Sèvo Res Bull. 2009 Août 14;79(6):388-95. doi: 10.1016/j.brainresbull.2009.05.016.
Stoeckel LE1, Kim J, Weller RE, Cox JE, Kwit EW 3rd, Horwitz B.
Abstrè
Reyaksyon ekzajere nan siyal manje nan fanm obèz parèt yo dwe medyatè an pati pa yon sistèm rekonpans iperaktif ki gen ladan nwayo accumbens yo, amygala, ak cortical orbitofrontal. Etid la prezan itilize fonksyonèl mayetik sonorizasyon (fMRI) envestige si wi ou non diferans ki genyen ant 12 obèz ak 12 fanm nòmal-pwa nan rekonpans ki gen rapò ak deklanchman sèvo nan repons a imaj manje ka eksplike pa chanjman ki fèt nan entèraksyon yo fonksyonèl ant rejyon kle rezo rekonpanse.
Yon analiz chemen de etap / Jeneral lineyè apwòch ki gen konpòtman egzanplè te itilize pou teste si wi ou non te gen diferans nan gwoup nan koneksyon rezo ant nwayo accumbens, amygdala, ak cortical orbitofrontal an repons a segondè- ak imaj ki ba-kalori manje. Te gen anòmal koneksyon nan gwoup la obèz an repons a tou de wo- ak ba-kalè siyal konpare ak nòmal-pwa kontwòl.
Konpare ak kontwòl, gwoup la obèz te gen yon defisyans relatif nan modulation amygdala a nan deklanchman nan tou de òbitofrontal cortical ak nwayo accumbens, men twòp enfliyans nan modulation orbitofrontal cortical a nan deklanchman nan nwayo accumbens. Pwojeksyon yo ensufizant soti nan amygdala a ta ka gen rapò ak modulation suboptimal nan aspè yo afektif / emosyonèl nan valè rekonpans yon manje a oswa yon motivasyonèl asosye siy ki asosye a, Lè nou konsidere ke ogmante cortical orbitofrontal nwayo accumbens koneksyon ta ka kontribye nan yon kondwi entansifye yo manje an repons a yon manje Replik.
Se konsa, li posib ke pa sèlman pi gwo aktivasyon nan sistèm rekonpans lan, men tou, diferans ki genyen nan entèraksyon an nan rejyon nan rezo sa a ka kontribye nan relativman ogmante valè a motivasyonèl nan manje nan moun ki obèz.
Etyoloji nan obezite a sanble ap eksplike, an pati, pa reyaksyon ekzajere siyal ki asosye ak manje, espesyalman nan wo-grès, manje enèji dans (egzanp, [...12]). Mekanis pou entansite motivasyonèl estimilasyon sa yo nan moun ki gen gwosè kapab yon sistèm rekonpans iperaktif, ki gen ladan nwayo accumbens / ventral striatum (NAc), amigdala (AMYG), ak cortical orbitofrontal (OFC). Yon etid anvan an fonksyonèl mayetik sonorite (fMRI) jwenn ogmante deklanchman nan rejyon sa yo an repons a imaj kalori ki wo nan obèz konpare ak moun ki pwa nòmal ([...77]; Fig. 1). Lòt etid ekspoze moun ki obèz oswa moun ki gen pi wo BMI's nan stimuli manje tou yo te jwenn modèl nòmal nan deklanchman nan rejyon sa yo ([[22], [23], [28], [43], [68]), osi byen ke lòt moun [40], [68]). Stimuli ki asosye ak manje ki gen anpil kalori ka deklanche twòp motivasyon pou manje ki pa homeostatic de kalite manje sa yo [10], [11], [53]). Sa a vle twòp ki pa Peye-homeostatik konsome manje yo te rele salience ankourajman oswa "vle" ak parèt yo dwe lajman reglemante via sistèm nan dopamine mesocorticolimbic, ki gen ladan NAc, AMYG, ak OFC (eg, [6]).
Pifò nan etid fMRI moun sèvi ak yon mas univarye apwòch estatistik analiz yo dekouvri karakteristik sa yo fonksyonèl nan rejyon diferan nan sèvo makroskopik. Envestigatè yo souvan entegre enfòmasyon sou espesyalizasyon fonksyonèl yon gwoup rejyon yo pou eksplike kouman rejyon sa yo ka kominike pou yo fè yon fonksyon. Sepandan, sèlman konklizyon ki valab ki baze sou anpirik ki ka trase soti nan analyses sa yo gen rapò ak grandè a ak limit nan deklanchman nan yon seri bay nan rejyon nan sèvo, pa ki jan rejyon sa yo fonksyonèl kominike. Analiz koneksyon pèmèt envestigatè yo etidye kijan rezo nan rejyon nan sèvo kominike a fè fonksyon mantal ak konpòtman (eg, [34]). Li enpòtan sonje ke dediksyon nan syans aktivasyon tradisyonèl pa dirèkteman transfere nan syans koneksyon. Sa se, gen pouvwa pou mezire diferans ki genyen nan la grandè nan deklanchman nan sèvo ant gwoup yo, men pa gen okenn diferans gwoup nan koneksyon, ak vis vèrsa (eg, [52]).
Analiz Path, yon kalite modèl estriktif ekwasyon, se yon multivarye, ipotèz ki baze sou apwòch aplike nan neuroimisyon fonksyonèl li mennen envestigasyon relasyon direksyon ant yon seri bay nan rejyon konekte sèvo ([[51]). Sa a se yon sèl metòd pou analiz de koneksyon efikas, nan ka sa a siyifikasyon chanjman nan aktivasyon nan yon rejyon nan sèvo ki soti nan chanjman ki fèt nan aktivasyon nan yon lòt rejyon. Modèl Path yo devlope ki baze sou yon priori ipotèz epi asime yon estrikti kozatif, kote A → B vle di chanjman nan rejyon A ipotèz lakòz chanjman nan rejyon B (eg, [69]). Rejyon nan sèvo nan yon modèl rezo yo tipikman chwazi ki baze sou etid neuroimaging fonksyonèl anvan yo, ak koneksyon ant rejyon sa yo yo anjeneral defini ki baze sou koneksyon yo te li te ye neuroanatomical, sitou nan literati bèt, an konsiderasyon omoloji nan rejyon nan sèvo ant espès (egzanp, [69]). Valè yo paramèt estime ke yo kalkile lè l sèvi avèk analiz chemen reprezante quantification nan wout yo direksyon ant rejyon nan modèl la. Koefisyan chemen sa yo ka itilize pou fè konparezon ant koneksyon nan matyè an repons a chanjman nan kondisyon travay yo oswa ant sijè ak gwoup ki nan modèl jeneral lineyè (GLM) (pa egzanp, [44], [64]).
NAc, AMYG, ak OFC fonksyone ansanm kòm yon pati nan sistèm rekonpans lan. Gen koneksyon fò anatomik ant rejyon sa yo (gade Fig. 2; AMYG → OFC: [7], [16], [30], [38], [60], [65], [71], AMYG → NAc: [30], [38], [71], ak OFC → NAc: [7], [16], [17], [30], [38], [56], [60], [65], [71]). Malgre ke li klè ke NAc, AMYG, ak OFC yo plis fòtman aktive nan obèz konpare ak kontwòl nòmal-pwa lè gade imaj manje, sitou imaj ki gen anpil kalori ([...77]), li sèten si deklanchman nan rejyon sa yo gen rapò ak kèk pwosesis komen rekonpans kache (egzanp, ankouraje bonis oswa motivasyon apwòch ak konsome yon rekonpans) oswa si gen pwosesis diferan (egzanp, hedonics oswa eleman nan plezi nan rekonpans ak / oswa aprantisaj) ki kont pou modèl aktivasyon sa a (gade [...8] pou yon diskisyon sou pwosesis sa yo rekonpans diferan). NAc a, AMYG, ak OFC chak gen anpil pwopriyete fonksyonèl. NAc / ventral striatum a fonksyone kòm yon koòdone ant pwosesis rekonpans ki gen rapò ak, fòm ak homeostatic, ak pwodiksyon motè (eg, [41]), men ka kòd tou pou valè rekonpans ([[57]). OFC ka kode reprezantasyon sansoryèl multimodal manje ak manje ([[10], [11]). Ansanm, AMYG ak OFC ka medyore pwosesis asosyativ la kote stimuli ki gen rapò ak manje jwenn prim ankourajman oswa lòt pwopriyete motivasyonèl (eg, [6], [31]), men tou de tou kòd pou valè hedonik, AMY via fund-up ak OFC atravè tèt-desann pwosesis ([[7]).
Nan etid sa a, nou itilize done fMRI nan Stoeckel et al. [77] ak yon analiz de chemen de etap plis apwòch GLM yo mennen ankèt sou entèraksyon yo nan estrikti rekonpans kle (NAc, AMYG, ak OFC) nan yon rezo ki senp detèmine si estrikti sa yo fonksyone ansanm an repons a imaj nan segondè- ak ba-kalori manje yon fason diferan nan moun ki obèz ak pwa nòmal. Nou espere jwenn koneksyon efikas ant rejyon sèvo yo jan sa espesifye nan modèl nou an nan kontwòl nòmal-pwa nan repons a segondè- ak imaj ki ba-kalori manje. Anplis de sa, nou espere jwenn yon kantite koneksyon efikas chanje nan gwoup obèz nou an ki ta ka ede eksplike poukisa manje yo te ogmante motivasyonèl puisans pou moun sa yo.
Materyèl ak metòd
Done yo itilize pou analiz chemen an te done yo menm rapòte nan Stoeckel et al. [77]. Ak eksepsyon de seksyon an ki diskite sou metòd analiz chemen an, enfòmasyon ki anba la a bay nan pi gwo detay nan Stoeckel et al. [77].
patisipan yo
Patisipan yo te 12 obèz (endèks mas kò, BMI = 30.8 - 41.2) ak 12 pwa nòmal (BMI = 19.7 - 24.5) fanm men dwat rekrite nan Inivèsite Alabama nan kominote Birmingham (UAB). Pa te gen okenn diferans gwoup sou laj mwayèn (obèz: 27.8, SD = 6.2; kontwòl: 28, SD = 4.4), etnisite (obèz: 7 Afriken-Ameriken, 5 Blan; kontwòl: 6 Afriken-Ameriken, 6 Blan), edikasyon (obèz: 16.7 ane, SD = 2.2; kontwòl: 17.2, SD = 2.8), oswa vle di jou nan sik règ la (obèz: jou 6.8, SD = 3.1, kontwòl: jou 5.7, SD = 3.3, tout nan faz folikulèr la ). Patisipan yo te rekrite ak piblisite mete nan jounal la UAB ak feyè mete nan divès kote sou lakou lekòl la UAB. Yo te enfòme ke bi pou yo etid la te fè yon gade nan modèl nan aktivite nan sèvo nan "grangou" patisipan yo nan diferan BMI an repons a imaj vizyèl nan objè divès kalite tankou manje ak imaj kontwòl. Moun yo te eskli ki baze sou plizyè kritè ki gen rapò ak sante, ki gen ladan yon istwa pozitif maladi manje, rejim aktif oswa k ap patisipe nan yon pwogram pèdi pwa, oswa pwa> 305 liv (138 kg) ak lajè> 64 pous (163 cm), lèt la akòz limit scanner. Tout patisipan yo te siyen yon konsantman ekri enfòme apre pwosedi etid yo ak risk ki enplike yo te eksplike. Tout pwosedi yo te revize ak apwouve pa Komisyon Konsèy la Revizyon Enstitisyonèl pou Sèvi ak Imèn nan UAB.
Stimuli
Eksitim yo te itilize pandan sesyon D 'yo te fèt nan KI NAN foto koulè, tout nan gwosè ki konsistan, rezolisyon, ak luminans (77]). Imaj yo manje 168 yo te sibdivize nan kalori ki ba-yo ak anpil kalori kategori, chak ki gen ladan 84 imaj inik. Imaj manje ki gen anpil kalori fèt nan atik sa yo ki gen anpil grès tankou legim vapè ak pwason griye. Manje ki gen anpil kalori yo te sitou atik ki gen anpil grès tankou fwomaj oswa pitza. Stimuli kontwòl fèt nan imaj nan machin, ki varye anpil nan fè, modèl, laj, ak koulè. Imaj yo machin yo te gen entansyon kòm stimuli kontwòl modera enteresan ki matche imaj yo ki ba-kalori sou agrè ki baze sou rezilta ki soti nan Stoeckel et al. [77], avèk manje ki gen anpil kalori ki pi wo.
pwosedi
Apre tès depistaj apwofondi valide BMI ak verifye kritè etid lòt, patisipan yo te pwograme pou fMRI sesyon an. Yo te enstwi yo manje yon manje maten nòmal ant 7-8 AM men yo sote manje midi ak konsome sèlman dlo pou yo ke yo te rete san manje pou apeprè XNX-x anvan yo te imaje ant 8-9 PM Pa te gen okenn diferans gwoup sou evalyasyon subjectif grangou.
Pandan ke patisipan yo te nan leman an, stimuli vizyèl yo te prezante nan yon fòma konsepsyon blòk, ak yon total de sis NAN: 3 min kouri pou chak sesyon D. Chak kouri fèt nan de epòk 09 yo chak nan machin (C), manje ki ba-kalori (LC), ak manje ki gen anpil kalori (HC) pseudorandomly prezante bay patisipan yo. Nan chak epòk 21 la nan imaj manje oswa machin, sèt imaj endividyèl yo te chak prezante pou 21 s. Diferans yon 2.5 la separe imaj yo, ak diferans yon 0.5 yo separe epòk yo. Tout twou vid ki genyen yo fèt nan yon ekran gri blan ak yon kwa determinasyon. Chak kouri fèt nan volim 9 pou yon total de volim 63 nan tout sis kouri, nan ki volim 378 te akeri pandan chak nan machin nan, manje ki ba-kalori, ak ekspozisyon manje ki gen anpil kalori. Imaj vizyèl yo te prezante pa yon konpitè pòtatif kouri lojisyèl VPM ([[18]). Imaj yo te projeté sou yon ekran dèyè tèt patisipan an ak wè yo atravè yon 45 ° ° sèl-sifas dèyè-projeting glas tache ak bobin nan tèt. Patisipan yo te rekonpanse finansyèman pou patisipasyon yo. Tout pwosedi yo te revize ak apwouve pa Komite Revizyon Enstitisyonèl UAB pou Itilizasyon Imen
MRI akizisyon ak pwosesis
Done fonksyonèl MRI yo te akeri lè l sèvi avèk yon Philips Intera 3T ultra-kout Eman lou ekipe ak yon kodaj sansiblite (SENSE) bobin tèt. Imaj yo te ranmase lè l sèvi avèk yon sèl-piki T2 *-peze gradye-eko EPI sekans batman kè. Nou itilize TE = 30 msec, TR = 3 sec, ak yon X X NIVI ° baskile ang pou 85 aksyal tranch XNWM mm epè ak yon 30 mm entèseksyon espas, yon rezolisyon eskanè nan 4 × 1, rekonstwi 80 ×, ak yon 79. × 128 × 128 mm FOV. Premye kat analiz yo te abandone pou pèmèt leman an reyalize mayetizasyon eta a.
Done yo te pre-trete (koreksyon mouvman, nòmalizasyon nan sistèm kowòdone MNI lè l sèvi avèk modèl SPM2 EPI a, ak atenuasyon ak yon filtre 6 mm FWHM Gaussian) lè l sèvi avèk pake lojisyèl SPM2 (Wellcome Dept. Imaging Neuroscience, London, UK). Pa gen done ansanm echwe pou pou satisfè kritè yo enklizyon mouvman, ki te ke mouvman anvan koreksyon te <2 mm nan mouvman translasyonèl ak <2 ° nan mouvman wotasyonèl (detay nan [77]).
Done analiz
done fMRI
Repons blòk-konsepsyon nivo oksijèn depann (BOLD) repons yo te analysé nan yon kontèks nan modèl la Jeneral lineyè sou yon voxel pa baz voxel kòm aplike nan SPM2 ([...27]). Te kou nan tan nan deklanchman nan sèvo modle ak yon fonksyon boxcar convolved ak fonksyon an kanonyal repons emodynamik (HRF) ak yon fonksyon derive tanporèl. Done yo te wo-pase filtre (1 / 128 Hz) yo retire galri ba frekans. Yo te aplike yon modèl otrichis premye lòd tou pou korije otokorrelasyon nan tèm erè nan modèl fMRI.
Yon pwosedi de-etap efè o aza te itilize pou analiz estatistik pou kont li pou tou de nan-sijè ak ant-sijè variation. Premyèman, yo te itilize done yo fMRI ki soti nan chak patisipan endividyèl jenere diferans estatistik nan estimasyon yo paramèt yo nan lòd yo teste diferans ki genyen ant pwen yo tan ki koresponn a kalori ki wo ak manje ki ba-kalori. Rezilta yon etid anvan ([...]77]) yo te jwenn diferans gwoup nan modèl deklanchman ki gen rapò ak rekonpans, ak gwoup la obèz montre pi gwo deklanchman nan manje ki gen anpil kalori ak kontwòl nan manje ki gen anpil kalori. Manje a> kontras stimuli kontras te Lè sa a, antre nan dezyèm nivo yon sèl-echantiyon analiz tès pou konparezon yo nan-gwoup lokalize maksimòm nan gwoup pou rejyon nou yo nan enterè (ROI): bilateral NAc, AMYG, ak mitan OFC (p <.05, san korije).
ROI a pou AMYG ak OFC yo te defini lè l sèvi avèk WFU Pickatlas yo ak AAL a ak Talairach Daemon atlas ([47], [49], [79]). Paske NAc te disponib nan bibliyotèk sa yo, nou te trase yon esfè 6 mm nan reyon ak Pickfat yo WFU santre nan yon kote voxel detèmine pa mwayèn dimansyon voxel kote nan etid fMRI ki enpòtan ([...1], [54], [58]). Klasifikasyon nan kote rejyonal voxels aktive te verifye lè l sèvi avèk Pickatu WFU la ak enspeksyon vizyèl nan done yo lè l sèvi avèk yon Atlas nan sèvo imen ([[48]).
Analiz Path
Te analiz Path itilize detèmine fòs la ak direksyon nan relasyon yo (koneksyon efikas) ant varyab obsève (ROIs), estime lè l sèvi avèk ekwasyon retou annaryè similtane atravè estimasyon maksimòm chans vrè. Sa a se youn nan apwòch modèl ki pi komen yo itilize pou etidye koneksyon efikas (69]). Nou itilize yon analiz de chemen de etap / GLM apwòch, apre yon metòd menm jan an tankou Kim et al. [44]. Pou chak patisipan: (1) ROIs te chwazi yo enkli nan modèl la, (2) done seri a tan yo te partition an de gwoup ki asosye ak komèsan pou de kondisyon yo travay (ki gen anpil- ak ba-kalori manje), (3) rezime done yo te extrait pou chak kondisyon pou chak ROI, (4) yo te deziyen yon modèl ki espesifye entèraksyon yo nan ROIs la, (5) te varyans-covariance a (kantite ekspòtatè kantite komèsyal X nan ROIs) pou chak kondisyon kalkile, e (6) koefisyan yo chemen pou koneksyon ki genyen ant ROIs nan modèl yo te estime atravè estimasyon maksimòm pwobabilite. Repete-mezi ANOVA te Lè sa a, itilize detèmine nan-gwoup (sètadi, kondisyon) ak ant-gwoup diferans ki genyen nan koneksyon yo modèl lè l sèvi avèk koefisyan yo chemen soti nan modèl yo pou chak moun.
Specification modèl
Rejyon ki enkli nan modèl la (OFC, AMYG, ak NAc) se eleman nan sa ki te rele "kous la motif" ([...63]), ki gen ladan sistèm nan dopamine mesocorticolimbic ([...6], [36], [39], [45], [63], [66], [73], [80], [83]). Koneksyon yo nan modèl la te defini an pati ki baze sou koneksyon an anatomik li te ye nan estrikti yo ki nan rezo sa a, men tou konsidere kontrent metodoloji (egzanp, rezolisyon an tanporèl nan fMRI ak pwoblèm nan nan idantifikasyon ak modèl ki pa repetitif lè l sèvi avèk estriktirèl modèl ekwasyon; [...]7], [30], [38], [60], [65], [71]; Fig. 2). Yo nan lòd yo estime valè koyefisyan valab serye, yo te modèl la contrainte yo dwe repetitif (sètadi, pa gen okenn chemen resipwòk yo te enkli nan modèl la).
Te menm modèl la chemen konstwi pou chak sijè. Pou pèmèt entè-sijè variabilité, nou defini kowòdone egzak yo nan chak rejyon pou chak emisfè soti nan maksimòm lokal la nan kat estatistik chak patisipan nan 12 mm nan maksimòm gwoup la (nan menm rejyon an anatomik) ki soti nan manje yo> machin kontras ( p <.05, san korije; [52]). Kowòdone MNI rejyon yo te NAc, agoch (x, y, z): −6, 10, −10 [kontwòl] ak −10, 14, −6 [obèz]; NAc dwat, (x, y, z): 6, 10, −10 [kontwole] ak 6, 12, −10 [obèz]; AMYG, bò gòch (x, y, z): −26, −2, −20 [kontwòl] ak −20, 0, −24 [obèz]; AMYG, dwat (x, y, z): 22, 0, −20 [kontwole] ak 24, 2, −24 [obèz]; OFC, bò gòch (x, y, z): −22, 36, −10 [kontwòl] ak −22, 30, −14 [obèz]; OFC, dwat (x, y, z): 26, 36, −14 [kontwole] ak 26, 30, −4 [obèz]. Pou chak rejyon, te pwòp eigenarya direktè lekòl la nan seri a tan ekstrè soti nan yon esfè 4-mm ki santre sou maksimòm nan sijè-espesifik lokal yo. Direktè a (sètadi, NANst) eigenvariate se yon mezi rezime, menm jan ak yon weighted vle di gaya nan Abernant, ki baze sou divèjans la nan tout voxels yo enkli nan esfè a 4 mm nan reyon.
Done rejyonal seri tan yo (valè direktè lekòl eigenvariate) te Lè sa a, separe an de seri done: pwen tan ki asosye ak (1) manje ki gen anpil kalori ak (2) manje yo ki ba-kalori. Pou rann kont pou lag emodinamik, nou sipoze yon reta fizyolojik 6 (2 TR) ant aparisyon ak konpanse nan de kondisyon nou yo ak ajiste done yo nou extrait kòmsadwa ([...]32]). Sa a lakòz de 84 (kantite komèsan eskanè) X 6 (kantite ROIs) matris nan done pou chak kondisyon (ki gen anpil- ak ba-kalori manje) pou chak patisipan.
Path paramèt estime
Yon modèl chemen te anfòm nan matris done a pou tou de manje ki gen anpil kalori ak ba kalori poukont pou chak patisipan. Koyefisyan yo chemen gratis yo te estime pa minimize erè ki genyen ant yon matris korelasyon obsève soti nan done yo fMRI ak yon matris korelasyon prevwa pa modèl la lè l sèvi avèk lojisyèl LISREL (Version 8, SSI Syantifik Software). Paramèt estanda estime yo (menm jan ak β a nan retou annaryè), oswa koyefisyan chemen, pou chak koneksyon (AMYG → OFC, OFC → NAc, ak AMYG → NAc) nan chak emisfè (agoch ak adwat) soti nan tou de modèl (segondè- ak ba-) manje kalori) pou chak patisipan yo te enpòte nan SPSS pou analiz ki vin apre yo. Yon ANOVA melanje-modèl te fèt pou chak nan twa koneksyon yo, nan ki faktè yo te gwoup (obèz kont kontwòl), kategori manje (segondè- kont ba-kalori) ak emisfè. Kòm sa a te yon etid eksplorasyon, nou teste pou siyifikasyon nan koyefisyan chemen espesifik osi lontan ke modèl omnibus yo te montre omwen efè tou pre-siyifikatif (p <0.10). Pou chak gwoup, yo te itilize yon sèl echantiyon t-tès pou teste si wi ou non koyefisyan chemen nan modèl manje ki gen anpil kalori ak ba yo te siyifikativman diferan de zewo, ki endike koneksyon jan sa espesifye. Konparezon pè yo te itilize pou teste diferans ki genyen nan koyefisyan chemen pou chak emisfè (agoch ak adwat) pou andedan gwoup la (gwo kalori kont manje ki gen anpil kalori) ak konparezon ant gwoup (obèz kont kontwòl pou gwo kalori ak ba -kalori manje, poukont li). Pè t-tès yo te itilize pou konparezon nan-gwoup ak echantiyon endepandan t-tès yo te itilize pou ant-gwoup konparezon.
rezilta
Tout koyefisyan yo chemen estime yo te siyifikativman diferan de zewo pou gwoup la obèz ak kontwòl pou tou de emisfè nan tou de modèl yo manje segondè- ak ba-kalori, ki konsistan avèk modèl la koneksyon espesifye (valè p <0.001; Table 1).
Konparezon ant gwoup la
OFC → NAc
Pa te gen okenn efè prensipal nan gwoup la pou koneksyon OFC → NAc, byenke te gen yon tandans (F [1,22] = 3.70, p = 0.067), ki endike pi gwo koneksyon pou gwoup obèz la (0.53 ± 0.06) konpare ak kontwòl yo (0.41 ± 0.06). Pa te gen okenn gwoup siyifikatif kategori X oswa gwoup X kategori X entèraksyon lateralite, byenke te gen yon tandans nan direksyon pou yon entèraksyon gwoup X lateralite (p = 0.059). Kowefisyan chemen bò gòch ki soti nan OFC → NAc yo te siyifikativman pi wo nan gwoup obèz la pou tou de manje ki gen anpil kalori (ba valè <03; Fig. 3).
AMYG → OFC
Te gen yon efè prensipal nan gwoup sa yo ki koneksyon an vle di soti nan AMYG → OFC te mwens pou patisipan obèz (0.64 ± 0.07) konpare ak kontwòl (0.84 ± 0.07), ki endike yon relasyon relativman pi fò nan deklanchman nan sèvo ant estrikti sa yo an repons a manje nan kontwòl (F [1,22] = 4.46, p = 0.046). Pa te gen okenn gwoup enpòtan pa kategori oswa gwoup pa entèraksyon lateralite, byenke te gen yon tandans (p = 0.066) nan direksyon yon gwoup pa kategori X entèraksyon lateralite. Analiz ki vin apre yo te montre ke koyefisyan chemen yo te siyifikativman pi gwo nan kontwòl pou manje ki gen anpil kalori bilateralman ak nan dwa AMYG → dwa OFC pou manje ki gen anpil kalori (valè p <.05; Fig. 3).
AMYG → NAc
Te gen yon efè prensipal nan gwoup la pou AMYG → NAc koneksyon an vle di ke te gen pi fèb koneksyon pou gwoup la obèz (0.35 ± 0.05) konpare ak patisipan yo kontwòl (0.49 ± 0.05; F [1,22] = 6.00, p = 0.023 ). Pa te gen okenn siyifikatif gwoup X kategori oswa gwoup X kategori X entèraksyon lateralite, byenke te gen yon tandans nan direksyon pou yon entèraksyon gwoup X lateralite (p = 0.09). Konparezon pè endike ke koyefisyan chemen bò gòch yo te siyifikativman pi gwo pou kontwòl pou tou de manje ki gen anpil ak ba kalori (valè p <.05; Fig. 3).
Nan gwoup konparezon nan wo- kont kondisyon kalori ki ba
Koefisyan chemen ki sòti nan AMYG → OFC bilateralman te siyifikativman pi gwo pou kategori kalori ki wo konparezon nan kontwòl yo (agoch: p = X, dwa: p = 0.007; gade Fig. 4). Okenn nan koefisyan yo chemen diferan siyifikativman ant segondè yo ak kondisyon ki ba-kalori manje nan gwoup la obèz.
Diskisyon
Rechèch anvan yo montre ke siyal manje, sitou sa ki asosye avèk manje ki gen anpil kalori, lakòz ipèaktivite nan rejyon nan sèvo ki gen ladan NAc, AMYG, ak OFC te panse pou medyasyon oswa omwen kòd pou pwosesis motivasyonèl ak emosyonèl nan moun ki obèz (eg, [68], [77]). Nan etid la prezan, nou teste si wi ou non te gen diferans nan koneksyon rezo ant NAc, AMYG, ak OFC an repons a segondè- ak imaj ki ba-kalori manje nan ak ant gwoup obèz ak nòmal-pwa. Li enpòtan sonje ke sa a se premye etid la koneksyon moun lè l sèvi avèk fonksyonèl neuroimaging ki mezire entèraksyon an nan rejyon nan sèvo nan yon rezo rekonpans. Nou te jwenn aberans koneksyon nan gwoup la obèz an repons a tou de wo-ak ba-kalè siyal konpare ak nòmal-pwa kontwòl. Espesyalman, li parèt ke gwoup la obèz gen yon deficiency relatif nan AMYG-modulation deklanchman nan tou de OFC ak NAc, men yon tandans nan direksyon twòp enfliyans nan batman OFC a nan deklanchman nan NAc. Kidonk, li posib ke se pa sèlman pi gwo deklanchman nan sistèm rekonpans lan, men tou, diferans ki genyen nan la entèraksyon nan rejyon nan rezo sa a ka kontribye nan relativman ogmante valè motivasyonèl nan manje nan moun ki obèz.
Modèl rekonpans lan
Tout koneksyon chemen ant NAc, AMYG, ak OFC te siyifikatif pou segondè- ak modèl ki ba-kalori manje nan tou de gwoup la obèz ak nòmal-pwa kontwole, ki konsistan avèk koneksyon anòmal li te ye nan mitan rejyon sa yo ([[7], [16], [17], [30], [38], [56], [60], [65], [71]). Se rezo sa a inervé pa zòn nan ventral tegmental, ki degaje dopamine sa a sikwi an repons a motivasyonèl evènman éklaman.9], [39], [71]). Sepandan, pwojeksyon yo ant NAc, AMYG, ak OFC jan ilistre nan Fig. 2 yo glutamatergic ([...39], [71]).
Sa a rezo NAc, AMYG, ak OFC rekonpanse se yon sikui nan yon "sikwi motif" pi gwo te panse yo aktive ak konpòtman dirèk nan repons a stimuli motivasyonèl ki enpòtan ([...39], [63]). NAc a, AMYG, ak OFC, an patikilye, gen enpòtan fonksyon ki gen rapò ak rekonpans ki chans kontribye nan tou de jeneral ak manje-espesifik pwosesis motivasyonèl ([[6], [10], [11], [36], [39], [45], [63], [66], [73], [80], [83]). Strisy nan NAc / ventral te konsèptualize kòm koòdone 'limbic-motor' ([[55]) ak parèt yo dwe patisipe nan pwosesis ki gen rapò ak Pavlovian kondisyone, sagience ankourajman, ak rekonpans disponibilite, valè, ak kontèks ([]13], [15], [21]). Rejyon sa a, an konjonksyon avèk palid ventral via mekanis medyatè opioid, ka kòd tou pou valè edonik (9], [10], [11], [74], [75]). Striatom NAc / ventral tou parèt pou kòd pou milieu jeneral la motivasyonèl (eg, [...14]), ki ta pèmèt pou òganizasyon an yerarchize nan fèk apatide siyal ki gen rapò ak rekonpans yo. Pou rekonpans manje, NAc / ventral striatum a sanble yo montre patisipasyon preferansyèl nan kodaj la nan siyal ki asosye ak manje (kont konsomasyon manje) epi yo ka entegre omeostatik ak siyal ki pa homeostatic modile eta motivasyonèl ([...42], [76]). Rejyon sa a ta ka tou kòd pou valè rekonpans relatif nan stimuli manje ki disponib ([...57]). AMYG la parèt yo dwe patisipe nan motivasyonèl-ki enpòtan pwosesis asosyatif ([...61], [62]). Anplis de kodaj pou plis pwopriyete jeneral afektif ak motivasyonèl, aktivite AMYG ka gen rapò ak pwopriyete espesifik yo nan stimuli ki gen rapò ak manje ([[2]). OFC parèt yo dwe yon rejyon kle pou tradwi valè rekonpans nan eksperyans hedonik ([...46]), trete karakteristik tanporèl ak sètitid rekonpans lan [14]), epi li patisipe nan pwosesis aprantisaj ki gen rapò ak motivasyon an konjonksyon avèk AMYG ([...]24], [59]). OFC montre repons multimodal pou siyal manje ([...67]) epi yo te refere yo kòm 'zòn gou a Supérieure', apre pwosesis gustatif nan cortical ensilasyon ([[10], [11]).
Enpòtans nan diferans ki genyen nan gwoup nan koneksyon
OFC → NAc
Fanm obèz te montre pi gwo emisfè gòch koneksyon OFC → NAc pase kontwòl yo te fè pou toude ki gen anpil ak anpil kalori manje. Sa a ta ka chemen yo te ranfòse nan gwoup la obèz pa konbinezon a nan ogmante deklanchman OFC pa foto manje ak elve Dopamine (DA) fonksyon nan NAc a nan moun sa yo. Horvitz [33] te pwopoze ke DA aji pou entèferans pòtay glatamatagik pòtay nan OFC rive NAc. Paske Gating sa a, nan prezans segondè DA fonksyon nan NAc, nivo segondè nan aktivite nan OFC vin pi efikas nan plis ogmante aktivite NAc. Malgre ke wòl nan DA nan obezite se kontwovèsyal ([...20], [29], [81]), prèv endirèk sijere elve fonksyon DA nan sistèm rekonpans la nan twò grav a modera moun obèz (eg, [...20]), tankou sa yo ki nan echantiyon nou an. Nou espekile ki chemen an OFC → NAc ka yon kle nan pwopoze a relasyon pozitif nan mitan reyaktivite Replik manje, pi gwo konsomasyon, ak BMI segondè ([...25], [78]) paske yo te kouti fò nan ekzajere valè rekonpans subjectif nan manje manje medyatè pa OFC a ak randman wout aksè pa NAc a. Finalman, paske yo te sijere paralèl ant obezite ak dejwe dwòg (eg, [...82]), li enpòtan pou remake ke envestigatè dejwe yo te pwopoze ke disregule PFC (ki gen ladan OFC) → NAc sinaptik glutamate transmisyon eksplike ogmante motivasyon pou dwòg an repons a siyal ki gen rapò ak dwòg ([[37], [39]).
AMYG → OFC ak AMYG → NAc
Nan patisipan yo obèz konpare ak kontwòl, nou te jwenn koefisyan chemen redwi soti nan AMYG a tou de OFC ak NAc. Diferans sa yo te enpòtan pou AMYG → OFC bilateralman pou manje ki gen anpil kalori ak nan emisfè dwat la pou manje ki pa gen anpil kalori. AMYG → NAc koneksyon te pi ba nan gwoup la obèz nan emisfè gòch la pou toude ki gen anpil kalori ak manje ki ba-kalori. Malgre ke enpòtans ki genyen nan diferans sa yo gwoup pou obezite se pa klè, li posib ke redwi koneksyon soti nan AMYG nan estrikti sa yo ka afekte fleksibilite nan ajou nan valè rekonpans. Aprantisaj debaz kijan stimuli ki asosye ak prim rekonpans jwenn valè motivasyonèl ka rive nan AMYG la ([...5]). Pwojeksyon AMYG → OFC ka transfere enfòmasyon asosyatif enpòtan de baz motivasyonèl bay OFC, ki itilize enfòmasyon nan men AMYG pou detèmine valè subjectif epi enfliyanse konpòtman chwa enstrimantal ki vin apre a [[15]). Kòm yon egzanp sou enpòtans ki genyen nan chemen sa a pou chanje valè rekonpans, Baxter ak kòlèg li [...3] te jwenn ke makak rhesus echwe pou pou chanje konpòtman yo pandan yon travay devalorizasyon rekonpans apre yo te koneksyon ki genyen ant AMYG ak OFC deranje. Nan yon paradigm aprantisaj-rezilta aprann, Schoenbaum ak kòlèg li [...70] te jwenn ke deranje AMYG → chemen an OFC atravè lezyonèl a nan plis ki siyale seleksyon OFC newòn tire an repons a sansoryèl la kòm opoze a pwopriyete asosyatif nan Replik la. Konsènan konpòtman enjeksyon, yon mank AMYG → koneksyon OFC nan patisipan yo obèz ka endike transfè suboptimal nan valè de baz afektif / emosyonèl konsènan manje ak siyal ki enpòtan pou mete ajou valè a rekonpans subjectif nan siyal sa yo fasilite fleksibilite nan konpòtman konsomasyon manje. Konpare ak moun ki pwa nòmal, valè rekonpans manje ak siyal manje yo ka pi fòtman kondwi pa pwopriyete yo sansoryèl nan manje yo ak siyal manje pou moun ki obèz. Anplis de sa, valè a rekonpans sans-kondwi nan manje yo ak siyal manje ka mwens pèrmeabl nan fè fas a chanje éventé rekonpans.
Menm jan ak koneksyon AMYG → OFC, yon koneksyon ensifizan nan obèz ki soti nan AMYG → NAc ta ka endike siyal hedonik de baz la ki sèvi pou modile valè rekonpans manje oswa siyal manje (AMYG) pa apwopriye pou li ak lòt siyal (tankou, motivasyonèl , omeostatik) anvan yo detèmine konpòtman ki apwopriye pou yo ([[84]).
Limit ak opozisyon
- Ki espesifye yon modèl lè l sèvi avèk analiz chemen nan fMRI ka yon defi paske nimewo a ak konbinezon de koneksyon ant rejyon ogmante anpil ak tout rejyon adisyonèl enkli nan modèl la, sa ki fè estimasyon koefisyan chemen sa yo fiable ak entèpretasyon rezilta yo pi difisil. Pou egzanp, nan etid sa a ak rejyon 3 pou chak emisfè (6 rejyon total), gen k = N(N + 1) / 2 = Nivo 21 pou libète pou chak seri done (k = NIVIL degre de libète pou de modèl yo teste) attribué pou estime efè enterè yo. Douz degre libète yo te itilize pou estime divèsite ki asosye avèk chak rejyon nan tou de modèl (rejyon 42 pa modèl × modèl 6). Avèk yon minimòm nan 5 pwen done nesesè yo estime valè yo paramèt pou chak chemen nan modèl la fiable ([...4]), sa a kite yon maksimòm de 30 chemen estime pou de modèl ak rejyon 6 chak (15 chemen estime pou chak modèl). Sa a limite konpleksite nan modèl la ki ka fè tès lè l sèvi avèk analiz chemen ak se yon rezon ki fè nou te chwazi yo pa enkli koneksyon interhemispheric nan modèl nou yo.
- Nou te chwazi de etap SEM / GLM apwòch la yo nan lòd yo dirèkteman tès pou diferans ki genyen ant gwoup koneksyon nan yon modèl ipotèz epi yo pa te kòm enterese nan konpare anfòm nan modèl la ant gwoup se pou chak. Apwòch sa a diferan de metodoloji tradisyonèl analiz fMRI ak chemen ki rele "apwòch modèl anpile" ki konpare modèl anfòm ant travay oswa gwoup yo [50]). Sepandan, Protzner ak McIntosh [64] dènyèman te rapòte ke modèl absoli anfòm enfòmasyon se pa nesesè yo nan lòd yo jenere serye estimasyon paramèt lè l sèvi avèk analiz chemen.
- Yon lòt limit nan etid sa a gen rapò ak pouvwa a yo detekte diferans ki genyen ant koefisyan yo chemen estime nan modèl nou yo akòz gwosè yo ti echantiyon itilize pou chak gwoup. Avèk pi gwo gwosè gwoup, jwenn tandans nivo nou ta gen anpil chans yo te rive nan siyifikasyon estatistik.
- Nou pa te gen ladan zòn nan tegmental ventral (VTA), sous la nan Dopamine nan sikwi a mesocorticolimbic pwopoze pou medyasyon anpil nan pwosesis yo ki asosye ak rekonpans ([...26], [35], [72]), nan modèl nou an akòz limit metodolojik ki gen rapò ak BOLD fMRI ki fè detekte deklanchman nan rejyon sèvo tankou VTA a difisil ([...19]).
Konklizyon ak Rezime
An rezime, etid neuroimaging nou an te jwenn anrejistreman koneksyon rezo rekonpans nan moun ki obèz konpare ak kontwòl, ak koneksyon redwi soti nan AMY OFC ak NAc ak koneksyon ogmante nan OFC → NAc nan patisipan sa yo. Rezilta sa yo ajoute nan rapò anvan yo nan montre ke pa gen sèlman ekzajere deklanchman sistèm deklanchman nan repons a manje, men tou, yon entèraksyon nòmal ant rejyon nan rezo sa a nan moun ki obèz. An patikilye, nou panse ke twòp moun ki ta ka enfliyanse moun ki twò gwo akòz de mekanism: (1) ogmante koneksyon OFC → NAc ka kontribye nan entansifye kondwi manje ak (2) koneksyon ki ensufizant soti nan AMYG ka rezilta nan modulation suboptimal nan afektif la / emosyonèl aspè nan yon manje oswa manje siyal rekonpans valè. San yo pa enfòmasyon apwopriye afektif / emosyonèl siyal devalorizasyon nan manje oswa siyal manje apre konsomasyon manje a, entansifye kondwi ka sitèlman fasilite homeostatic ki mennen ale nan hyperphagia ak ogmante pwa. Byento, nou teste yon rezo rekonpans senp. Plis etid ki nesesè yo mennen ankèt sou koneksyon nan sistèm nan rekonpans ak ki jan rejyon sa yo ta ka kominike avèk mekanism homeostatik nan ipotalamik la ak sèvo, osi byen ke mekanism yo mantal nan kontwòl konsomasyon manje nan cortical la prefrontal. Li pral tou enteresan detèmine kijan diferans endividyèl ak entèekseptif ak exteroceptive faktè modile rezo sa a rekonpans yo nan lòd yo pi byen konprann ki jan mekanis rekonpans enfliyanse konpòtman enjije.
Remèsiman
Sipòte pa NIH-NIDCD a Pwogram Rechèch mi, don GCRC M01 RR-00032 soti nan Sant Nasyonal pou Resous Rechèch, Co Procter ak Gamble, ak resous nan Sant UAB a pou Devlopman Imaging Fonksyonèl (CDFI).
Nòt anba paj
Limit responsabilite Piblikatè a: Sa a se yon dosye PDF nan yon maniskri inedan ki te aksepte pou piblikasyon. Kòm yon sèvis nan kliyan nou yo nou ap bay vèsyon sa a byen bonè nan maniskri a. Maniskri a pral sibi copyediting, sijè, ak revizyon prèv ki vini an anvan li pibliye nan fòm final li yo. Tanpri sonje ke pandan erè pwosesis pwodiksyon yo ka dekouvri ki ta ka afekte kontni an, ak tout avètisman legal ki aplike nan jounal la konsène.
Konfli nan enterè
Otè yo deklare ke yo pa gen okenn enterè finansye konpetisyon.
Referans
;