PLoS One. 2014; 9 (5): e96319.
Publicado en liña 2014 Maio 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 MarkEsposito1
J. Bruce Morton, editor
Este artigo foi citado por outros artigos en PMC.
Abstracto
Ata a data, poucos estudos exploraron os mecanismos neuroquímicos que apoian as diferenzas individuais na preferencia dos alimentos nos humanos. Aquí investigamos como a dopamina striatal dorsal, medida polo trazador de tomografía por emisión de positrones (PET)18F] fluorometatirosina (FMT), correlaciona coa toma de decisións relacionadas co alimento, así como co índice de masa corporal (IMC) en peso san 16 para individuos con moderadamente obesidade. Descubrimos que un menor potencial de unión á síntese de dopamina de PET FMT se correlaciona cun maior IMC, maior preferencia por alimentos "saudables" percibidos, pero tamén con maiores índices de saúde para produtos alimenticios. Estes descubrimentos reforzan o papel da dopamina estriatal dorsal nos comportamentos relacionados coa alimentación e aclaran a complexidade das diferenzas individuais na preferencia dos alimentos.
introdución
A sociedade moderna está rodeada por unha sobreabundancia e unha ampla variedade de opcións alimentarias, que contribúen en parte á crecente poboación de sobrepeso nos Estados Unidos. [1]. Non obstante, os mecanismos neuroquímicos subxacentes que apoian as diferenzas individuais nas preferencias alimentarias non son ben comprendidos. Algúns individuos basean naturalmente as súas preferencias alimentarias máis no valor sanitario dos alimentos fronte ao valor do gusto dos alimentos, e demostrouse que o córtex prefrontal ventromedial (vmPFC) desempeña un papel nos valores obxectivos relacionados coas influencias da "saúde" e " gusto ” [2]. Ademais, hai unha gran variación no criterio dos individuos sobre o contido calórico e a percepción de "salubridade" dos alimentos [3], e os estudos amosan que os alimentos "sans" percibidos son consumidos en exceso en comparación cos alimentos "insalubres" percibidos, a pesar do mesmo valor nutricional [3], [4].
Demostrouse que a dopamina estriatal dorsal xoga un papel na motivación dos alimentos en modelos humanos e animais [5], [6], [7], con todo, a relación entre a dopamina e a conveniencia dos alimentos ou as preferencias en humanos non foi explorada a fondo. Ademais, estudos que utilizan ligandos de PET que se unen aos receptores de dopamina mostraron correlacións co IMC, con todo en ambos positivos [8] e negativo [9] instrucións e non todos os estudos atopan asociacións significativas (para ver a revisión) [10]). Ademais, debido á natureza destes ligandos de PET que dependen do estado de liberación de dopamina endóxena, é difícil interpretar as relacións entre a dopamina estriatal eo IMC. A unión máis baixa dos receptores de dopamina podería representar menos receptores de dopamina estriaxicos existentes (é dicir, unha relación negativa entre a unión de PET e o IMC, como se atopa en [9]), ou unha maior conexión de receptores de dopamina podería representar unha liberación de dopamina inferior endóxena, permitindo que máis receptores dispoñibles nos que o ligamento PET puidese unirse (é dicir, unha relación positiva entre a unión e o IMC, como se atopa en [8]). Para complementar estudos anteriores que utilizaron ligandos de PET que se unen aos receptores de dopamina, aquí usamos unha medición estable da capacidade de síntese de dopamina presináptica co ligando PET [18F] fluorometatirosina (FMT) que foi estudada extensivamente en modelos humanos e animais [11], [12], [13], [14].
Os obxectivos do noso estudo foron investigar a relación entre as medidas de síntese de dopamina de PET FMT estriatal dorsal e IMC e estudar como estas medidas de síntese de dopamina de PET FMT poden correlacionarse coas diferenzas individuais na preferencia dos alimentos. Hipotetizamos que unha menor unión á síntese de dopamina de PET FMT correspondería a un maior IMC, como suxeriu o traballo anterior [15]. Tamén predicimos que os individuos con dopamina estriatal endóxena máis baixa terían maior preferencia xeral polos alimentos (é dicir, alimentos "sans" e "non saudables") en comparación cos individuos con dopamina estriatal máis alta e que a percepción da saúde dun individuo sobre os alimentos tamén pode influír preferencia.
Métodos e materiais
Temas
Trinta e tres individuos sanos e diestros que previamente recibiron exames de síntese de dopamina de PET FMT foron convidados a participar no estudo de comportamento presentado aquí e non se lles deu coñecemento previo ao estudo, só informou de que implicaba estudar complexos procesos de decisión. Destes 33, os participantes de 16 acordaron participar (8 M, age 20 – 30). O IMC ((peso en quilogramos) / (altura en metros) N2) foi calculado para todos os suxeitos (rango: 20.2-33.4, con obesos 1, sobrepeso 4 e temas de peso saudable 11). As persoas non tiñan antecedentes de abuso de drogas, trastornos da alimentación, depresión e trastornos de ansiedade. Tamén se lles preguntou aos suxeitos se estaban nunha saúde moi pobre, pobre, media, boa ou excelente. Todo o que se refire a que ten unha media global de excelente saúde e non está a dieta ou non intenta perder peso. Tamén se recolleu o status socioeconómico (SES) de individuos que usaban a medida simplificada de Barratt de estado social (BSMSS) [16].
Declaración de ética
Todos os suxeitos deron o consentimento informado por escrito e recibiron o pago da participación segundo as directrices institucionais do comité ético local (Universidade de California Berkeley (UCB) e Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) Comité para a protección dos participantes humanos (CPHP) e Lawrence Berkeley National Xuntas de revisión institucional de laboratorio (IRB)). Os CPHP e os IRB de UCB e LBNL aprobaron especificamente os estudos aquí presentados
Adquisición e análise de datos PET
As imaxes PET e a unión de FMT realizáronse no Laboratorio Nacional Lawrence Lawrence, como se describiu anteriormente [17]. A FMT é un substrato da L-aminoácido decarboxilase (AADC), un encima que sintetiza a dopamina cuxa actividade corresponde á capacidade das neuronas dopaminérxicas de sintetizar a dopamina [13] e demostrouse que é indicativo da capacidade de síntese de dopamina pre-sináptica [18]. A FMT é metabolizada por AADC para [18F] fluorometatiramina, que se oxida a [18F] ácido fluorohidroxifenilacético (FPAC), permanece nos terminais dopaminérxicos e é visible nas pescudas PET FMT. Así, demostrouse que a intensidade do sinal nas pescudas PET FMT é comparable con [18F] fluorodopa [18], na que a captación de trazadores está altamente correlacionada (r = 0.97, p <0.003) cos niveis de proteína de dopamina estriada en pacientes post-mortem, medidos por métodos de cromatografía líquida de alto rendemento (HPLC) [19]. Ademais, en comparación con [18F] fluorodopa, FMT tampouco é un substrato para a O-metilación e, polo tanto, proporciona imaxes de sinal a ruído máis altas que [18F] fluorodopa [18]. Ademais, demostrouse que as medidas de FMT corresponden directamente coas medidas de dopamina en modelos de enfermidade de Parkinson animal [14].
As pescudas realizáronse desde 9AM-12PM ou 1PM-4PM. O atraso medio entre a adquisición dos datos de síntese de dopamina de PET FMT e os datos de comportamento foron 2.37 ± 0.26 anos, comparable ao atraso reportado nun estudo anterior do noso laboratorio utilizando PET FMT [11]. Aínda que este atraso non é o ideal, un estudo de Vingerhoets et al. [20] demostrou que o Ki estriatal relacionado coa dopamina presináptica é unha medida relativamente estable, tendo unha probabilidade de 95% de permanecer dentro de 18% do seu valor orixinal dentro de individuos sanos individuais durante un período de tempo 7. Polo tanto, as medidas de FMT, comparables a [18F] fluorodopa [13], crese que reflicten procesos relativamente estables (é dicir, a capacidade de síntese) e polo tanto non son particularmente sensibles aos pequenos cambios relacionados co estado. Ademais, o IMC non foi significativamente diferente entre a adquisición do PET e os datos de comportamento (cambio medio no IMC: 0.13 ± 1.45, T (15) = 0.2616, p = 0.79, proba t pareada de dúas colas). Ademais, todos os suxeitos foron examinados para detectar calquera cambio de estilo de vida no tempo desde a última proba (é dicir, cambio de dieta e exercicio / actividade diaria, tabaquismo ou bebida, estado mental ou medicamento). Finalmente, o cambio do IMC desde o tempo de exploración do PET FMT ata as probas de comportamento, así como o tempo transcorrido entre a exploración do PET e as probas de comportamento, foron utilizados como variables na análise de datos de regresión múltiple.
As pescudas de PET realizáronse utilizando a cámara PET ECAT-HR Siemens (Knoxville, TN). Aproximadamente 2.5 mCi de alta actividade específica FMT foi inxectado como bolo nunha vea antecubital e obtivo unha secuencia de adquisición dinámica en modo 3D para un total de tempo de exploración mínima 89. Adquiríronse dúas imaxes anatómicas de alta resolución (MPRAGE) en cada un dos participantes nun escáner MRI Siemens 1.5 T Magnetom Avanto (Siemens, Erlangen, Alemania), usando unha bobina de cabeza de canle 12 (TE / TR = 3.58 / 2120 ms; tamaño voxel = 1.0 × 1.0 × 1.0 mm, cortes axiais 160; FOV = 256 mm; tempo de dixitalización ∼9 minutos). Os dous MPRAGE foron promediados para obter unha imaxe estrutural de alta resolución, que foi usada para xerar rexións de interese individuais caudadas e cerebelo (ROI).
ROI da esquerda e da dereita e cerebelos (usado como rexión de referencia, como en estudos anteriores) [11]) debuxáronse manualmente na resonancia magnética anatómica de cada participante usando FSLView (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/), como se describiu anteriormente [21]. A fiabilidade entre e entre e o rato foi superior ao 95% (a partir das valoracións feitas por dous membros do laboratorio). Para evitar a contaminación do sinal FMT de núcleos dopaminérxicos, só as tres cuartas partes posteriores da materia gris incluíronse na rexión de referencia cerebelosa. Despois do co-rexistro ao espazo PET FMT, só se incluíron os voxels con un 50% superior a posibilidade de estar nos ROI para garantir unha alta probabilidade de materia gris.
As imaxes de PET FMT reconstruíronse cun algoritmo de maximización de expectativas de subconxunto ordenado con atenuación ponderada, corrixido por dispersión, corrixido en movemento e suavizado cun núcleo medio 4 mm de ancho completo con medio de núcleo máximo, utilizando a versión de Xenumización paramétrica estadística 8 (SPM8) (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). A pescuda RMN anatómica foi coregregada para a imaxe media de todos os cadros realineados na dixitalización PET FMT usando FSL-FLIRT (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/, versión 4.1.2). Empregando un programa de análise gráfico interno que implementa a trama Patlak [22], [23], Ki imaxes, que representan a cantidade de rastreador acumulado no cerebro en relación á rexión de referencia (cerebel [11], creouse unha práctica estándar na análise de PET para minimizar os potenciais confusións de ruído dos datos PET). Ki obtivéronse valores separadamente do ROI caudado esquerdo e dereito e as asociacións calculáronse entre Ki valores, IMC e as medidas de comportamento. Ademais, desde a idade e o sexo demostrouse que teñen un efecto sobre a unión a FMT [15], [24], As correlacións entre a FMT e o IMC corrixíronse por idade e sexo (así como calquera cambio no IMC desde o momento da exploración PET ata as probas de comportamento) por variables de control nunha correlación parcial de Pearson.
Paradigma de comportamento
Os individuos foron solicitados a comer unha comida típica, pero non demasiado pesada, unha hora antes da sesión de probas. Para fomentar o cumprimento desta solicitude, programáronse sesións de proba despois dos horarios típicos da comida (é dicir, 9AM, 2PM e 7: 30PM) e rexistrouse a hora da última comida. Rexistráronse os alimentos consumidos antes da proba e o tempo transcorrido desde a última comida comida ata a sesión de proba (segundo o determinado polo recurso) www.caloriecount.com e tamaños de comida e comida autorreportados por individuo). Para asegurar que a fame non influía na tarefa, tamén medimos a fame e a plenitude cunha escala analóxica visual [25].
Utilizáronse fotos de oitenta alimentos nos que os suxeitos foron solicitados para avaliar os elementos dos bloques separados 3 en función da conveniencia de 1, da sanidade 2 e da sensibilidade 3) do programa E-Prime Professional (Psychology Software Tool, Inc., Sharpsburg, PA, Estados Unidos) (véxase figura 1). Para crear unha tarefa con números equilibrados de alimentos saudables, saudables e neutros, primeiro creamos un valor sanitario obxectivo para cada un dos oitenta alimentos, asignando unha puntuación obxectiva normalizada de -3 (moi pouco saudable) a + 3 ( moi saudable) a cada alimento en función dunha letra que varía (que vai desde F-menos (moi pouco saudable) ata A-plus (moi sa)) e información nutricional do recurso en liña www.caloriecount.com. Estas clasificacións incorporan varios factores (é dicir, calorías, gramos de graxa, fibra, etc.) e figuran como referencia en liña para as "opcións para unha alimentación sa", segundo se recolle no sitio web. A continuación, equilibramos a tarefa cun número aproximadamente igual de saudables (ou sexa, con alimentos con puntuacións obxectivas de 2 ou 3, como froitas e verduras), neutros (é dicir, alimentos con puntuacións obxectivas de 1 e −1, como galletas salgadas) e elementos insalubres. (é dicir, alimentos con puntuacións obxectivas negativas de -2 ou -3 como barras de doces moi procesadas).
Primeiro pedíuselles aos suxeitos que valoraran o grao no que "desexaban" ou "querían" cada elemento (escala de 1 (non querer) a 4 (querer fortemente)), referido en todo o texto como "preferido", un termo acorde coa literatura [2]. Aparecería o alimento e o suxeito tería ata 4 segundos para responder e valoraron os oitenta alimentos antes de continuar cos seguintes bloques de "saúde" e "sabor" (ver máis abaixo). Porque os humanos temos a capacidade de modular as opcións alimentarias baseadas non só no gusto por certos alimentos, senón tamén na percepción da saúde [26], só lle pedimos ao sujeto que valorase canto desexarían a comida ou atopar a comida desexable e sempre se presentou o bloque de preferencias. No intento de captar canto prefería o suxeito os alimentos presentados, informáselles aos suxeitos que recibirían un alimento da tarefa ao finalizar as probas en función das calificacións de "desexabilidade". Os suxeitos tampouco sabían nos próximos bloques segundo e terceiro (descritos a continuación), pediráselles que xulgase o saudables e saborosos que atopaban cada comida.
No segundo bloque, os suxeitos valoraron canto percibían os oitenta alimentos como saudables ou pouco saudables (−3 para moi pouco saudables para 3 para moi saudables) e nun terceiro bloque, o saborosos que atoparon os oitenta alimentos (−3 para non para todos saborosos para 3 para moi saborosos). A orde destes bloques foi coherente para todos os suxeitos, xa que non queriamos influír nas clasificacións de saúde nun efecto de orde potencial. Informouse aos suxeitos de que as valoracións de saúde e gusto non afectarían o elemento que recibirían en función das súas respostas no bloque "desexable". Escollemos unha escala de puntos 6 para os valores de saúde e gusto para permitir unha gama máis ampla de medir o gusto / a percepción da saúde, incluída unha clasificación "neutral" correspondente a −1 e + 1, mentres que a escala de puntos 4 do bloque de preferencia / conveniencia. reflectiría só alimentos preferentes ou non preferidos. A tarefa total durou aproximadamente 25 minutos. Ao final da tarefa preguntáronlles aos suxeitos se había algún alimento descoñecido que podería ter provocado non resposta. Todos os suxeitos informaron de familiaridade cos alimentos e todos os elementos obtiveron valoracións para os tres bloques por todos os suxeitos.
A dopamina no estriato dorsal demostrou que ten unha forte asociación na motivación dos alimentos [5], [6], [7]. A percepción do sabor tamén está moi correlacionada coa desexabilidade dos alimentos, xa que a maioría dos humanos prefiren alimentos que tamén saben saborosos [27]. Debido a que hai moitas combinacións dos bloques de preferencia, gusto e saúde que se poderían examinar, para eliminar múltiples comparacións e o potencial de correlacións espurios, baseándose nesta literatura, examinamos o número de alimentos que se auto-clasificaron como 1) preferidos. , saboroso e percibido como "saudable" e 2) preferido, saboroso e percibido "insalubre". (Elementos preferentes clasificados como 3 ou 4 no bloque "desexable"; elementos saborosos clasificados como 2 ou 3 no bloque "sabor"; elementos "sans" percibidos como 2 ou 3 e percibidos elementos "insalubres" clasificados como −2 ou −3 no bloque "salubridade"). A análise post-hoc tamén investigou a relación entre os alimentos "saudables" -os- "insalubres" percibidos, o número de alimentos "saudables" que se percibiron preferiblemente que non foron clasificados obxectivamente como saudables (é dicir, os elementos preferidos que o individuo cualificou como saudables). menos os elementos que o suxeito clasificou como preferido que foron realmente saudables, determinado pola puntuación obxectiva de saúde asignada. (Por exemplo, se un sujeto clasificou a "galletas" como un alimento saudable que percibiu unha puntuación saudable de 3 (moi sa). A puntuación obxectiva de saúde asignada foi un 1 (neutro-saudable), iso contabilizarase como un alimento saudable percibido que non era realmente sa).
Análise Estatística
Utilizouse a regresión lineal múltiple por pasos para comprobar as relacións entre as dúas variables dependentes separadas: 1) alimentos preferidos, sabrosos e percibidos sans e 2) alimentos non saudables preferidos, saborosos e percibidos e as variables independentes: valores caudados correctos de PET FMT, valores de FMT de caudado esquerdo, IMC, idade, sexo, estado socioeconómico, calquera cambio no IMC entre PET e probas de comportamento e tempo transcorrido entre PET e probas de comportamento na versión 19 de SPSS (IBM, Chicago, Ill., EUA), con inclusión da variable independente ao modelo establecido en p <0.05 e excluído con p> 0.1. A relación percibida "saudable" a "insalubre" estivo altamente correlacionada coa variable dependente dos elementos preferidos percibidos "saudables" (r = 0.685, p <0.003) e, polo tanto, non puidemos introducir esta variable no modelo. Non obstante, as correlacións parciais de Pearson, corrixidas por idade, sexo e calquera cambio do IMC, empregáronse para probar as relacións directas entre o FMT de caudado dereito e 1) o IMC, 2) percibiu a relación "saudable" a "non saudable" e 3) as calorías medias de elementos preferidos, realizados coa versión 19 de SPSS (IBM, Chicago, Ill., EUA). Tamén probamos a relación entre os valores de síntese de dopamina de PET FMT, o número de produtos alimenticios "sans" que se percibiron preferidos que non foron clasificados como saudables pola puntuación calculada e os elementos preferidos que foron puntuados como sans pola puntuación calculada nun paso- modelo de regresión múltiple sabio. (Non se correlacionaron significativamente o número de alimentos "saudables" percibidos preferidos que non se clasificaron como sans pola puntuación calculada e os elementos preferidos clasificados como sans pola puntuación calculada (r = 0.354, p = 0.23). Tamén probamos se houbo unha relación entre o cambio no IMC e as variables dependentes: valores caudados de FMT de esquerda e dereita, SES, idade, sexo, tempo entre a imaxe de PET e as probas de comportamento, o número de alimentos "saudables" percibidos preferidos e os alimentos "non saudables" percibidos preferidos usando o paso regresión lineal en sentido contrario. Os datos móstranse como valores r de Pearson.
Resultados
Relación entre os valores de síntese de dopamina de PET FMT e IMC
Primeiro probamos se existe unha relación significativa entre os valores de síntese de dopamina PET caudata FMT e medicións de IMC en individuos 16 (individuos obesos de media a moderadamente moderada / obesa). Atopamos unha correlación negativa significativa entre os valores de síntese de dopamina con caudato de PET FMT e IMC, con individuos máis altos de IMC con menor síntese de dopamina (Imaxe 2A: Imaxes en bruto de PET FMT de individuos IMC superior (esquerdo) e inferior (dereito); Imaxe 2B: caudato dereito, r = −0.66, p = 0.014, caudato esquerdo: r = −0.22, p = 0.46 (non significativo (ns)), controlado por idade, sexo e calquera cambio no IMC desde a análise de síntese de dopamina PET FMT á proba de comportamento ).
Relación entre os valores de síntese de dopamina PET FMT e preferencia alimentaria
Os suxeitos clasificaron oitenta alimentos en bloques separados de 3 en función da percepción da súa conveniencia de 1), da sanidade 2 e da sabor 3) de cada alimento (ver figura 1). Aproximadamente o 50% dos elementos foron saudables e non saudables, segundo a información sanitaria (ver Métodos e materiais). A dopamina no estriato dorsal demostrou que ten unha forte asociación na motivación dos alimentos [5], [6], [7], mentres que as propiedades hedónicas dos alimentos están mediadas a través doutros mecanismos neuronais [7], [27]. Non obstante, a percepción gustativa está moi correlacionada coa conveniencia dos alimentos, xa que a maioría dos humanos prefiren alimentos que tamén saben saborosos [27]. Aquí tamén descubrimos que a percepción e a preferencia do gusto están moi correlacionadas, xa que os elementos preferidos tamén se valoran como saborosos (r = 0.707, p <0.002).
Polo tanto, para examinar como a percepción da saúde pode influír na toma de decisións relacionadas cos alimentos, utilizamos a regresión lineal múltiple paso a paso para modelar as relacións entre a variable dependente do número de alimentos clasificados como preferidos, saborosos e percibidos sans e as variables independentes de FMT no caudado esquerdo e dereito, IMC, idade, sexo, SES, cambio no IMC do tempo de exploración PET ás probas de comportamento e o tempo transcorrido desde o momento da PET ás probas de comportamento. Os valores de síntese de dopamina de PET FMT caudado dereito contribúen significativamente ao modelo de regresión para o número de elementos saborosos e preferidos que se percibiron como saudables (Beta: -0.696; t (15) = -3.625, p <0.003, figura 3), mentres que todas as outras variables independentes foron excluídas do modelo como non significativas (t (15) <1.216, p> 0.246). Tamén probamos a hipótese de que o número de elementos preferidos e percibidos "non saudables" tamén mostrarían unha relación con estas variables independentes, pero non se introduciu ningunha variable independente no modelo como significativa (F <2.7, p> 0.1). Así, os individuos con valores de síntese de dopamina FMT PET caudados máis baixos teñen maiores preferencias por alimentos percibidos "saudables" pero non percibidos como "pouco saudables".
Relación entre os valores de síntese de dopamina PET FMT e a percepción de saúde dos alimentos
Hipotetizamos que a relación entre os valores de síntese de dopamina de PET FM caudata e a preferencia por elementos "saudables" percibidos pode deberse a diferenzas individuais na percepción de saúde dos alimentos. Aínda que deseñamos a tarefa cun ratio 1∶1 aproximado de alimentos saudables e non saudables, os individuos variaron amplamente na súa percepción da salubridade dos elementos, con relacións de elementos saudables a insalubres que van desde 1.83∶1 a 0.15∶1. Por iso, como análise post-hoc, investigamos a relación entre a síntese de dopamina de PET FMT caudata dereita e a relación de ítems "saudables" percibidos con "insalubres" e atopamos unha correlación negativa significativa (r = −0.534, p = 0.04) , con valores máis baixos de síntese de dopamina con caudato PET FMT correspondentes a un maior número de elementos percibidos como "saudables" en comparación con "insalubres".
Por iso, utilizamos a regresión lineal múltiple en forma de paso para investigar as relacións entre a síntese de dopamina e caudato de PET FMT e a preferencia por alimentos sans saudables pero non reais (como se determina o obxectivo calculado, ver Methods), e preferencia por alimentos saudables determinada pola puntuación obxectiva calculada. Atopamos unha relación significativa entre os valores de síntese de dopamina de PET FMT caudado e a preferencia por alimentos saudables percibidos pero non reais (Beta: −0.631, t (15) = −3.043, p <0.01), pero non hai relación significativa entre a dopamina caudada PET FMT valores de síntese e preferencia por alimentos saudables calculados reais (t (15) = -1.54, p> 0.148), indicando a preferencia por alimentos "sans" percibidos en exceso correlacionados máis fortemente en individuos con FMT máis baixos. Ademais, non houbo ningunha relación significativa entre os valores de síntese de dopamina de PET FMT caudado e as calorías medias dos elementos preferidos (r = 0.288, p> 0.34), o que indica que os individuos con síntese de dopamina de PET FMT inferiores non diferían no contido calórico dos alimentos preferidos.
Tampouco atopamos ningunha relación entre o cambio nos valores de síntese de dopamina IMC e PET FMT, SES, idade, sexo, tempo entre a imaxe de PET e as probas de comportamento, o número de alimentos "sans" que se perciben ou os alimentos "non saudables" que se perciben (p> 0.1).
O tempo da sesión de probas, o tempo transcorrido desde a última comida e o número de calorías consumidas na última comida non se correlacionaron significativamente con ningunha medida de comportamento (p> 0.13). As medidas de fame e plenitude tampouco se correlacionaron con ningunha das medidas de comportamento (p> 0.26).
Conversa
O obxectivo deste estudo foi investigar a relación entre a síntese de dopamina caudada endóxena, o IMC e o comportamento relacionado co alimento. Atopamos que a síntese de dopamina caudada máis baixa medida pola síntese de dopamina de PET FMT correlacionouse con 1) maior IMC e 2) maior preferencia por alimentos "saudables" percibidos. Tamén atopamos unha relación entre os valores de síntese de dopamina de caudado PET FMT e unha maior sobrevaloración da salubridade dos alimentos, así como unha correlación significativa con alimentos "sans" percibidos preferentemente que en realidade non eran saudables. Non atopamos ningunha relación significativa entre a síntese de dopamina de PET FMT eo contido medio calórico dos alimentos preferidos.
A investigación suxire que a preferencia e o consumo excesivo de alimentos non saudables son dous dos moitos contribuíntes ao aumento de peso e ao IMC máis elevado (Centros para o Control e Prevención de Enfermidades; http://www.cdc.gov/obesity/index.html). Curiosamente, atopamos unha síntese de dopamina estriatal dorsal máis baixa correlacionada cun maior número de alimentos "sans" percibidos. Aínda que esta correlación non pode implicar a causalidade, este descubrimento suxire que as diferenzas endóxenas na síntese de dopamina do estriado dorsal poden desempeñar un papel nas diferenzas individuais para a preferencia dos alimentos. Aquí propoñemos que os valores de síntese de dopamina do PET FMT caudado inferior representan a dopamina tónica inferior, que en resposta a estímulos saborosos, permite unha maior explosión fásica [28] e quizais alterou a responsabilidade dos alimentos. ADespois diso, estas diferenzas na dopamina estriada dorsal poden afectar ao procesamento de estímulos gustativos na cortiza somatosensorial, xa que un estudo anterior mostrou unha activación alterada tanto nas rexións dorsais coma nas estruturas somotosensuais con ingesta de alimentos en individuos susceptibles á obesidade. [29]. A dopamina estriatal dorsal máis baixa tamén pode provocar diferenzas de conectividade entre o estriado dorsal e a cortiza prefrontal dorsolateral (DLPFC), como suxire os nosos descubrimentos recentes. [30]. TPolo tanto, a hipótese dos mecanismos estratéxicos dorsais relacionados coa dopamina poden influír nas diferenzas de percepción da saúde a través de conectividade con procesamento somatosensorial (é dicir, propiedades de sensación de gusto alteradas) ou, se cadra, conectividade con DLPFC, que se demostrou que desempeña un papel na sobrevaloración da elección previamente preferida. elementos [31]. A resonancia magnética funcional (fMRI) podería dilucidar estes mecanismos potenciais de diferenzas individuais nas preferencias alimentarias e da sobrevaloración dos valores de saúde.
Inicialmente, prediñamos que os individuos con dopamina estriatal dorsal máis baixa terían unha maior preferencia alimentaria global (é dicir, prefiren un maior número de artigos autoestimados como "saudables" e "insalubres"), en comparación con individuos con dopamina dorsal. Non obstante, outro descubrimento do noso estudo foi que a sobrevaloración da salubridade dos alimentos (é dicir, un aumento da sensación de salubridade), pero non o contido calórico dos alimentos preferidos ou a preferencia por alimentos saudables definidos obxectivamente, estaba significativamente relacionado co endóxeno Medidas de dopamina dos estratos dorsais. Polo tanto, unha explicación para os nosos descubrimentos dunha relación significativa só cos alimentos percibidos "sans" pode ser que os alimentos percibidos como "saudables" estean máis xustificados como preferidos. Isto pode ser especialmente o caso xa que o noso estudo realizouse a propósito despois das horas de comida dos suxeitos cando o desexo xeral de comida debería ser mínimo. Polo tanto, os suxeitos tiñan unha maior preferencia polos alimentos "sans" sobrevalorados aínda que estaban satisfeitos e non tiñan fame no momento. Os futuros estudos que investiguen a relación entre a dopamina estriada endóxena e as preferencias alimentarias en estados famentos ou satisfeitos confirmarían aínda máis esta hipótese.
Tamén se pode argumentar que a percepción da saúde require exposición e experiencia con alimentos para ter un sentido de valor para a saúde, e pode ser o caso de que as diferenzas de estilo de vida alimentarias influíron ou modificasen a síntese subordinada subordinada ao estriado dorsal. Ademais, as diferenzas coa familiaridade dos alimentos poderían atribuír diferenzas de preferencia alimentaria ou excesiva clasificación de alimentos como saudables. Con todo, os suxeitos informaron ao final da tarefa de que estaban familiarizados con todos os alimentos (ver Methods). Aínda que non investigamos as diferenzas na dieta, examinamos a intención suxeitos que non facían dieta no momento do estudo. Ademais, todos os individuos eran novos (franxa de poboación 19-30) sen antecedentes de trastornos da alimentación e clasificáronse como unha media de saúde excelente. Tamén valoramos o estado socioeconómico e non atopamos ningunha influencia. Non obstante, hai outras influencias ambientais nas preferencias alimentarias que, ademais da dopamina estriada, poderían explorarse aínda máis nos estudos futuros.
Hipótese que as sutís diferenzas individuais na percepción da saúde poden contribuír ao aumento do IMC ao longo do tempo, xa que se informou de que pequenos aumentos na inxestión calórica diariamente (se se perciben como "saudables" ou "insalubres") contribúen ao aumento de peso global [32]. Aínda que non atopamos ningunha relación entre o IMC e a percepción da saúde aquí, quizais cun maior rango de IMC, o exceso de índice de salubridade dos alimentos pode ser máis pronunciado nos suxeitos de IMC máis altos. A nosa falta de descubrimentos significativos entre o IMC e os comportamentos relacionados cos alimentos tamén pode suxerir que a dopamina striatal endóxena está máis relacionada co comportamento relacionado co alimento que o BMI como fenotipo, xa que o IMC está influenciado por varios factores complicados e pode que non sexa o mellor predictor. de descubrimentos de comportamento ou de neuroimagen (ver [10] para revisión). Tamén non atopamos ningún predictor para o cambio de IMC para o tempo transcorrido entre a adquisición de PET e as probas de comportamento, aínda que o cambio de IMC para os individuos era pequeno e non significativamente diferente entre os momentos. Non obstante, sería de grande interese que os estudos futuros que utilizasen medidas de síntese de dopamina de PET FMT, xunto coas preferencias alimentarias e as medidas de percepción da saúde, nunha poboación con maior fluctuación do IMC.
Para complementar estudos anteriores que utilizaron ligandos de PET que se unen aos receptores de dopamina, utilizamos unha medida de capacidade de síntese de dopamina e amosamos que a menor síntese de dopamina no estriado dorsal (é dicir, o caudado) correspóndese cun IMC maior. Aínda que hai que ter en conta que, debido á natureza transversal do noso estudo, non podemos concluír definitivamente unha relación de causa ou efecto con menores valores de síntese de dopamina do striatal dorsal correspondentes co maior IMC. Non obstante, o noso estudo utilizou individuos con peso san para moderadamente sobrepeso / obeso (é dicir, obesos non mórbidos) e, polo tanto, os nosos resultados poden suxerir que as medidas de dopamina máis curtas poden ser correspondentes cunha tendencia á obesidade. Por outra banda, tamén pode ocorrer que se produza unha baixa regulación da dopamina presináptica no caudado en resposta a un IMC moderadamente superior, xa que se demostrou que a sinalización dopaminérxica diminúe en resposta ao consumo excesivo de alimentos en modelos animais. [5], [33], e o consumo excesivo de alimentos normalmente está asociado co aumento de peso que leva a un IMC maior. Aínda que utilizamos individuos cun rango limitado de IMC no noso estudo, talvez visto como unha limitación do estudo, en realidade atopamos os resultados aínda máis convincentes en que a relación entre a síntese de dopamina de PET FMT e o IMC están presentes sen incluír individuos obesos mórbidos. Ademais, aínda que o noso tamaño de mostra (n = 16) foi maior ou comparable a outros tamaños de mostra nos estudos de PET FMT ([11], [12], [15]), a replicación dos nosos descubrimentos cun tamaño de mostra maior e un rango máis amplo de IMC probarían aínda máis os nosos resultados e poderían atopar maiores preferencias para produtos alimenticios non saudables que se correlacionen cos valores máis baixos de síntese de dopamina de PET FMT, que non se detectaron no noso estudo.
En resumo, aínda que outros sistemas de neurotransmisores están implicados na regulación da alimentación e do peso [7], o noso estudo atopa un papel para a dopamina estriada dorsal nas preferencias alimentarias, así como a percepción da comida dos humanos na saúde. Os futuros estudos prospectivos que utilizan medidas de PET relacionadas con dopamina son de gran interese para investigar como a dopamina endóxena, así como as diferenzas individuais no comportamento relacionado cos alimentos, podería correlacionarse coa fluctuación do peso corporal nos humanos.
Declaración de financiamento
Este traballo foi financiado xenerosamente polas concesións DA20600, AG044292 e F32DA276840, e as bolsas comunitarias de peso saudable de Tanita. Os financiadores non tiñan ningún papel no deseño do estudo, na recollida e análise de datos, na decisión de publicar ou na preparación do manuscrito.
References
;