Tha co-cheangal ri ithe mì-bacadh ann an òigearan ruadha le lùghdachadh uiread orbitofrontal agus dysfunction gnìomhach (2011)

L Maayan,2,4 * C Hoogendoorn,1* V Sweat,1 agus A. Convit1,3,4

LINK A-STEACH A-STEACH

Reamhrachd (Earrach Airgid). 2011 Iuchar; 19 (7): 1382 - 1387.

1 Roinn Eòlas-inntinn, Sgoil Leigheas Oilthigh New York, 550 First Avenue, New York, NY 10016, USA.

2 Roinn Eòlas-inntinn Cloinne, Sgoil Leigheas Oilthigh New York, 550 First Avenue, New York, NY 10016, USA.

3 Roinn an Leigheis, Sgoil Leigheas Oilthigh New York, 550 First Avenue, New York, NY 10016, USA.

4 Institiùd Nathan Kline airson Rannsachadh Eòlas-inntinn, 140 Old Orangeburg Rd. Orangeburg NY 10962, USA

Ann an inbhich, tha reamhrachd air a bhith co-cheangailte ri ithe toirmisgte, lughdachadh meud stuth liath cortical, agus coileanadh nas ìsle air measaidhean inntinneil. Tha mòran nas lugha de dh'fhiosrachadh mu na dàimhean sin ann an òigeachd agus chan eil sgrùdaidhean ann a tha a ’measadh ceumannan giùlain, inntinneil agus neurostructural anns an aon bhuidheann de chom-pàirtichean sgrùdaidh. Rinn an sgrùdadh seo sgrùdadh air a ’cheangal eadar reamhrachd, gnìomh gnìomh, casg agus casg eanchainn ann an òigeachd a tha an ìre mhath fallain. Am measg nan com-pàirtichean bha 54 reamhar agus deugairean lean 37. Fhuair com-pàirtichean bataraidh cognitive, ceisteachain mu ghiùlan ithe, agus ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach (MRI). Bha measaidhean neuropsychological a ’toirt a-steach gnìomhan a bha ag amas air gnìomh lobe aghaidh. Chaidh giùlan ithe a dhearbhadh le bhith a ’cleachdadh Ceisteachan Ithe nan Trì Factaran (TFEQ), agus chaidh MRI structarail a dhèanamh air Siostam MRI 1.5 T Siemens Avanto (Siemens, Erlangen, A’ Ghearmailt) gus tomhas de chùisean liath eanchainn a dhearbhadh. Chaidh òigearan lean agus reamhar a mhaidseadh a rèir aois, bliadhnaichean foghlaim, gnè, agus inbhe sòisio-eaconamach. An coimeas ri deugairean lean, bha ìrean casg nas àirde aig com-pàirtichean reamhar air an TFEQ, coileanadh nas ìsle air na deuchainnean inntinneil, agus tomhas cortex orbitofrontal nas ìsle. Bha dì-ghalarachadh ceangailte gu mòr ri Clàr-amais Corporra, sgòr Stroop Colour-Word, agus tomhas-lìonaidh cortex orbitofrontal. Is e seo a ’chiad aithisg de na comainn sin ann an òigearan agus tha iad a’ comharrachadh cho cudromach sa tha e tuigse nas fheàrr fhaighinn air na ceanglaichean eadar easbhaidhean neurostructural agus reamhrachd.

Faclan-luirg: Reamhrachd, òigearan, Disinhibition, MRI, Lobe Frontal, Cognition, Orbitofrontal Cortex

Ro-ràdh

Tha tricead reamhrachd cloinne is deugaire anns na SA air a dhol suas trì uiread bho 1970. Ged a tha fianais o chionn ghoirid a ’moladh gum faodadh reamhrachd cloinne a bhith air lughdachadh, tha na h-ìrean àrda a th’ ann an-dràsta a ’ro-innse duilgheadas slàinte poblach a tha ri thighinn a’ toirt a-steach tinneas cardiovascular agus endocrine (1).

Tha casg air giùlan ithe, a tha air a chomharrachadh gu ìre mar a bhith buailteach a bhith ag ithe gu h-iomchaidh mar fhreagairt air cuisean àrainneachd, air a bhith ceangailte ri reamhrachd an dà chuid ann an òigridh agus inbhich (2). Dh ’fhaodadh an teip smachd co-cheangailte ann an in-ghabhail caloric a tha a’ leantainn gu reamhrachd mu dheireadh tachairt aig grunn ìrean san eanchainn a ’toirt a-steach an hypothalamus (3) agus, a rèir obair nas ùire, ann an cortex cerebral (4). Tha sreath de sgrùdaidhean neuroimaging gnìomh de dhaoine fa leth reamhar agus reamhar ann an stàitean acrach agus biadhaidh air grunn roinnean cortical a nochdadh a ’toirt a-steach an cingulate anterior, medial prefrontal (5), insula, posterior cingulate, temporal, agus cortices orbitofrontal (6) a bhith air an cur an gnìomh gu eadar-dhealaichte a rèir ìre satiety agus BMI, a ’moladh gu bheil iad an sàs ann an riaghladh in-ghabhail caloric. Tha tuigse OFC mar phrìomh raon ann an casg giùlan a ’sìneadh air ais gu cùis Phineas Gage, an 19 mì-fhortanachth neach-obrach rèile linn a thàinig beò bho thubaist a dh ’fhaodadh a bhith a’ dèanamh cron air a cortex orbitofrontal, a lean gu atharrachaidhean pearsantachd agus barrachd impulsivity (7).

Chaidh toraidhean neurostructural a cheangal cuideachd ri Clàr-amais Corporra (BMI). Ann an sgrùdadh beag air boireannaich 55 bliadhna a dh ’aois agus nas sine, a bha a’ fastadh morphometry stèidhichte air voxel (VBM), chaidh BMI a cho-cheangal gu h-àicheil le tomhas de chùisean liath ann an grunn raointean aghaidh a ’toirt a-steach an orbitofrontal clì, aghaidh ìochdarach deas, agus gyri precentral ceart a bharrachd. gu roinnean eile a ’toirt a-steach an cerebellum ceart a bharrachd air sgìre posterior mòr deas a’ gabhail a-steach na gyri parahippocampal, fusiform, agus dà-chànanach (8). Lorg sgrùdadh nas motha de dh ’inbhich 1,428 co-dhàimh àicheil am measg fireannaich eadar BMI agus cùis ghlas iomlan a bharrachd air roinnean eanchainn sònraichte leithid lobes temporal medial dà-thaobhach, lobes occipital, lobes aghaidh, precuneus, midbrain agus lobe roimhe den cerebellum (9). Sheall sgrùdadh VBM eile gu bheil dùmhlachd cuspair liath nas ìsle aig inbhich reamhar ann an raointean leithid operculum aghaidh, gyrus aghaidh meadhanach, gyrus post-meadhan, a bharrachd air putamen (10). Tha a ’bhuidheann againn air cunntas a thoirt air eas-òrdughan neurostructural am measg deugairean reamhar le tinneas an t-siùcair seòrsa 2 diabetes mellitus (T2DM) (26), ach gu ar n-eòlas cha deach easbhaidhean mar sin a mhìneachadh am measg òigridh reamhar às aonais T2DM.

A bharrachd air toraidhean structarail, tha measaidhean inntinneil air sealltainn gum faodadh gnìomhachd gnìomh agus casg freagairt a bhith air am milleadh an dà chuid ann an daoine reamhar inbheach is deugaire. Lorg aon sgrùdadh a bha a ’cleachdadh tomagrafaireachd sgaoilidh positron (PET) agus deuchainnean inntinneil gu robh inbhich reamhar air lughdachadh metabolism glùcois prefrontal bun-loidhne a bharrachd air coileanadh lùghdaichte air gnìomh Stroop, deuchainn air aire roghnach agus gnìomh gnìomh (11). Tha sgrùdaidhean eile air gnìomh gnìomh agus casg freagairt ann an inbhich air sealltainn gu bheil ceangal àicheil aig na caochladairean sin le BMI (12-14). A bharrachd air an sin, tha òigearan uamhasach reamhar a ’nochdadh gnìomhachd lùghdaichte air gnìomhan gnìomh an coimeas ri dàta àbhaisteach (15).

Bha sinn a ’gabhail a-steach, a rèir toraidhean roimhe seo a’ cleachdadh a ’Cheisteachan Ithe Trì Factaran (TFEQ), gum biodh òigearan reamhar aig ìrean nas àirde de thoirmeasg fèin-aithris ann an giùlan ithe. Rinn sinn tuilleadh beachd-smuain gum biodh sgòran nas ìsle aig deugairean reamhar air measaidhean air gnìomh gnìomh agus ionracas nas lugha ann an ceumannan neurostructural de lobe aghaidh (tomhasan cùis liath stèidhichte air MRI a bharrachd air tomhasan eanchainn roinneil). A bharrachd air an sin, chuir sinn an cèill gum bi casg àicheil air an TFEQ ceangailte gu h-àicheil ri sgòran inntinneil air raointean buntainneach a bharrachd air tomhasan stèidhichte air MRI de raointean eanchainn a tha an sàs ann an casg freagairt agus smachd gnìomh.

Dòighean-obrach

Com-pàirtichean agus Dòighean-obrach

Naoi air fhichead òganach (14-21y / o), 37 lean (BMI <25 kg / m2 no co-mheas Waist to Height <0.5) agus 54 reamhar (BMI≥30 kg / m2 no> ghabh 95 percentile airson BMI airson aois is gnè) pàirt anns an sgrùdadh. Fhuair ceithir fichead sa h-aon dhiubh sin (36 lean, 45 reamhar) MRI. Cha d ’fhuair deich deugairean MRI airson na h-adhbharan a leanas: cha do chùm dithis an dreuchdan, bha aon dhiubh trom agus roghnaich sinn mearachd a dhèanamh air taobh sàbhailteachd, cha b’ urrainn dha aon gabhail ris an MRI (claustrophobia), agus bha BMI> 50 aig sianar. kg / m2 agus a ’dol thairis air meud a’ chuirp a dh ’fhaodadh an sganair a ghabhail a-steach.

Bha aois chuibheasach aig com-pàirtichean lean 17.3 ± 1.6 bliadhna agus reamhar 17.5 bliadhna ± 1.6 bliadhna. Chaidh an dà bhuidheann a mhaidseadh cuideachd air bliadhnaichean de fhoghlam, gnè, agus inbhe sòisio-eaconamach agus bha iad uile anns an raon àbhaisteach a thaobh tuigse. Bha fianais de thinneas eanchainn, meidigeach (a bharrachd air dyslipidemia, strì an aghaidh insulin gann de T2DM, galar ovary polycystic, no hip-fhulangas), no tinneas inntinn-inntinn (a ’toirt a-steach trom-inntinn agus deoch làidir no ana-cleachdadh stuthan eile) a’ dùnadh dhaoine bho bhith a ’gabhail pàirt san sgrùdadh. Bha T2DM cuideachd a ’dùnadh dhaoine fa leth bho bhith a’ gabhail pàirt. Thug com-pàirtichean agus am pàrantan cead fiosraichte sgrìobhte agus fhuair iad airgead-dìolaidh airson an ùine agus an neo-ghoireasachd. Chaidh protocol an sgrùdaidh aontachadh le Bòrd Lèirmheas Institiùd Sgoil Leigheas Oilthigh New York.

Chaidh a h-uile com-pàirtiche sgrùdaidh sampall fala a ghabhail às deidh 10-uair gu luath thar oidhche airson measadh glùcois, insulin, lipid, agus comharran inflammatory (ìrean C-Reactive Protein; hs-CRP) le cugallachd àrd. Chaidh glucose a thomhas a ’cleachdadh dòigh glucose oxidase (VITROS 950 AT, Amersham, Sasainn), insulin le chemiluminescence (Advia Centaur, Bayer Corporation), agus chaidh CRP a thomhas ann am plasma a’ cleachdadh immunoassay enzymatic (sleamhnag Vitros CRP, Ortho Clinical Diagnostics). Chaidh cugallachd insulin a thomhas a ’cleachdadh Measadh Modail Homeostasis air a bhith a’ cur an aghaidh insulin (HOMA-IR).

Measadh

Measadh neuropsychological

Rinn sinn measadh farsaing air gnìomhan neurocognitive, a ’gabhail a-steach coileanadh inntleachdail, cuimhne o chionn ghoirid, cuimhne obrach, aire, agus gnìomh gnìomh. Rinn sinn beachd gum biodh eadar-dhealachaidhean ann an gnìomhan lobe aghaidh eadar deugairean reamhar agus reamhar agus mar sin chuir sinn cuingealachadh air na mion-sgrùdaidhean againn gu deuchainnean neurocognitive a tha a ’nochdadh ionracas lobe aghaidh agus gnìomhan gnìomh neo-iomlan, is e sin an Deuchainn Comann Facal Beòil Smachdaichte (COWAT), Deuchainn Dèanamh Slighe pàirtean A & B, Gnìomhachd Stròc, Clàr aire / dùmhlachd den mheasadh farsaing air ionnsachadh is cuimhne (WRAML) agus clàr-amais cuimhne obrach an WRAML. Ach a-mhàin an WRAML agus an Stroop, a bheir seachad sgòran àbhaisteach a tha air an ceartachadh le aois, thathas ag aithris air sgòran amh. Tha a h-uile deuchainn air a rianachd nan ionnstramaidean neuropsychological àbhaisteach air am mìneachadh gu mionaideach ann an àiteachan eile (16).

Ceisteachan ithe trì factaran (TFEQ)

Chaidh feartan giùlan ithe a mheasadh le bhith a ’cleachdadh an TFEQ. Is e ionnsramaid 51-item a th ’anns an TFEQ, air a dhèanamh suas de thrì subscales a’ tomhas srianadh (ie, smachd inntinneil air giùlan ithe; nithean 21), casg (ie, dè cho buailteach a bhith ag ithe mar fhreagairt air factaran tòcail agus cuisean mothachaidh; nithean 16), agus acras (ie, cho buailteach a bhith ag ithe mar fhreagairt air faireachdainnean an acras; nithean 14). Chaidh an TFEQ a rianachd timcheall air uair a-thìde às deidh do chuspairean lòn a ghabhail.

Togail MRI agus Mion-sgrùdaidhean Ìomhaigh

Chaidh a h-uile cuspair a sgrùdadh air an aon shiostam 1.5 T Siemens Avanto MRI, aig a bheil tolladh trast-thomhas 65 òirleach agus clàr a tha freagarrach airson suas ri punnd 400 fa leth. Fhuair sinn ìomhaighean mac-talla caisead togail luath le cuideam T1-ullaichte (MPRAGE; TR 1300 ms; TE 4.38 ms; TI 800 ms; FOV 250 × 250; tighead sliseag 1.2 mm; NEX 1; Ceàrn flip 15 °; meud matrix 256 × 256; 192 sliseagan coronal).

Mion-sgrùdadh Volumetric WM / GM

Bha gnàthachadh spàsail agus cuairteachadh ìomhaighean MPRAGE a ’cleachdadh modhan fèin-ghluasadach mar a chaidh a mhìneachadh ann an (17) am bathar-bog mapaidh parametric staitistigeil (SPM5). Chaidh ìomhaighean MPRAGE a cheartachadh an toiseach airson neo-èideadh comharran agus air an àbhaistachadh gu spàsail gu teamplaid Institiùd Neurological T1 Montreal. A ’cleachdadh an algairim seòrsachaidh clò ann an SPM5, chuir sinn na h-ìomhaighean àbhaisteach MPRAGE a-steach do na roinnean liath aca (GM), cuspair geal (WM), agus fluid cerebro-spinal (CSF), a tha nam mapaichean a tha a’ riochdachadh coltachd airson gach voxel a bhith air an seòrsachadh mar GM, WM no CSF. Chaidh na h-earrannan sgaraichte sin a dhèanamh àbhaisteach às deidh na teamplaidean àbhaisteach aca. A bharrachd air a bhith a ’dèanamh measadh eanchainn slàn, agus leis gu bheil myelination lobe aghaidh òigeachd fhathast a’ dol air adhart, chleachd sinn dà theamplaid eadar-dhealaichte gus na roinnean inntinneach (ROI) fhaighinn anns an lobe aghaidh. B ’iad sin Labeling Anatomic fèin-ghluasadach SPM (AAL) (18) teamplaid agus an dòigh parcelation lobe aghaidh earbsach foillsichte againn (19). Chaidh an teamplaid AAL a chleachdadh gus lobe aghaidh iomlan fhaighinn, sgìre cingulate anterior, agus sgìre orbitofrontal. Chaidh an dòigh parcelation againn fhèin a chleachdadh gus sgìre prefrontal fhaighinn (lobe aghaidh minus an roinn motair leasachail). Rinn sinn tomhas air na cuibhreannan de mheudan WM, GM, CSF anns an eanchainn gu lèir agus roinnean aghaidh aig ìre na cùise le bhith a ’mapadh nan roinnean an toiseach gu gach sgaradh sgaraichte agus an uairsin a’ cuibheasachadh nan luachan thar chuspairean airson gach aon den dà bhuidheann.

Mion-sgrùdadh staitistigeil

Rinn sinn deuchainnean-sampaill neo-eisimeileach dà-earbaill a ’sgrùdadh eadar-dhealachaidhean buidhne ann an deamografaigs, dàta endocrine, dàta inntinneil, agus tomhasan eanchainn a bharrachd air co-dhàimh Pearson eadar sgòr casg TFEQ agus BMI, sgòr facal dath Stroop, agus tomhas cuspair liath cortex orbitofrontal. Chaidh dàta a bha na b ’fhaide na 2 ghluasad àbhaisteach bho mheadhan na buidhne airson an caochlaideach sin a thoirmeasg. Leis gu bheil eadar-dhealachadh fa leth ann an tomhas eanchainn roinneil co-cheangailte ri meud ceann iomlan, thomhais sinn meud seilear eadar-cranial (ICV) gach neach agus chleachd sinn luachan ICV gus na meudan eanchainn roinneil atharrachadh. Mar sin, gus coimeas a dhèanamh ri sgrùdaidhean eile agus gus mothachadh a thoirt don leughadair mu mheud nan roinnean eanchainn a chaidh a sgrùdadh, tha an clàr a tha a ’toirt cunntas air meudan eanchainn roinneil a’ sealltainn na meudan amh (neo-chòmhnaidh). Ach, bha coimeas staitistigeil agus brìgh agus meud buaidh airson a h-uile ìomhaigh a chaidh a thaisbeanadh a ’cleachdadh tomhas-lìonaidh eanchainn atharraichte (air fhàgail).

toraidhean

Dàta eòlas-sluaigh agus dàta endocrine

Chaidh buidhnean cuspair a mhaidseadh a rèir aois, gnè, ìre sgoile, agus inbhe sòisio-eaconamach Hollingshead (SES). Bha com-pàirtichean reamhar, le mìneachadh, nas àirde ann am BMI, agus mar a bhiodh dùil bha cuideam fuil systolic agus diastolic nas àirde, insulin luath agus ìrean glùcois (ach uile anns an raon normoglycemic) a bharrachd air measadh modail homeostatic de strì an aghaidh insulin (HOMA-IR ), triglycerides, cholesterol lipoprotein dùmhlachd ìosal (LDL), agus pròtain C-reactive cugallachd àrd (CRP). Bha ìrean mòran nas ìsle de lipoprotein dùmhlachd àrd (HDL) aig cuspairean reamhar cuideachd. Feuch an toir thu sùil air Clàr 1.

 Clàr 1    

Eòlas-sluaigh agus Feartan Endocrine de Bhuidhnean òigearan Lean is Reamhar

Ceisteachan ithe trì factaran

Bha deugairean reamhar a ’sgòradh gu math nas àirde na com-pàirtichean leanmhainneach air factar casg a’ Cheisteachan Ithe Trì Factaran (6.85 ± 3.55 vs. 3.91 ± 1.96, p <0.000, cohen's d (d) = 1.07), a bharrachd air a ’bhàillidh acras (6.60 ± 3.37 vs 4.68 ± 2.84, p = 0.008, d = 0.81) agus am bàillidh bacadh cogaiseach (9.19 ± 4.30 vs. 6.78 ± 4.11, p = 0.012, d = 0.57). Thoir fa-near gun do rinn sinn a-rithist na mion-sgrùdaidhean sin airson fo-sheata 81 com-pàirtiche le MRI agus gu ìre mhòr cha robh na toraidhean gun atharrachadh (cha deach dàta a shealltainn).

Ceumannan Cognitive

An coimeas ri deugairean lean, bha coileanadh inntinneil nas miosa aig deugairean reamhar anns a h-uile gnìomh lobe aghaidh, as ainmeile airson an Stroop (tomhas de chasg), agus Clàr-amais Cuimhne Obrach an WRAML, eadhon nuair a rinn sinn smachd airson IQ measta. Feuch an toir thu sùil air Clàr 2.

 Clàr 2    

Eadar-dhealachaidhean inntinneil eadar buidhnean òigearan leanailteach agus reamhar

Leis nach d ’fhuair cuspairean 10 measadh MRI (airson mion-fhiosrachadh thoir sùil air na h-earrannan com-pàirtiche agus modhan gu h-àrd), rinn sinn a-rithist ar mion-sgrùdaidhean airson fo-bhuidheann deugairean 81 aig an robh MRI agus dh’ fhan stiùireadh agus brìgh nan toraidhean inntinneil gun atharrachadh (dàta cha deach a shealltainn).

Ìomhaigh eanchainn

Bha meud stuth liath lobe còmhnard (ann an ceudameatairean ciùbach) nas lugha, ged nach robh e aig ìre brìgh staitistigeil, am measg òigearan reamhar (265.3 ± 29.5 vs 269.6 ± 26.7; air fhàgail 0.00369 ± 0.018312 vs −0.00609 ± 0.014076, p = 0.139, d = 0.35). Thoir fa-near, ged a bha na h-eadar-dhealachaidhean iomlan eadar na leabhraichean sin beag, chaidh na mion-sgrùdaidhean a dhèanamh an dèidh a bhith a ’fuireach chun ICV agus tha luachan brìgh agus meudan buaidh a’ nochdadh na mion-sgrùdaidhean sin. A bharrachd air an sin gus smachd a chumail air na buaidhean leasachaidh a dh ’fhaodadh a bhith aig aois air meudan toisich is cerebral rinn sinn ath-ruith air na mion-sgrùdaidhean againn a’ co-atharrachadh airson aois. Lorg sinn meudan cùis liath a bha gu math nas ìsle airson òigridh reamhar ann an cortex orbitofrontal (32.3 ± 3.68 vs. 33.3 ± 3.99; air fhàgail 0.00781 ± 0.024944 vs −0.01227 ± 0.018947, p = 0.005, d = 0.66). Cha robh na h-eadar-dhealachaidhean buidheann tomhas OFC gun atharrachadh an dèidh smachd a chumail air cuideam fuil systolic no HOMA-IR. Cha robh roinnean eanchainn eile a chaidh a mheasadh, a ’toirt a-steach cortex prefrontal agus cortex cingulate anterior gu math eadar-dhealaichte eadar com-pàirtichean reamhar agus lean. Cha do dh ’atharraich co-chaochladh airson aois gin de na dàimhean sin.

Comainn

Lorg sinn ceanglaichean cudromach eadar an TFEQ agus ceumannan meud cognitive, BMI, agus MRI. Gu sònraichte, sheall sgòr a ’bhàillidh dì-ghalarachaidh air an TFEQ co-dhàimh chudromach le BMI (r (81) = 0.406, p <0.001), sgòr Stroop Colour-Word (r (77) = −0.272, p = 0.017), agus OFC liath meud cuspair (r (71) = −0.273, p = 0.021). Gus tuilleadh tuigse fhaighinn air a ’cheangal eadar meud OFC agus toirmeasg rinn sinn sgrùdadh air a’ chomann air leth airson an dà bhuidheann. Fhuair sinn a-mach nach robh ceangal eadar dì-ghalarachadh agus tomhas OFC airson daoine reamhar (r (40) = −0.028, p = 0.864), ach bha ceangal làidir ann airson a ’bhuidheann lean (r (31) = −0.460, p = 0.009). Bha na comainn eadar sgòr a ’bhàillidh toirmisg agus am BMI agus Stroop fhathast cudromach airson fo-sheata dhaoine le MRI (cha deach dàta a shealltainn).

Deasbaireachd

Mar a bhiodh dùil, bha ìrean gu math nas àirde aig deugairean reamhar de chasg, acras, agus bacadh inntinn air an TFEQ. Ged a bhiodh ìrean nas àirde de bhacadh inntinneil am measg òigearan reamhar a ’nochdadh an-toiseach, tha e a rèir a’ mhodail a chaidh a mhìneachadh de “srianadh teann” anns am faodadh neach le ithe toirmisgte agus bacadh inntinn a bhith buailteach a bhith a ’cuingealachadh biadh ann an cuid de shuidheachaidhean ach a’ dèanamh cus cuideam ann an cuid eile. (20).

Tha na toraidhean neurostructural nobhail againn am measg òigearan reamhar a rèir toraidhean ann an litreachas inbheach (8, 9) a ’nochdadh lughdachadh meud stuth liath. Anns an sampall òigearan againn bha na lùghdachaidhean sin air an comharrachadh as motha airson an cortex orbitofrontal, roinn eanchainn a tha cudromach ann an smachd ìmpidh, ach bha iad cuideachd a ’sealltainn gluasad lag airson lobe aghaidh iomlan. Tha sinn a ’dèanamh a-mach gum faodadh na lùghdachaidhean meud nas seòlta a tha ann an roinnean eanchainn eile am measg òigearan reamhar ruighinn brìgh staitistigeil ann an sampall leudaichte.

Gu cudromach airson na h-aithisg seo, lorg sinn gu robh a ’bhuidheann le cus cuideim chan ann a-mhàin air sgòran casg nas àirde air an TFEQ, ach coileanadh nas ìsle air deuchainnean inntinneil a’ nochdadh gnìomhan eanchainn a thathas a ’smaoineachadh a bha aig cridhe casg giùlan, eadhon nuair a bha iad a’ cumail smachd airson IQ. A-mach às na roinnean lobe aghaidh agus gnìomhan a thomhais sinn, bha ùidh shònraichte againn ann a bhith a ’faighinn a-mach an dàimh eadar factar dì-ghalarachaidh an TFEQ agus an OFC, sgìre eanchainn a tha glè chudromach airson casg giùlan (smachd impulse). Thagh sinn an Stroop oir is e seo an aon fhear de na gnìomhan lobe aghaidh againn (a ’toirt a-steach an fheadhainn a tha a’ cnagadh gnìomhan gnìomh) a bhios gu sònraichte a ’dèanamh deuchainn air comas casg a chuir air freagairtean fèin-ghluasadach. Is e seo an co-shìnte cognitive dìreach den ghiùlan (feart casg an TFEQ) agus roinn eanchainn (OFC) cuideachd a tha an sàs ann a bhith a ’cur bacadh air freagairtean fèin-ghluasadach. B ’e an ùidh a bh’ againn faighinn a-mach gnìomh (Stroop vs. gnìomhan aghaidh eile nach eil a ’tomhas casg air freagairt) agus sònrachas anatomic (OFC) de na co-dhùnaidhean againn agus an ceangal ris a’ bhàillidh casg den TFEQ.

Lorg sinn cuideachd ceanglaichean cudromach eadar sgòran factaran casg agus an dà chuid BMI agus OFC. Nuair a chaidh an dàimh eadar casg agus tomhas OFC a sgrùdadh air leth ann an com-pàirtichean caol agus reamhar, lorg sinn ceangal làidir àicheil a-mhàin don bhuidheann lean. Tha e comasach gu bheil daoine reamhar air eòlas fhaighinn air ìre èiginneach de chasg - (a tha sinn mar a tha sinn a ’sealltainn co-cheangailte ri BMI), far nach eil toirmeasg a bharrachd air a nochdadh cho soilleir ann an tuilleadh atharrachaidhean ann an OFC, ach is dòcha ann an diofar roinnean eanchainn no lìonraidhean nach deach a mheasadh. mar phàirt den sgrùdadh seo. Is e comas eile airson na co-dhùnaidhean eadar-dhealaichte sin airson gach aon den dà bhuidheann cuideam, seach gu bheil ìre nas àirde de dhaingneachadh nithean aig na buidhnean reamhar, is dòcha gum bi iad nas buailtiche do chùisean a tha airidh air sòisealta agus mar sin is dòcha nach bi iad cho dualtach cunntas iomlan a thoirt air ìre an casg giùlan ann an ithe, a ’milleadh a’ chomainn sa bhuidheann seo. Mu dheireadh, tha e comasach cuideachd gum faodadh cuingealachadh raon, is e sin na h-imrichean de cho-cheangalan a tha a ’lughdachadh nuair a thèid an eadar-dhealachadh a lughdachadh mar a thachras nuair a bhios sinn a’ roinn ar sampall ann an dhà, a ’toirt buaidh air na toraidhean againn.

Ged a tha an sgrùdadh againn a ’faighinn a-mach gu bheil casg ann an giùlan biadhaidh co-cheangailte ri lughdachaidhean ann an gnìomhachd gnìomh agus tomhasan cùis liath aghaidh, chan eil nàdar tar-roinneil ar dealbhaidh a’ leigeil leinn dèiligeadh ri cùis treòrachaidh no adhbharrachadh. Le sin ri ràdh, tha grunn theòiridhean so-chreidsinneach ann a thaobh stiùireadh nan comainn sin.

Is e aon chothrom a th ’ann gu bheil easbhaidhean eanchainn structarail no gnìomhach bun-sgoile a’ leantainn gu ithe toirmisgte agus lughdachadh ann an gnìomh neurocognitive. Tha an loidhne reusanachaidh seo a ’faighinn taic ann am pàirt le obair a’ sealltainn casg air giùlan ithe gus barrachd caloric a ghabhail a-steach (21) agus reamhrachd (22). Tha e cuideachd co-chòrdail ri obair ìomhaighean gnìomh a ’sealltainn gu bheil daoine fa leth, a tha mar fhreagairt air in-ghabhail lèirsinneach de bhiadhan palatable a’ nochdadh gnìomhachd nas laige de chuairtean duais eanchainn, ann an cunnart nas àirde airson cuideam fhaighinn san àm ri teachd (23); is dòcha gu bheil feum aca air brosnachadh nas motha (barrachd bìdh) gus an aon fhreagairt duais fhaighinn.

Is e mìneachadh eile a dh ’fhaodadh a bhith ann gu bheil easbhaidhean structarail eanchainn mar an fheadhainn a chaidh a nochdadh san sgrùdadh seo mar thoradh air reamhrachd agus an aghaidh insulin co-cheangailte ris. Tha an comas seo a ’faighinn taic bho sgrùdadh fad-ùine 24-bliadhna a’ sealltainn barrachd BMI a ’tòiseachadh ann am meadhan aois ceangailte ri meud lobe temporal nas fhaide air adhart sa bheatha (24). Cuideachd a ’toirt taic don òrdugh buaidh seo tha an obair againn fhèin ann an inbhich far a bheil sinn a’ faighinn a-mach gu robh meudan hippocampal co-cheangailte ri easbhaidhean ann an fulangas glùcois (25) a bharrachd air an sin ann an òigearan le T2DM, far a bheil sinn a ’lorg easbhaidhean inntinneil agus lughdachadh ann an tomhas lobe aghaidh agus ann an ionracas microstructural cuspair geal (26). Tha sinn a ’tagradh gum faodadh an strì an aghaidh insulin co-cheangailte ri reamhrachd a tha air a thaisbeanadh leis a’ bhuidheann de dh ’òigearan le cus cuideam cur ri gnìomh gnìomh lùghdaichte agus easbhaidhean structarail. Thug sinn cunntas air modail a dh ’fhaodadh a bhith ann airson na buaidhean sin (27) anns a bheil sinn a ’gabhail a-steach gu bheil strì an aghaidh insulin co-cheangailte ri ath-ghnìomhachd lùghdaichte eanchainn co-cheangailte ri dysfunction endothelial. Tha fios againn, rè gnìomhachd eanchainn, mar a thachras nuair a bhios tu a ’dèanamh gnìomh inntinneil, gu bheil àrdachadh ann an gnìomhachd synaptic anns an roinn eanchainn a tha an sàs. Anns an eanchainn àbhaisteach tha seo a ’leantainn gu vasodilation roinneil agus mar sin àrdachadh ann an ruigsinneachd glùcois chun roinn sin gus taic a thoirt don iarrtas inntinneil nas motha (28). Mar sin, tha reactivity vascùrach, a tha riatanach do shruth fala cerebral air a riaghladh gu math, deatamach airson a bhith a ’cumail suas àrainneachd neuronal as fheàrr rè gnìomhachd eanchainn (29). Rannsachadh a ’sealltainn eas-fhulangas endothelial ann an clann reamhar, eadhon mus deach tinneas an t-siùcair a leasachadh (30), a ’toirt tuilleadh taic don bhunait seo. A bharrachd air an sin, chaidh am pròtain inflammatory C-reactive protein (CRP) àrdachadh anns na deugairean reamhar againn. Ann an sgrùdaidhean a ’sgrùdadh buidhnean mòra de dh’ inbhich, tha luchd-sgrùdaidh air ìrean nas àirde de cytokines inflammatory a lorg mar eadar-mheadhanairean putative de chrìonadh inntinneil am measg dhaoine fa leth le syndrome metabolic (31-34). Tha dòigh a dh ’fhaodadh a bhith ann airson na buaidhean inntinneil sin air a thoirt seachad le dàta bheathaichean a’ sealltainn gum faod cus cytokines inflammatory lùghdachadh potentiation fad-ùine (LTP), pròiseas a thathas a ’tuigsinn mar rud riatanach ann a bhith a’ daingneachadh cuimhne anns an hippocampus. Faodaidh cytokines inflammatory cuideachd lagachadh adhbhrachadh ann an neurogenesis agus neuroplasticity, pròiseasan a tha deatamach airson cruthachadh cuimhneachain agus cumail suas ionracas neural structarail.

Is e an treas comas a th ’ann gu bheil na buaidhean sin dà-thaobhach far am bi casg giùlan a’ leantainn gu reamhrachd, a dh ’fhaodadh droch bhuaidh a thoirt air raointean eanchainn a tha an urra ri gnìomh gnìomh agus casg air caloric a thoirt a-steach, agus mar sin ag adhbhrachadh cearcall dìomhain de dysfunction. Dh ’fhaodadh an treas comas seo cuideachadh le bhith a’ mìneachadh carson a tha e cho duilich do dhaoine cuideam a chall aon uair ‘s gu bheil e air fhaighinn.

Tha sinn air ar misneachadh leis gu robh an lughdachadh meud as motha am measg òigearan reamhar am measg beagan de na roinnean eanchainn a rinn sinn measadh, an OFC, sgìre eanchainn a chaidh a dhearbhadh cho cudromach ann an casg giùlan ann an sgrùdadh bheathaichean is dhaoine. Tha na co-dhùnaidhean againn, a ’toirt a-steach coileanadh nas ìsle ann an deuchainnean inntinneil a thathas a’ smaoineachadh a dh ’fheumas OFC neo-iomlan, còmhla ri lughdachaidhean meud san raon seo co-cheangailte ri bacadh giùlan a’ comharrachadh cho cudromach sa tha e ann a bhith a ’faighinn cuideam.

Tha cuid de chuingealachaidhean soilleir san sgrùdadh seo. An toiseach, is e sealladh tar-roinneil a th ’ann nach leig leinn beachd a thoirt air adhbhar soilleir. San dàrna àite, leis cho mòr ‘s a bha sinn de shampall, chuingealaich sinn ar tomhasan gu roinnean eanchainn a chaidh a lorg ann an sgrùdaidhean roimhe gu robh iad co-cheangailte ri reamhrachd no casg, no an fheadhainn air an robh adhbharan teòiridheach math againn airson a bhith an sàs. Mar sin, tha e comasach gu bheil raointean eanchainn eile ann, nach do rinn sinn measadh, a dh ’fhaodadh a bhith an sàs cuideachd. Is e an treas cuingealachadh den sgrùdadh againn nach eil againn ach cuideam làithreach nan com-pàirtichean agus chan urrainn dhuinn beachd a thoirt seachad air fad reamhrachd; tha coltas ann gum bi eadar-dhealachadh mòr anns an sampall a rannsaich sinn a thaobh reamhrachd agus an aghaidh insulin co-cheangailte ris. Ach a dh ’aindeoin sin, tha neartan mòra aig an sgrùdadh againn, a’ gabhail a-steach maidseadh faiceallach eadar buidhnean, na measaidhean ioma-thaobhach a chaidh a dhèanamh, agus na dòighean MRI neo-phàirteach a chaidh a chleachdadh ann am mion-sgrùdaidhean dàta MRI.

Gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air na cùisean a tha air am mìneachadh an seo, bu chòir obair san àm ri teachd measadh a dhèanamh air cuspairean gu faid, a ’cumail sùil air leasachadh reamhrachd thar ùine fhad‘ s a bhios e a ’tomhas atharrachaidhean inntinneil, giùlain agus neurostructural. Air an làimh eile, dh ’fhaodadh ar tuigse a bhith air a leasachadh tro sgrùdadh a chaidh a dhealbhadh gus sgrùdadh a dhèanamh air buaidh làimhseachadh reamhrachd soirbheachail (me lannsaireachd bariatrach), agus mar sin faighinn a-mach a bheil cuid de na h-uireasbhaidhean sin comasach. A bharrachd air an sin, bu chòir obair san àm ri teachd measadh a dhèanamh air factaran co-cheangailte eile a dh ’fhaodadh a bhith ann leithid cytokines pro- agus anti-inflammatory a bharrachd air dòighean MRI nas mothachail a chleachdadh leithid ìomhaighean tensor sgaoilidh (DTI).

     

 

 

Figear 1    

Comann eadar Clàr-amais Corporra agus Dì-chasg

     

 

 

Figear 2    

Comann eadar Volume OFC Grey Matter agus Disinhibition ann an òigearan (Lean agus reamhar)

Buidheachas

Fhuair an sgrùdadh taic bho thabhartasan bho Institiudan Nàiseanta Slàinte R21 DK070985 agus RO1 DK083537 agus, le taic ann am pàirt bho grant1UL1RR029893 bhon Ionad Nàiseanta airson Goireasan Rannsachaidh. Tha na h-ùghdaran airson taing a thoirt don chloinn agus na teaghlaichean a ghabh pàirt anns an rannsachadh seo a bharrachd air Po Lai Yau agus Valentin Polyakov ann a bhith a ’tional agus a’ giullachd an dàta agus a ’cuideachadh Allison Larr ann a bhith ag ullachadh an làmh-sgrìobhainn seo.

Footnotes

Foillseachaidhean Ionmhasail:

Chan eil com-pàirtean ionmhasail / connspaideach aig gin de na h-ùghdaran eile ri fhoillseachadh

iomraidhean

1. Ogden CL, Carroll MD, Flegal KM. Clàr-amais mòr bodhaig airson aois am measg clann is òigearan na SA, 2003-2006. JAMA. 2008; 299: 2401 - 5. [Sgaoileadh]

2. Stunkard AJ, Messick S. An ceisteachan ithe trì-fhactaran gus srianadh daithead, casg agus acras a thomhas. J Psychosom Res. 1985; 29: 71 - 83. [Sgaoileadh]

3. Schwartz MW, Woods SC, Porte D, Jr., Seeley RJ, Baskin DG. Smachd an t-siostam nearbhach meadhanach air toirt a-steach biadh. Nàdar. 2000; 404: 661 - 71. [Sgaoileadh]

4. Korner J, Leibel RL. Gus ithe no gun a bhith ag ithe - mar a bhios an gut a ’bruidhinn ris an eanchainn. N Engl J Med. 2003; 349: 926–8. [Sgaoileadh]

5. Màrtainn LE, Holsen LM, Seòmraichean RJ, et al. Innealan nàdurrach co-cheangailte ri brosnachadh bìdh ann an inbhich reamhar agus cuideam fallain. Reamhrachd (Earrach Airgid) 2010; 18: 254 - 60. [Sgaoileadh]

6. Del Parigi A, Gautier JF, Chen K, et al. Neuroimaging agus reamhrachd: a ’mapadh freagairtean eanchainn gu acras agus satiation ann an daoine a’ cleachdadh tomagrafaireachd sgaoilidh positron. Ann NY Acad Sci. 2002; 967: 389 - 97. [Sgaoileadh]

7. Damasio H, Grabowski T, Frank R, Galaburda AM, Damasio AR. Tilleadh Phineas Gage: fios mun eanchainn bho chlaigeann euslainteach ainmeil. Saidheans. 1994; 264: 1102 - 5. [Sgaoileadh]

8. Walther K, Birdsill AC, Glisky EL, Ryan L. Eadar-dhealachaidhean eanchainn structarail agus gnìomhachd inntinneil co-cheangailte ri clàr-amais cuirp ann am boireannaich nas sine. Hum Brain Mapp. 2010; 31: 1052 - 64. [Sgaoileadh]

9. Taki Y, Kinomura S, Sato K, et al. Dàimh eadar clàr-amais cuirp agus meud stuth liath ann an daoine fallain 1,428. Reamhrachd (Earrach Airgid) 2008; 16: 119 - 24. [Sgaoileadh]

10. Pannacciulli N, Del Parigi A, Chen K, Le DS, Reiman EM, Tataranni PA. Eas-òrdughan eanchainn ann an reamhrachd daonna: sgrùdadh morphometric stèidhichte air voxel. Neuroimage. 2006; 31: 1419 - 25. [Sgaoileadh]

11. Volkow ND, Wang GJ, Telang F, et al. Ceangal neo-sheasmhach eadar BMI agus gnìomhachd metabolach prefrontal ann an inbhich fallain. Reamhrachd (Earrach Airgid) 2009; 17: 60 - 5. [Artaigil saor PMC][Sgaoileadh]

12. Elias MF, Elias PK, Sullivan LM, Wolf PA, D'Agostino RB. Dreuchd inntinneil nas ìsle an làthair reamhrachd agus hip-fhulangas: sgrùdadh cridhe Framingham. Eas-òrdugh Metab Relat Int J Obes. 2003; 27: 260–8. [Sgaoileadh]

13. Gunstad J, Paul RH, Cohen RA, Tate DF, Spitznagel MB, Gordon E. Tha clàr-amais cuirp àrdaichte co-cheangailte ri dìth gnìomh ann an inbhich a tha fallain. Compr Psychiatry. 2007; 48: 57 - 61. [Sgaoileadh]

14. Waldstein SR, Katzel LI. Dàimhean eadar-ghnìomhach de reamhrachd meadhanach agus cuideam fuil gu gnìomh eanchainn. Int J Obes (Lond) 2006; 30: 201 - 7. [Sgaoileadh]

15. Lokken KL, Boeka AG, Austin HM, Gunstad J, Harmon CM. Fianais air dìth gnìomh ann an òigearan uamhasach reamhar: sgrùdadh pìleat. Surg Obes Relat Dis. 2009; 5: 547 - 52. [Sgaoileadh]

16. Lezak MD, Howleson DB, Loring DW, Hannay HJ, Fischer JS. Measadh Neuropsychological. Clò Oilthigh Oxford; New York: 2004.

17. CD math, Scahill RI, Fox NC, et al. Eadar-dhealachadh fèin-ghluasadach de phàtranan anatomical ann an eanchainn an duine: dearbhadh le sgrùdaidhean air dementias degenerative. Neuroimage. 2002; 17: 29 - 46. [Sgaoileadh]

18. Tzourio-Mazoyer N, Landeau B, Papathanassiou D, et al. Bileagachadh anatomical fèin-ghluasadach de ghnìomhachd ann an SPM a ’cleachdadh parsail anatomical macroscopic den eanchainn aon-chuspair MNI MRI. Neuroimage. 2002; 15: 273 - 89. [Sgaoileadh]

19. Convit A, Wolf OT, de Leon MJ, et al. Mion-sgrùdadh volumetric air na roinnean ro-aghaidh: toraidhean ann an aois agus sgitsophrenia. Res Psychiatry. 2001; 107: 61 - 73. [Sgaoileadh]

20. Westenhoefer J, Broeckmann P, Munch AK, Pudel V. Smachd inntinneil air giùlan ithe agus a ’bhuaidh casg. Blas. 1994; 23: 27 - 41. [Sgaoileadh]

21. Yeomans MR, Leitch M, Mobini S. Tha impulsivity co-cheangailte ris an toirmeasg ach chan e feart bacadh bhon Cheisteachan Ithe Trì Factaran. Blas. 2008; 50: 469 - 76. [Sgaoileadh]

22. Hays NP, dotair-teaghlaich Bathalon, McCrory MA, Roubenoff R, Lipman R, Roberts SB. Tha giùlan ithe a ’buntainn ri buannachd cuideam inbheach agus reamhrachd ann am boireannaich fallain aois 55-65 y. Am J Clin Nutr. 2002; 75: 476 - 83. [Sgaoileadh]

23. Stice E, Yokum S, Bohon C, Marti N, Smolen A. Tha uallach cuairteachaidh duais airson biadh a ’ro-innse àrdachadh ann am meud bodhaig san àm ri teachd: buaidhean measaidh DRD2 agus DRD4. Neuroimage. 2010; 50: 1618 - 25. [Sgaoileadh]

24. Gustafson D, Lissner L, Bengtsson C, Bjorkelund C, Skoog I. Leanmhainn 24-bliadhna de chlàr-amais cuirp agus atrophy cerebral. Neurology. 2004; 63: 1876 - 81. [Sgaoileadh]

25. Convit A, Wolf OT, Tarshish C, de Leon MJ. Tha fulangas glùcois nas ìsle ceangailte ri droch choileanadh cuimhne agus atrophy hippocampal am measg seann daoine àbhaisteach. Proc Natl Acad Sci US A. 2003; 100: 2019 - 22. [Artaigil saor PMC][Sgaoileadh]

26. Yau PL, Javier DC, Ryan CM, et al. Fianais tòiseachaidh airson duilgheadasan eanchainn ann an òigearan reamhar le tinneas an t-siùcair seòrsa 2 diabetes mellitus. Diabetologia. 2010

27. Convit A. Ceanglaichean eadar lagachadh eanchainn a thaobh strì an aghaidh insulin: modail mìneachaidh. Aosachadh Neurobiol. 2005; 26 (Suppl 1): 31 - 5. [Sgaoileadh]

28. Benton D, Parker PY, Donohoe RT. Solarachadh glùcois don eanchainn agus gnìomhachd eanchainn. J Biosoc Sci. 1996; 28: 463 - 79. [Sgaoileadh]

29. Drake CT, Iadecola C. Dreuchd chomharran neuronal ann a bhith a ’cumail smachd air sruthadh fala cerebral. Brain Lang. 2007; 102: 141 - 52. [Sgaoileadh]

30. Karpoff L, Vinet A, Schuster I, et al. Ath-ghnìomhachd fasglach neo-àbhaisteach aig fois agus eacarsaich ann am balaich reamhar. Eur J Clin Invest. 2009; 39: 94 - 102. [Sgaoileadh]

31. Dik MG, Jonker C, Comijs HC, et al. A ’cur co-phàirtean de mheatabolaig syndrome gu eòlas-inntinn ann an daoine nas sine. Cùram Diabetes. 2007; 30: 2655 - 60. [Sgaoileadh]

32. Roberts RO, Geda YE, Knopman DS, et al. Syndrome metabolach, sèid, agus milleadh inntinneil neo-nàdurrach ann an seann daoine: Sgrùdadh stèidhichte air àireamh-sluaigh. Eas-òrdugh Alzheimer Dis Assoc. 2009

33. Sweat V, Starr V, Bruehl H, et al. Tha pròtain C-reactive ceangailte ri coileanadh inntinneil nas ìsle ann am boireannaich reamhar agus reamhar. Sèid. 2008; 31: 198 - 207. [Artaigil saor PMC][Sgaoileadh]

34. Yaffe K, Kanaya A, Lindquist K, et al. An syndrome metabolic, sèid, agus cunnart crìonadh inntinn. JAMA. 2004; 292: 2237 - 42. [Sgaoileadh]