OB-LC-kontrastid näitasid selle etapi jooksul OB-osalejate hulgas suuremat kahepoolset VS-i värbamist. Lisaks sellele ilmnesid keskmised aju, amygdala ja talamuse vahel erinevad BED-OB signaalid - alad, mis olid varem identifitseeritud toidupiirangu paradigmades, kui need olid tundlikumad ettevaatusega võrreldes tarbivate tasustamisprotsessidega (19,20). Need tulemused annavad seega selguse näiliselt ebaselgete hüperaktiivsuse hüvitushüvitiste ülekaalulisuse kohta ning rõhutavad rasvumise alatüüpide ja ennetavate tulemuste tasustamise faaside eristamise tähtsust. VS, eriti tuumade akumuleerumine, on tugevalt seotud tasu töötlemisega, eriti kuna see on seotud muutustega afektiivses olekus ja eesmärgipärases käitumises (46-48). Meie leiud vähenenud striatri vastusest BED rühmas võrreldes OB rühmaga A2i võidu / kadumise faasis on kooskõlas MIDT leidudega teistes populatsioonides, mida iseloomustavad impulsi kontrolli probleemid, kaasa arvatud patoloogilise hasartmängudega, tähelepanupuudulikkuse / hüperaktiivsuse häired alkoholisõltuvus ja alkoholismi positiivsed perekonna ajalugu (31,32,39,49,50). Sarnaselt patoloogiliste hasartmängudega seotud järeldustega (37), BED-i osalejate suhteline frontostriaalne hüpoaktiivsus oli vähem faasipõhine kui hüpotees. Suhteliselt vähenenud fronto-striatsiooniline aktiivsus toimus nii ennetus- kui ka lõppfaasis ning võidu ja kahjumi tingimustes (Joonis 1), näidates BED-is üldist vähendatud tulu ja kahjumi töötlemise vähenemist. Lisaks tekitasid BED-LC ja BED-OB kontrastid sarnaseid erinevusi MIDT tulemuste etappide vahel, eriti saarepiirkondades ja striatali piirkondades. Siiski näitavad BED-LC-kontrastide vähesed erinevused fronto-striatuse piirkondades, et BED-grupi iseloomustavad kõige paremini muutused lõppetappide ajal, samas kui OB-rühm eristub hüperaktiivsuse kaudu ennetavatel etappidel.
Asjakohasus sõltuvuse teooriatele
Varajase töötlemise vähenemine võib kujutada endast olulist eelarvet BEDi arendamisel. „Hüvitise puudulikkuse sündroom” tähendab, et madala algtasemega tasu neurokircuit aktiivsus võib tarbida toiduaineid või osaleda sõltuvust tekitavates tegevustes, et stimuleerida tegevust nendes valdkondades (51). Muudetud keskjälgede reaktsioonid, mis hõlmavad materia nigrat nii A2W kui ka A2L faasides BED-OB-s ja OB-LC-kontrastides, viitavad muutustele dopamiinergilistes neuraalsetes radades. Tõepoolest, VS, hüpotalamused, talamused ja prefrontaalsed ajukoored esindavad valdavalt mesokortikolimbilise dopamiini süsteemi väljaulatuvaid piirkondi, mis on kooskõlas selle neurotransmitteri rolliga tasu töötlemisel (52,53). Kuigi fMRI ei saa kindlasti seostada aktiivsuse muutusi dopamiiniga, näitavad fMRI ja positroni emissioonide tomograafia uuringud suurenenud dopamiinergilist aktiivsust prefrontaalsetes kortikaalsetes piirkondades, kuna inimesed ennustavad ja saavad rahalisi hüvesid (54). Dopamiinergilisi muutusi täheldatakse BED-is (55-57) ja striatraalse dopamiini vabanemine toidu stimuleerimise ajal on positiivselt seotud \ t58). Sellegipoolest võib BED-hüpo-aktiivne / OB-hüperaktiivne dopamiinergiline mudel aluspõhimõtteid lihtsustada; muutused võivad olla seotud spetsiifiliste häireetappidega, nii et selle süsteemi esialgne ülitundlikkus võib väheneda, rasvade või suhkrusisaldusega toiduainete vahelduva katkestamisega (59-61). Kooskõlas stimuleeriva mõjuvõimu teooriaga võib pärast ülekasutamist väheneda tarbimisprotsessi hedooniline mõju (st “meeldiv”), samal ajal kui stimuleeriva (st „sooviva”) komponent on kõrgendatud. Käesolevas uuringus demonstreerisid BED-i osalejad OB-rühma suhtes prognoositavat töötlemist rahatähtede suhtes; on võimalik, et kokkupuude toiduvalikutega (st häiretundlikud stiimulid) võib suurendada aktiivsust frontekstreaalsetes võrgustikes (37).
Erinevalt BED-grupist olid OB-LC-rühma erinevused enamasti ennetusetapis. OB (suhteline LC) rühma suurenenud mediaalse / külgse OFC, striatumi, amygdala ja hipokampuse aktiveerimise tulemused eeldusliku töötlemise ajal on samaväärsed toiduainete märkide esitamise ajal täheldatud sarnaste reaktsioonimudelitega (7) ja toetada ideed suurema tasu saamise kohta selles grupis.
Tulemuste töötlemine
Kooskõlas meie hüpoteesidega demonstreerisid BED-i osalejad tegevuse eelfaasides suhteliselt vähenenud aktiivsust prefrontaalsetes ja saarepiirkondades nii OB kui ka LC gruppide suhtes. Need tulemused on kooskõlas aruannetega, mis on täies mahus ja bimimia läve alampiirkonnas, kus isikutel on maitsva toidutarbimise ajal vähenenud aktiivsus vasakus keskmises frontaalses güüsis, insula ja õiges eelkeskkonnas.25). Lisaks on vmPFC ja õige insula atroofia seotud kompulsiivse liigsöömise etioloogiaga (62). Nii BED-OB kui ka BED-LC kontrastides on BED-i osalejates ilmne IFG-le laienenud kahepoolse insula-tegevuse vähenemine. Insula moodustab peamise maitse koore, kuid on seotud ka homeostaatilise signalisatsiooniga (63-65). Seetõttu toetavad tulemused üldise tasu töötlemise muutmise ideed BEDis. Muudetud intertseptsiooniteadlikkus pimendatud insula tegevuse kaudu, eriti tulemuste töötlemise ajal, viitab võimetusele integreerida individuaalse hetkeolukorra tasuinformatsiooni. Lisaks on IFG seotud kognitiivse ja motiveeriva töötlemise interaktsiooniga inhibeeriva kontrolli ajal (66-68); seetõttu võib kollektiivne vähenenud IFG ja insula signaalimine mõjutada nälja / küllastussignaali mõõtmist.
Tugevused, piirangud ja tulevikujuhised
Meie teadmiste kohaselt on praegune uurimus esimene fMRI uurimine üldise tasu töötlemise kohta eristusvõime faaside ja ülekaalulisuse alarühmade vahel, sealhulgas BED-iga. Tasu töötlemise paradigma rakendamine rasvunud rühmades, kus on erinevad söömisharjumused, annab parema ülevaate iga fenotüübi potentsiaalsetest biomarkeritest. Sel viisil analüüsib praegune uuring spetsiifilisi neuraalseid korrelatsioone, mis on seotud ülekaalulisusega seotud söömiskäitumisega. Lisaks annab fMRI ülesanne võimaluse uurida neurofunktsionaalseid mustreid, mis on seotud tasu / kaotuse protsessidega, mis võivad soodustada konkreetseid söömisharjumusi.
Käesolevat uuringut piiravad mitmed tegurid. Meeste osavõtjate väike arv BEDi grupis välistas sooliste erinevuste uurimise; söögiküsimustike manustamine kõigis rühmades võib samuti tähendada teisi olulisi toitumisomadusi. Varasemad uuringud on teatanud erinevustest, mis on seotud BED-i raskusega kliinilistes ja kogukondlikes proovides (69); seetõttu on võimalik, et ravi taotlev iseloom eristas BEDi OB ja LC rühmadest. Mõned kogu aju leiud ei säilita konservatiivset Bonferroni korrigeerimist mitmete võrdluste jaoks, mis on seotud MIDT kuue faasiga ja kolme uuritud diagnostikarühmaga.
Edasised uuringud võiksid täiendavalt uurida BEDi ja OB rühmade vahelisi ühiseid jooni; praeguses uuringu analüüsis tuvastati kattuvused rohkemas selja- ja tagumises piirkonnas (Tabel S2 lisas 1). Lisaks täheldati BED-LC ja OB – LC kontrastide rasvunud rühmade vahel vähe kattumist. Konkreetsed piirkonnad ilmusid enamasti tulemuste faaside ja rohkemate dorsaalsete tagumiste piirkondade ajal, sealhulgas vähenenud posteriori cingulatsioon, precuneus ja gentriline aktiivsus mõlemas tulemusfaasis. Need valdkonnad on seotud tasuootmise ja tähelepanu juhtimisega; näiteks tagantjärele cingulatsioonile omistatakse roll keskkonnamuutuste, sealhulgas tasu tulemuste märgistamisel, suurendades aktiivsust, mis vastab sisemiste või keskkonna muutujate muutustele (70). Vähenenud aktiivsus nendes piirkondades rasvunud rühmades viitab tulemuste faasis tagasisidet puudutavatele tähelepanu ja motivatsiooni muutustele.
Tulevased uuringud peaksid samuti uurima võimalikke erinevusi, mis on seotud sugu, suitsetamise seisundi ja ravi otsivate käitumistega rasvunud inimestel. Teine oluline samm on mõista, kuidas need närvisüsteemid koostoimesid homeostaatiliste mehhanismidega (71,72) ja täiendavalt seostuvad rasvumise ja / või BED kroonilisuse / kestusega. Pikisuunalised uuringud võiksid pakkuda ka ajalisi seoseid kehakaalu muutuste ja tasu süsteemi töötlemise vahel ning määratleda bioloogilised markerid, mis on seotud toidu tarbimisega enne rasvumise arengut. Kuigi praegune eksperimentaalne disain ei saa diskrimineerida, kas need erinevused on ülekaalulisuse või liigsöömise põhjus või tagajärg, on neil siiski oluline mõju rasvumise ravile. Kortikostriaalse limbilise aktiivsuse stimuleerimiseks keskendunud ravimeetodid võivad kujutada endast olulist ravistrateegiat BED-i jaoks. Laiemalt öeldes viitavad need tulemused tervishoiupoliitika võimalikule tähtsusele kõrge rasvasisaldusega ja suure suhkrusisaldusega toiduainete reguleerimisel, mis võivad mõjutada tasuvust nende inimeste puhul, kellel on oht süüa ja rasvuda (73).
Järeldused
Käesolev uuring kujutab endast olulist sammu ülekaalulisuse ja aju korrelatsiooniga inimeste rühmade uurimisel toiduks mittekasutatava tasu töötlemise puhul. Vähendatud cortico-striatia töötlemise tulemused BED-i osavõtjates ennetus- ja tulemustasu faasides võrreldes OB ja LC rühmadega näitavad tasu töötlemisel ja isereguleerimisel osalevate võrgustike vähenenud värbamist. Need andmed annavad samuti tõendeid sarnaste neuropiirkonna muutuste kohta, mis vahendavad tasu töötlemist muudes impulsside kontrolli häiretes, nagu patoloogiline hasartmängimine ja alkoholisõltuvus. Nii BED kui ka OB rühmade kaasamine on oluline samm selle üle, kuidas kaaluda, kuidas keeruline käitumine põhjustab rasvumist. Kokkuvõttes näitavad praegused leiud, et abstraktses tasustamisprotsessis esinevad erinevad närvialused, mis eristavad rasvunud isikute konkreetseid alarühmi. Need andmed võivad anda ülevaate VS-i tegevuse näiliselt ebaselgetest leiudest rasvumise uuringutes.
Tunnustused
Toetust pakkusid järgmised toetused: Riiklikud Terviseinstituudid (NIH) toetused R01-DA019039, P20-DA027844, P50-AA012870, R01-DA020908, R01-AA016599, RL1-AA017539, K12-DA00167, R01 DK073542, PL1-DA024859, PL2-DA24 ja 070052KXNUMX DKXNUMX. Tunnustame tänu Scott Bullockile, Jessica Montoyale, Naaila Panjwanile, Monica Solorzanole, Jocelyn Topfile, Katie VanBuskirkile, Rachel Barnesile ja Robin Mashebile. Käsikirja sisu on ainult autorite vastutus ja need ei pruugi esindada ühegi rahastamisasutuse ametlikku seisukohta.
Dr Potenza on konsulteerinud Boehringer Ingelheimi ja nõustanud teda; on Somaxonis konsulteerinud ja tal on finantshuve; sai NIH, veteranide administratsiooni, Mohegan Sun kasiino, riikliku vastutustundlike mängude keskuse ja sellega seotud hasartmänguhäirete uurimise instituudi, metsalaborite, Psyadoni, Ortho-McNeili, Oy-Control / Biotie ja GlaxoSmithKline farmaatsiatoetuste uurimistoetust; osalenud uimastisõltuvuse, impulsikontrolli häirete või muude terviseteemadega seotud uuringutel, postitamistel või telefonikonsultatsioonidel; konsulteerinud impulsikontrolli häiretega seotud küsimustes advokaadibüroodes ja föderaalses riigikaitseametis; osutab kliinilist abi Connecticuti vaimse tervise ja sõltuvusteenuste osakonna hasartmänguteenuste programmis; viinud läbi NIH ja teiste asutuste toetuste ülevaatused; pidanud akadeemilisi loenguid suurtes voorudes, täiendõppe üritustel ning muudes kliinilistes või teaduslikes kohtades; ning genereeris vaimse tervise tekstide väljaandjatele raamatuid või raamatupeatükke.
Allmärkused
Kõik teised autorid ei esita biomeditsiinilisi finantshuve ega võimalikke huvide konflikte.
Käesolevas artiklis nimetatud täiendavad materjalid on kättesaadavad Internetis aadressil http://dx.doi.org/10.1016/j.biopsych.2013.01.014.
viited