O cerebro, a obesidade ea adicción: un estudo de neuroimagen EEG (2016)

Cambiar a:

Abstracto

A obesidade e as súas comorbilidades asociadas son un gran desafío de saúde pública ao que se enfronta o mundo moderno. A prevalencia aproximada de sobrepeso e obesidade a nivel mundial é 50% e 20% respectivamente¹. Isto está asociado a enormes custos relacionados coa asistencia sanitaria, que nos Estados Unidos foi calculado por máis de $ 215 millóns por ano¹. Ata a data, as estratexias de saúde pública non tiveron éxito na prevención do rápido aumento das taxas de obesidade², que indica unha necesidade urxente de desenvolver intervencións efectivas tanto a nivel de poboación como de individuo.

A obesidade é considerada unha desorde complexa na que todos os factores xenéticos, fisiolóxicos, psicolóxicos e ambientais interactúan para producir o fenotipo obeso. Non obstante, os subgrupos fisiopatolóxicos en poboacións obesas foron difíciles de identificar. Tamén é probable que só se realicen tratamentos efectivos con tratamentos personalizados dirixidos a anomalías fisiopatolóxicas específicas. Aínda que hai moito se recoñeceu que os centros homeostáticos no cerebro xogan un papel fundamental na regulación do peso corporal, máis recentemente as áreas do cerebro semellantes ás involucradas na dependencia de drogas foron implicadas no consumo de alimentos³.

Existe unha controversia significativa sobre se o concepto de adicción a alimentos é plausible, con argumentos a favor e en contra^3,4. Unha visión considera a obesidade como consecuencia da dependencia dos alimentos⁵, que propón que certos alimentos (aqueles con alto contido de graxa, sal e azucre) son semellantes ás sustancias adictivas na medida en que envolven sistemas cerebrais e producen adaptacións comportamentais comparables ás que xeran drogas de abuso^4,5. Unha segunda visión é que a adicción aos alimentos é un fenotipo de comportamento que se ve nun subgrupo de persoas con obesidade e se asemella á toxicomanía^3,5. Esta visión baséase nos paralelismos entre os criterios do DSM-IV para a síndrome de dependencia da sustancia e os patróns observados de exceso de consumo, como no consumo compulsivo⁴. As semellanzas clínicas levaron á idea de que a obesidade e a dependencia do alcohol poden compartir mecanismos moleculares, celulares e de nivel común³. Os argumentos a favor da conexión de dependencia de alcohol e dependencia de alcohol foron discutidos antes^3,4. Existe un solapamento clínico (1) entre a obesidade e a adicción ás drogas, (2) unha vulnerabilidade compartida á obesidade e á adicción ás substancias, a través da Taq1A menor (A1) alelo do receptor de dopamina D2 (DRD2) xene, que foi asociado co alcoholismo; trastornos do uso indebido de substancias, incluíndo cocaína, dependencia de fumar e opioides e obesidade (3) Describíronse cambios análogos de neurotransmisores que consisten en niveis máis baixos de receptores de dopamina estriados en seres humanos obesos e adictos, así como (4) existen respostas cerebrais diferentes Estímulos relacionados con individuos obesos en comparación cos controis non obesos en estudos de imaxe funcional.

Todos estes argumentos foron criticados afirmando que a gran maioría das persoas con sobrepeso non mostraron un perfil comportamental ou neurobiolóxico convincente que se asemella á adicción e que a enorme inconsistencia que xorde dunha revisión da literatura de neuroimagen suxire que a obesidade é un trastorno altamente heterogéneo.⁴.

Deste xeito xorde a pregunta de se hai realmente un subconxunto de persoas obesas que son adictos aos alimentos. Esta comprensión pode levar ao desenvolvemento de tratamentos específicos para a fisiopatoloxía do cerebro para subgrupos de pacientes obesos. Recentemente desenvolveuse unha medida psicométrica cuantitativa e validada da dependencia dos alimentos, a escala de adicción aos alimentos de Yale (YFAS)⁶. O contido da escala de adicción á alimentación de Yale (YFAS) está composto de preguntas baseadas en criterios de dependencia de substancias no DSM-IV-TR e escalas utilizadas para avaliar os vicios de comportamento, como o xogo, o exercicio e o sexo, incluíndo a pantalla de xogo de South Oaks. , a escala de dependencia do exercicio e a ferramenta de selección de dependencias sexuais de Carnes⁶. Para o diagnóstico da dependencia alimentaria, que se asemella a un diagnóstico de dependencia de substancias, consideráronse os criterios se os participantes aprobaron tres ou máis dos sete criterios do DSM-IV-R, así como polo menos un dos dous elementos clínicos sufrimento)⁶. Estes criterios son (1) a sustancia tomada en maior cantidade e por un período máis longo do que o previsto, (2) Desexo persistente ou intento repetido sen saír de saír, (3) Moito tempo / actividade para obter, usar, recuperar, (4) Importante social, actividades ocupacionais ou recreativas abandonadas ou reducidas, (5) O uso continúa a pesar do coñecemento de consecuencias adversas (por exemplo, a falta de cumprimento da obriga de funcionar, usar cando é físicamente perigoso, (6) Tolerancia (aumento de cantidade marcado; diminución marcada do efecto), (7) Síntomas de abstinencia característicos: substancia tomada para aliviar a retirada.

Os correlatos neurais para a dependencia dos alimentos baseados nos criterios de YFAS foron investigados mediante fMRI nun ambiente evocado, observando como o cerebro dos obesos adictos aos alimentos difiere dos controis magros na súa resposta a un estímulo alimentario (batido de chocolate)⁷. Os participantes con puntuacións máis altas vs menores de adicción aos alimentos mostraron unha maior activación na cortiza prefrontal dorsolateral e no caudado en resposta á recepción prevista de alimentos pero con menor activación no córtex orbitofrontal lateral en resposta á recepción de alimentos. Ademais, nunha análise de correlación, as puntuacións de dependencia dos alimentos correlacionáronse cunha maior activación no córtex cingulado anterior, a cortiza orbitofrontal media e a amígdala en resposta á recepción prevista de alimentos⁷. Este estudo suxeriu que patróns similares de activación neuronal están implicados no comportamento alimentario e dependencia da dependencia⁷. De feito, identificouse máis activación do circuíto de recompensa en resposta a sinais alimentarias e reducida activación das rexións inhibidoras en resposta á inxestión de alimentos⁷.

Os cambios relacionados co desexo no cerebro foron investigados mediante a técnica evocada con fMRI. A actividade relacionada co desexo foi identificada no hipocampo, insula e caudado, tres áreas que tamén están implicadas no desexo de drogas, apoiando a hipótese de substrato común para os alimentos e as drogas.⁸.

Nun estudo recente, que analiza os correlatos neurais da dependencia dos alimentos no repouso con EEG fonte localizada, cinco minutos despois dun sabor único dun batido de chocolate, os pacientes con tres ou máis síntomas de dependencia alimentaria mostraron un aumento da potencia delta no centro dereito xiro frontal (Área Brodmann [BA] 8) e xiro precentral dereito (BA 9), e potencia theta na ínsula dereita (BA 13) e no xiro frontal inferior dereito (BA 47). Ademais, en comparación cos controis, os pacientes con tres ou máis síntomas de adicción aos alimentos mostraron un aumento da conectividade funcional en áreas fronto-parietales tanto na banda theta como na alfa. O aumento da conectividade funcional tamén se asociou positivamente co número de síntomas de adicción aos alimentos⁹. Este estudo suxeriu que a dependencia alimentaria ten correlatos neurofisiolóxicos similares doutras formas de trastornos relacionados coa sustancia e adictivos que suxiren mecanismos psicopatolóxicos similares⁹.

O obxectivo deste estudo foi investigar se as persoas obesas con e sen dependencia alimentaria teñen un carácter común.actividade cerebral neuronal da obesidade ademais de se, en base á literatura anterior, podería identificarse unha "actividade cerebral neuronal común" de adicción entre as persoas adictas ao alcohol e as persoas adictas aos alimentos.

Methods

Medidas de comportamento e de laboratorio

Cuestionarios

Escala de adicción aos alimentos de Yale

Cada participante completou a Escala de Adicción de Alimentos de Yale, que é un cuestionario auto-reportado e estandarizado, baseado en códigos DSM-IV para criterios de dependencia de substancias, para identificar individuos con alto risco de dependencia dos alimentos, independentemente do peso corporal^6,10,11. Aínda que actualmente non hai un diagnóstico oficial de "adicción aos alimentos", creouse a YFAS para identificar persoas que presentaron síntomas de dependencia cara a certos alimentos. Os alimentos con potencial adictivo máis identificados por YFAS inclúen aqueles con alto contido de graxa e azucre. O YFAS é unha ferramenta psicométricamente validada que consiste en preguntas 27 que identifica patróns de alimentación que son similares aos comportamentos vistos nas áreas clásicas de adicción (2). Usando a escala do sistema de puntuación continua, calculamos unha puntuación de YFAS de 7 para cada participante (2). Aplicouse unha división media sobre o YFAS para diferenciar os grupos de obesidade. Os participantes que tiñan unha puntuación igual á mediana (= 3) foron excluídos da análise. Os participantes cunha puntuación inferior á mediana asignáronse ao grupo de YFAS baixo, é dicir, o grupo de obesidade sen adicción aos alimentos (NFAO), mentres que aqueles con puntuación superior á mediana asignáronse ao grupo de YFAS elevado, é dicir, o adicto aos alimentos. grupo de obesidade (FAO).

Escalas numéricas (NRS) de 0 a 10 medindo a fame (Que fame tes?); satisfacción (Que satisfacción se sente?); plenitude (Que che sinto?); apreciación (¿Canto pensas que se pode comer agora mesmo?); e desexo / ansia de comida (¿gustaríache comer algo agora?).

BIS / BAS

Desenvolvéronse as escalas do sistema de inhibición do comportamento / sistema de enfoque comportamental (BIS / BAS) para avaliar as diferenzas individuais na sensibilidade de dous sistemas motivacionais xerais que subxacen ao comportamento¹². Dise que BIS regula motivos aversivos, nos que o obxectivo é afastarse de algo desagradable. Crese que un BAS regula os motivos apetitosos, nos que o obxectivo é avanzar cara a algo desexado.

DEBQ

Os participantes completaron unha copia do cuestionario holandés sobre alimentación (DEBQ), indicando o punto de comer por razóns emocionais, razóns externas e restrición.¹³.

BES

A escala de consumo alimentario (BES) é un cuestionario que avalía a presenza de certos comportamentos de alimentación por binge que poden ser indicativos dun trastorno alimentario¹⁴.

Concienciación alimentaria

A conciencia alimentaria é cuantificada por unha subescala do cuestionario de alimentación consciente¹⁵ e mide a sensibilidade afectiva dos estados internos e a conciencia organoléptica (é dicir, unha apreciación consciente dos efectos dos alimentos sobre cada un dos sentidos).

Medicións de laboratorio e visitas

As mostras de sangue venoso foron enviadas ao laboratorio do Hospital Público Dunedin para a medición da glicosa, lípidos e función hepática por métodos estándar. A composición do corpo foi medida mediante a análise de impedancias bioeléctricas (BIA) (Analizador de composición corporal segmentada de frecuencias múltiples Tanita MC-780). O gasto enerxético en repouso medíase mediante calorimetría indirecta (Fitmate, COSMED).

Comparacións de grupos

A YFAS aplicouse unha división mediana para diferenciar os grupos de obesidade. Oito participantes tiveron unha puntuación igual á mediana (= 3) e foron excluídos da análise. Os participantes cunha puntuación inferior á mediana foron asignados ao grupo de baixa YFAS, é dicir, ao grupo de obesidade non adictos aos alimentos (NFAO), mentres que os cunha puntuación superior á mediana foron asignados ao grupo alto YFAS, é dicir, aos adictos aos alimentos. grupo de obesidade (FAO). Tecnicamente falando só os participantes de 3 cumpriron realmente os criterios para a adicción aos alimentos, é dicir, tres ou máis dos sete criterios de DSM-IV-R, así como polo menos un dos dous elementos de importancia clínica (deterioro ou angustia) (Gearhardt, Corbin et al.⁶).

Fíxose unha comparación entre os grupos leves, baixos de YFAS e altos de YFAS para os diferentes cuestionarios mediante un MANOVA. Como variables dependentes, todos os cuestionarios foron incluídos nun único modelo como se enumera Táboa 1. A variable independente foi o grupo (YFAS delgado, baixo e YFAS alto). Aplicouse unha corrección para comparacións múltiples usando unha corrección de Bonferroni (p <0.05) para facer unha comparación entre os tres grupos diferentes. Incluímos a idade variable como covariable para controlar os nosos achados por idade.

  

Táboa 1

Demografía, medidas antropométricas e de laboratorio para os grupos magros e obesos.

Realizamos un estudo que analizaba datos bioquímicos e clínicos, así como cuestionarios relacionados cos alimentos e a obesidade (ver Táboas 1 E2) 2) complementado por actividade EEG cerebral en estado de repouso nun grupo de obesos (IMC> 30 kg / m²) persoas (n = 38) con puntuacións YFAS baixas (n = 18) e altas (n = 20) e compararonas cun grupo de controis magros non adictos (n = 20), usando gravacións EEG localizadas en orixe.

  

Táboa 2

Análise do cuestionario: puntuacións medias e desviacións estándar.

Ademais, para verificar se unha puntuación elevada de YFAS reflicte realmente un fenotipo adictivo, comparamos os grupos YFAS altos e baixos cun grupo de persoas adictas ao alcance do alcohol (n = 13), buscando unha rede común de adicción neural, así como a neural. substratos de ansia de alimentos e alcol.

Resultados

Medidas de comportamento

YFAS

A comparación entre o YFAS fraco, baixo e alto mostra unha diferenza significativa (F = 104.18, p <0.001) indicando que o grupo delgado e o YFAS baixo non difiren entre si, pero que ambos grupos difiren do grupo alto YFAS (Táboa 3). Cando analizamos as distintas subescalas do YFAS, o exceso de alimentos, o tempo dedicado á comida, a retirada social, os síntomas de retirada e os alimentos relacionados son as subescalas que diferencian os elevados YFAS dos suxeitos baixos de YFAS. Non obstante, o grupo alto YFAS non se diferencia do baixo grupo YFAS e o grupo magro para as subescalas un uso persistente a pesar da adversidade e a tolerancia. En ningunha das subescalas os suxeitos YFAS baixos difiren dos suxeitos fracas. Táboa 3 fornece unha visión detallada.

  

Táboa 3

Subescalas de YFAS para os grupos magros e obesos.

Correlación entre a adicción aos alimentos e a comida por excés

A puntuación YFAS para o grupo total correlacionouse coa puntuación BES (r = 0.50, p <0.01) (Táboa 4). Para o grupo YFAS baixo non se atopou correlación significativa (r = 0.18, p <0.05) (Táboa 4), para o grupo YFAS alto atopouse unha correlación significativa (r = 0.56, p <0.05) (Táboa 4).

  

Táboa 4

Pearson Correlación entre os distintos cuestionarios.

Demografía, medidas antropométricas e de laboratorio

Unha comparación entre os grupos de baixa e alta YFAS mostra un fenotipo común. Ambos os grupos non poden separarse en base a análises bioquímicas (F = 0.89, p = 0.572), signos vitais (F = 0.75, p = 0.532), peso e outras medidas antropométricas (F = 1.17, p = 0.342) incluíndo a composición da graxa corporal (F = 0.66, p = 0.684), gasto enerxético en repouso (F = 0.77, p = 0.387). Ambos os grupos obesos foron significativamente diferentes do grupo magro. Os pacientes adictos ao alcol teñen un peso, altura e IMC normais. A súa puntuación de ansia era de 8.32 / 10 e a puntuación da proba de identificación (auditoría) de trastorno por consumo de alcol de 36.21 (normal <20) Ver Táboa 2 para ver información xeral.

Cuestionarios

Tanto o grupo YFAS baixo coma o alto informan que teñen menos fame que o grupo delgado. O alto grupo de YFAS relata que se senten máis completos que o baixo grupo YFAS e o grupo delgado. Non se demostraron diferenzas significativas para satisfacción, apreciación e desexo alimentario. No cuestionario BIS / BAS, o alto grupo YFAS informa dunha puntuación máis alta que o grupo YFAS baixo e do grupo delgado do BIS, pero non no BAS. Nas tres subescalas diferentes do DEBQ obtivo un efecto significativo. Para a subescala 'restrinxida', tanto o grupo de YFAS baixo como o alto YFAS informaron unha puntuación máis alta en comparación co grupo delgado, pero non difiren entre si. A subescala "externa" indica que os suxeitos elevados de YFAS teñen unha puntuación máis elevada que as de YFAS e as delgadas, pero que o grupo de YFAS baixo ten unha puntuación menor que o grupo de YFAS magro e alto. A subescala 'emocional' mostra unha diferenza entre o grupo de YFAS elevado e tanto as persoas con YFAS baixas como as de rasa. Ademais, o elevado grupo de YFAS ten unha puntuación máis elevada no consumo de compulsión alimentaria e na sensibilización dos alimentos en comparación co baixo YFAS e o grupo delgado. Para a concienciación alimentaria tamén se obtivo unha diferenza significativa entre o grupo baixo YFAS e o grupo delgado. Táboa 3 mostra un resumo dos resultados. Ademáis Táboa 4 mostra a correlación entre os distintos cuestionarios para o grupo obeso completo, YFAS baixo e alto, por separado.

Neuroimaginación eléctrica

Análise de correlación

Todo o grupo

Unha análise de correlación cerebral enteira e a YFAS revelaron unha correlación positiva significativa coa cortiza cingulada anterior rostral (rACC) para a theta (r = 0.23, p = 0.041) e a beta3 (r = 0.22, p = 0.041) bandas de frecuencia (Fig 1).

  

figura 1

Unha análise de correlación cerebral enteira e a YFAS revelaron unha correlación positiva significativa coa cortiza cingulada anterior (A) rostral (rACC) para a theta (r = 0.23, p = 0.041) e (B) beta3 (r = 0.22, ...

Grupo YFAS baixo

Unha análise de correlación para todo o cerebro e a puntuación de fame revelou un efecto significativo tanto para a banda de frecuencia theta como beta1 e beta2. Os resultados da fame correlacionan positivamente coa actividade EEG do estado de descanso theta no insula posterior, así como a cortiza somatosensorial esquerda (r = 0.69, p = 0.0007) (Fig. 2A) e correlaciona negativamente coa actividade EEG do estado de repouso beta1 na cortiza cingulada anterior dorsal (dACC) (r = −0.49, p = 0.019) (Fig. 2B). Unha correlación negativa para a actividade EEG do estado de repouso de beta2 no córtex cingulado anterior rostral (rACC) e na insula esquerda (r = −0.48, p = 0.022) tamén se atopa (Fig. 2C). Non houbo efectos significativos para a banda de delta, alpha1, alpha2, beta3 e gamma. Obtivo unha correlación positiva entre a percepción de plenitude e actividade beta 3 no córtex cingulado posterior (PCC), que se estende ata o precune e o córtex somatosensorial (r = 0.52, p = 0.013) (ver Fig. 2D) e con actividade gamma na corteza cingulada anterior pregenual (pgACC) (r = 0.61, p = 0.004) (Fig. 2E). Obtivo unha correlación positiva entre consciencia dos alimentos e actividade theta no rACC e no córtex somatosensorial (r = 0.44, p = 0.034) (Fig. 2F). Obtívose unha correlación negativa coa actividade beta1 no pgACC (r = -0.90, p <0.00001) (Fig. 2G). Ademais, demostrouse unha correlación negativa coa actividade beta2 no dACC e no córtex cingulado anterior (sgACC) que se estende ata a amígdala (r = −0.73, p = 0.0003) (Fig. 2H). Ademais, atopouse unha correlación negativa (azul) coa actividade gamma no dACC e PCC (r = −0.61, p = 0.004) (Fig. 2I). Non se obtiveron outros efectos significativos. Non se identificou ningún efecto entre a actividade cerebral ea escala de fame para o grupo de YFAS baixo.

  

figura 2

(A) Análise de correlación en persoas obesas e non adictas aos alimentos. Os puntajes do fame correlacionan positivamente coa actividade EEG do estado de descanso theta no insula posterior, así como a cortiza somatosensorial esquerda (r = 0.69, p = 0.0007). (B) Correlación ...

Alto grupo YFAS

Identificouse unha correlación significativa entre puntuacións de fame e densidade de corrente de banda gamma no rACC que se estende cara á cortiza prefrontal medial dorsal (dmPFC) (r = 0.56, p = 0.005) (Fig. 2J). Non se identificou ningún efecto significativo para as bandas de frecuencia delta, theta, alpha1, alpha2, beta1, beta2 e beta3. Non existían correlacións significativas entre a actividade cerebral e as escamas de fame, plenitude e conciencia.

Grupo de dependencia de alcohol

Identificouse unha correlación significativa entre as puntuacións do desexo de alcohol e a densidade de corrente de banda gamma para o rACC que se estende ata o dmPFC (r = 0.72, p = 0.002) (Fig 3).

  

figura 3

Análise de correlación entre as puntuacións do desexo de alcohol e a densidade de corrente de banda gamma (r = 0.72, p = 0.002).

Análise de conxuntura

Unha análise de conxunción da actividade do estado de repouso entre os grupos YFAS altos e baixos mostra a actividade beta2 na área sgACC, pgACC, parahippocampal, áreas parietais inferior dereita e mediados de tempo (Z = 1.99, p = 0.023) (Fig. 4A) e actividade gamma no PCC estendéndose en precune e cuneus (Z = 1.99, p = 0.023) (Fig. 4B). A actividade anti-correlacionada na frecuencia beta2 identificouse nas áreas rACC / dmPFC entre os grupos YFAS elevados e os YFAS baixos (Z = −2.03, p = 0.021) (Fig. 4A).

  

figura 4

(A) Análise de conxunción da actividade do estado de repouso de banda beta2 entre as persoas obesas adicto aos alimentos (YFAS elevadas) e persoas obesas adictas aos non alimentarios (baixo YFAS). O vermello representa unha desviación significativa dos controis sen adicción saudables comúns para ambos obesos ...

Unha análise de conxunción entre o grupo de YFAS obeso elevado e o grupo de dependencia de alcohol mostrou un efecto significativo para a banda de frecuencia alpha1 en ACC / dmPFC e precuneus (Z = 2.24, p = 0.013) (Fig. 4C) e para a actividade alpha2 no sgACC e na cortiza orbitofrontal (OFC), así como no lóbulo temporal (área fusiforme / parahippocampal) (Z = 2.78, p = 0.003) (Fig. 4D). Non se observou ningún efecto significativo entre os grupos de YFAS baixos eo grupo de adicción ao alcohol.

Conversa

Estes resultados suxiren que unha alta puntuación de YFAS representa un estado adictivo. O análise de conxunción demostrou que o grupo de YFAS elevado e o grupo de dependencia de alcohol comparten unha actividade cerebral patolóxica común, que non está presente no grupo YFAS baixo.. O sustrato neuronal visualizado considérase patolóxico xa que se controla tanto en grupos de YFAS elevados como en adictos a alcohol por subtracción da actividade cerebral dun grupo de control saudable sen adicción. Esta "actividade cerebral de adicción" patolóxica implica o córtex cingulado anterior / o córtex prefrontal medial dorsal, o córtex cingulado anterior pregenual que se estende ata a zona do córtex orbitofrontal (mOFC), parahippocampal e precuneus, áreas cerebrais que poden ser moduladas por tratamentos farmacolóxicos ou cognitivos.⁴¹. Un estudo de fMRI anterior mostrou que as puntuacións de YFAS correlacionaban coa actividade evocada no rACC e mOFC⁷ que suxire que estas áreas do cerebro son sensibles aos sinais dos alimentos. Os nosos resultados indican que tamén son máis activos no estado de repouso, en contraste cun estudo anterior do estado de descanso de LORETA EEG⁹. Así, a adicción ao alcohol e aos alimentos podería, ademais dos aspectos celulares, xenéticos e de comportamento³, tamén comparten un substrato neurofisiolóxico común a un nivel de actividade cerebral macroscópica.

Os dous grupos YFAS, porén, teñen un fenotipo común, a obesidade e non se poden separar en base a análises bioquímicos, signos vitais, peso e outras medidas antropométricas incluíndo a composición da graxa corporal, o gasto enerxético en repouso, nin nas puntuacións relacionadas coa comida, agás a percepción de plenitude.Táboa 2). Ta súa semellanza clínica reflíctese na "actividade cerebral da obesidade" común neurobiolóxica compartida polos grupos YFAS baixos e altos. Unha análise de conxunción (controlada por magra) mostrou unha actividade beta patolóxica común no subgénero e pgACC, coa actividade gamma no PCC estendéndose en precune e cuneus, e combinada coa actividade beta na área parahippocampal e na área parietal inferior inferior dereita. Estas áreas constitúen esencialmente a rede de modo predeterminado, que está implicado no procesamento de información de auto-referencia e sensacións corporais⁴². Non obstante, é interesante que diferentes partes da rede de modo predeterminado procesen información a diferentes frecuencias. Suxeriuse que a rede de modo predeterminado consiste en subredes 3⁴³. Unha parte consiste no pgACC / vmPFC e é un elemento crítico nunha rede de áreas que reciben información sensorial do mundo externo e do corpo e actúa como unha conexión sensorial-visceromotora relacionada co comportamento social, o control do humor e a motivación.⁴³. Esta parte nas persoas obesas oscila na actividade beta, que está implicada en previsións sensoriais⁴⁴ e procesamento do status quo⁴⁵. Ao integralo nun concepto de cambios de comportamento desenvolvido recentemente⁴⁶ no que o pgACC calcula a fiabilidade do comportamento actual, isto podería suxerir hipotéticamente que nas persoas obesas o pgACC calcula que o estado obeso é a referencia aceptada. O PCC / Precuneus oscila en actividade gamma. A actividade gamma relacionouse cos erros de predición, ou noutras palabras, o cambio, eo PCC / precuneus é o centro principal da auto-referencia^47,48 rede de modo predeterminado. Pódese pensar que o PCC / Precuneus restablece as referencias, é dicir, controla a alostase⁴⁹, a través dun reset de referencia predictiva⁴⁹. A alostase foi implicada na adicción⁵⁰, así como a obesidade (adicción aos alimentos)⁴⁹. Na área parahipopocampal e na área parietal inferior inferior e na área temporal intermedia están presentes oscilacións gamma e gamma. O parahippocampal está implicado no procesamento contextual^51,52, mentres que a área parietal inferior dereita está implicada no centro de integración sensorial multimodal⁵³. O acoplamento beta / gamma foi ligado a estímulos omitidos⁴⁴. Pódese especular que a actividade beta e gamma nestas áreas está relacionada con non procesar (estímulos derivados de alimentos omitidos) na área sensorial multimodal e non poñelas nun contexto. Así, nas persoas obesas podería procesarse hipotéticamente nun marco descontextualizado. é dicir, independentemente do contexto, a comida pode ser apetitiva. Por outra banda, tamén se identificaron diferenzas significativas entre os grupos YFAS baixos e altos. A análise de conxunción entre os grupos YFAS e os grupos YFAS baixos demostrou unha actividade patolóxica anti-correlacionada da beta en estado en repouso no rACC / dmPFC. Esta diferenza é aínda máis impresionante na análise de correlación coa fame. O aumento do fame está correlacionado co aumento da actividade gamma no rACC / dmPFC no alto grupo de YFAS, similar á área do rACC correlacionada co aumento do desexo no alcohol.Fig 1 medio, S1C-D). A mesma área está activada por sinais alimenticios, xerando ansiosos, en persoas con maiores puntuacións de YFAS nun estudo de fMRI⁷. Pola contra, no baixo grupo YFAS a fame demostrou unha correlación negativa coa actividade na mesma área de rACC. Estudos anteriores demostraron que o rACC está implicado no desexo de alcohol⁵⁴, e tanto o desexo legal como o ilícito de drogas⁵⁵. O noso descubrimento suxire que tamén está implicado no desexo de alimentos. Informáronse previamente diferenzas, aínda que non significativas, na actividade no ACC entre individuos obesos con síntomas de adicción alimentaria máis altos (> 3) e menores (≤2).⁹. Os resultados deste estudo poden explicar por que os estudos previos de neuroimagen na obesidade deron resultados contraditorios.

O ACC foi acuñado a parte máis interesante do cerebro⁵⁶ Por mor das súas moitas funcións propostas, inclúen a atribución de importancia⁵⁷, Procesamento de erros da predicción bayesiana⁵⁸, representación dos requisitos necesarios para manter o equilibrio homeostático⁵⁹e dirixir respostas de comportamento adecuadas⁶⁰. Este estudo suxire que no grupo YFAS elevado hai un aumento da importancia asociada aos alimentos, estimulando o desexo de comer⁶⁰.

A fame no grupo NFAO se correlaciona positivamente co aumento da actividade theta na insula posterior esquerda, unha área que procesa a entrada sensorial somatosensorial e visceral ea parte caudal esquerda do córtex somatosensorial, que procesa a información sensorial e de sabor intraabdominal^61,62. En contraste, a fame se correlaciona negativamente coa actividade beta na insula anterior esquerda, que está implicada no procesamento de información afectiva desde a insula posterior a través do sistema nervioso autónomo⁶². Isto suxire que o procesamento sensorial e afectivo da información visceral no insula está disociado neste grupo. É tentador especular que a resistencia aos sinais homeostáticos pode ser responsable deste efecto. Hai que seguir estudos para investigar esta posibilidade.

Como podería a actividade do estado de repouso patolóxico oposto no dACC no mesmo fenotipo obeso? Aínda que aínda non hai explicación, é tentador especular que podería estar implicado un mecanismo cerebral bayesiano, xa que esta área foi ligada ao procesamento de erros de aprendizaxe e predicción bayesiana^58,63. No grupo de YFAS elevado, un problema de cálculo de erros de predicción podería estar a impulsar a inxestión de alimentos que leva á obesidade⁶⁴, análogo ao suxerido para o alcohol e outras adiccións⁶⁵. Non obstante, no grupo YFAS baixo, hipótese que os sinais viscerais inadecuados resultan nun cálculo de predición erróneo.

Sábese que a adicción aos alimentos e as compulsións alimentarias son altas (r = 0.78) (Imperatori, Innamorati) et al. 2014) e que a asociación entre a adicción á alimentación e a psicopatoloxía está mediada por comer compulsiva nunha poboación clínica (Imperatori, Innamorati) et al. 2014). E de feito vemos unha correlación entre as puntuacións de YFAS e BES. Non obstante, debido ao baixo número de persoas reais dependentes dos alimentos (n = 3) e aos consumidores reais (n = 2), este estudo non pode confirmar este descubrimento cando se analiza aínda máis. De feito, cando a actividade cerebral se correlacionaba coa fame, a satisfacción, a plenitude, a apreciación e a puntuación do desexo dos alimentos, en grupos de YFAS baixos e altos estas puntuacións non se correlacionaron coa puntuación do BES. Este é un punto débil deste estudo. Non obstante, é de interese que nun grupo sen psicopatoloxía diagnosticada póidase atopar unha diferenza neurofisiolóxica entre YFAS baixas e altas, que non se identifica no grupo intermedio. Isto suxire que, aínda que este grupo con YFAS elevado pode non representar unha mostra representativa de persoas dependentes do plan psicolóxico dos alimentos, que nun grupo sen diagnóstico de enfermidade psiquiátrica aínda hai diferenzas entre YFAS baixas e altas, e que existe un grupo sen psicopatoloxía que aínda ten características electrofisiolóxicas comúns con dependencia típica, neste caso a dependencia do alcohol.

A debilidade do estudo é que os resultados do EEG poden ser meramente correlacionais. Non obstante, para a "actividade neuronal de adicción" que se solapa, entre o alcohol e a adicción aos alimentos hai algunhas probas preliminares de que o papel do dACC no desexo pode ser causal. De feito, nun informe de casos usando un TMS con dobre cono dirixido ao dACC, mostrouse que rTMS podería inducir unha redución temporal (2 – 3 semanas) no desexo de alcohol.⁶⁶. Ademais, nun informe de caso posterior implantouse un electrodo no dACC dun paciente alcohólico adicto para unha solución máis permanente para a súa adicción ao alcohol, cun resultado positivo máis permanente⁶⁷. Isto suxire que o dACC pode de feito estar implicado na codificación do desexo en xeral, como suxeriu un meta-análise anterior que analiza o correlato neural do desexo en diferentes substancias do abuso⁵⁵.

Outro punto débil do estudo é que só se usou unha medida indirecta para o desexo específico de alimentos, é dicir, o desexo de comer (¿Quere comer algo agora?). Aínda que o desexo dos alimentos é un desexo intenso de obter e consumir alimentos, normalmente o desexo alimentario é un desexo intenso de consumir un alimento específico (por exemplo, moi comúnmente o chocolate) e é diferente da fame normal.

Unha terceira limitación deste estudo é a baixa resolución da localización de orixe resultante inherente a un número limitado de sensores (electrodos 19) e á falta de modelos anatómicos específicos para o suxeito. Isto é suficiente para a reconstrución de fontes, pero resulta nunha maior incerteza na localización da fonte e unha diminución da precisión anatómica e, polo tanto, a precisión espacial do presente estudo é considerablemente menor que a RM funcional. Non obstante, a tomografía sLORETA recibiu unha considerable validación de estudos que combinaban LORETA con outros métodos de localización máis establecidos, como a imaxe por resonancia magnética funcional (fMRI)^68,69, MRI estrutural⁷⁰, Tomografía por emisión de positróns (PET)^71,72,73 e usouse en estudos anteriores para detectar por exemplo a actividade no córtex auditivo^74,75,76. Outra validación de sLORETA baseouse en aceptar como verdade fundamental os resultados da localización obtidos a partir de electrodos de profundidade invasivos e implantados, nese caso hai varios estudos en epilepsia^77,78 e ERP cognitivos⁷⁹. Vale resaltar que as estruturas profundas como a córtex cingular anterior⁸⁰, e lóbulos temporais mesiais⁸¹ pódese localizar correctamente con estes métodos. Non obstante, outras investigacións poderían mellorar a precisión e exactitude espaciais mediante o uso de electrodos de EEG de alta densidade (por exemplo, 128 ou 256) e modelos de cabeza específicos para asuntos e gravacións MEG.

En conclusión, demostramos que en individuos obesos, a pesar das características fenotípicas idénticas, existen polo menos dous mecanismos neurobiolóxicos que son fisiopatolóxicos.. A diferenza máis destacada entre estes dous grupos obesos está relacionada coa actividade oposta do dACC. Tamén hai unha similitude sorprendente entre os grupos adictos a alimentos e alcohol que suxiren que unha puntuación elevada de YFAS indica un trastorno adictivo relacionado cos alimentos e con procesos neurobiolóxicos similares á dependencia do alcohol. Os nosos resultados tamén suxiren que os tratamentos para a obesidade, como a medicación ou a neuromodulación, deben individualizarse en función da fisiopatoloxía neurobiolóxica subxacente.

Información adicional

Como citar este artigo: De Ridder, D. et al. O cerebro, a obesidade e a adicción: un estudo de neuroimagen de EEG. Sci. Rep. 6, 34122; doi: 10.1038 / srep34122 (2016).

Notas ao pé

References