Am J Clin Nutr. Szeptember 2013; 98 (3): 641 – 647.
Közzétett online június 26, 2013. doi: 10.3945 / ajcn.113.064113
PMCID: PMC3743729
Belinda S Lennerz, David C Alsop, Laura M Holsen, Emily Stern, Rafael Rojas, Cara B Ebbeling, Jill M Goldsteinés David S Ludwig
Ez a cikk már idézett egyéb cikkek a PMC-ben.
Absztrakt
Háttér: Az étrend minőségi szempontjai befolyásolják az étkezési szokásokat, de ezeknek a kalóriafüggetlen hatásoknak a fiziológiai mechanizmusai továbbra is spekulatívak.
Célkitűzés: A glikémiás index (GI) hatásait vizsgáltuk az agyi aktivitásra a késői posztprandialis időszakban egy tipikus intermealis intervallum után.
Design: A 12 – 18 y-es 35 túlsúlyos, crossover-tervezés, 2 túlsúlyos vagy elhízott férfiak magas és alacsony GI-étkezést alkalmaztak 4 alkalmanként. Az elsődleges eredmény az agyi véráramlás volt, mint a nyugalmi agyi aktivitás mértéke, amelyet az artériás spin-jelölés funkcionális mágneses rezonancia leképezésével határoztam meg XNUMX h tesztvizsgálat után. Feltételeztük, hogy az agyi aktivitás nagyobb lesz a magas GI-étkezés után az étkezési magatartás, a jutalom és a vágy közti előre meghatározott régiókban.
Eredmények: Az inkrementális vénás plazma glükóz (2-h terület a görbe alatt) 2.4-szer nagyobb volt az alacsony GI-étkezés után (P = 0.0001). A plazma glükóz alacsonyabb volt (átlag ± SE: 4.7 ± 0.14 az 5.3 ± 0.16 mmol / L-hez képest); P = 0.005) és az éhség nagyobb volt (P = 0.04) 4 h az alacsony GI-étkezés után. Ekkor a magas GI-étkezés nagyobb agyi aktivitást váltott ki a jobb magvakban (egy előre meghatározott terület; P = 0.0006 többszörös összehasonlításhoz), amely a jobb striatum más területeire és a szaglási területre terjedt ki.
Következtetések: Az izokaloros alacsony GI-étkezésekkel összehasonlítva a magas GI-étkezés csökkentette a plazma glükózt, megnövekedett éhséget és szelektíven stimulált agyterületeket, amelyek a késői posztprandialis időszakban jutalmazással és vágyakozással jártak, ami az étkezési viselkedés különleges jelentősége a következő étkezés. Ezt a próbát regisztrálták clinicaltrials.gov mint NCT01064778.
BEVEZETÉS
Az agy mesolimbikus dopaminerg rendszere, amely a striatum egy részén konvergál a magban, központi szerepet játszik a jutalomban és a vágyban, és ez a rendszer úgy tűnik, hogy közvetíti a hedonikus élelmiszer-válaszokat (1-3). A rágcsálókban végzett vizsgálatok során a dopamin és metabolitjainak extracelluláris koncentrációi a magban lévő akumbensekben megnövekedtek a nagyon ízletes ételek fogyasztása után, mint a standard rágcsáló-takarmánypelletek (4). Ezen túlmenően az opiátnak a magba történő beinjektálása fokozza a táplálékfelvételt és az élelmiszer jutalomértékét (5). A funkcionális agyi képalkotást alkalmazó klinikai vizsgálatok azt jelezték, hogy az elhízottabb, magas kalóriatartalmú élelmiszerek után az elhízottnál jobban aktiválódtak a magvakban vagy a striatum más régióiban.6-11). Különösen érdekes a striatális dopamin D2 az elhízott egyedeknél a receptorok rendelkezésre állása szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a nem \ t11), amely felvetette annak lehetőségét, hogy a túlmelegedés kompenzálja az alacsony dopaminerg aktivitást. Ezek a keresztmetszeti összehasonlítások a sovány és elhízott emberek csoportjai között nem tudták értékelni az okozati irányt.
Fiziológiai megfigyelések a glikémiás index (GI) vonatkozásában5 olyan mechanizmust biztosítanak, amely megérti, hogy egy bizonyos étrendi tényező, kivéve az ízlést, élelmet és túlhevülést okozhat. A GI leírja, hogyan befolyásolják a szénhidrát tartalmú élelmiszerek a vércukorszintet a postprandialis állapotban (12, 13). Amint azt az elhízott serdülőknél korábban leírták (13, 14) az alacsony GI-étkezéshez viszonyított magas fogyasztás magasabb vércukorszintet és inzulint eredményezett a korai posztprandialis időszakban (0 – 2 h), melyet a késő utáni periódusban alacsonyabb vércukorszint követett (3 – 5 h ). A vércukorszint csökkenése, amely a magas GI-étkezést követő 4 h alatt gyakran csökken éhgyomri koncentráció alatt, túlzott éhezéshez, túlhevüléshez és az olyan élelmiszerek preferenciájához vezethet, amelyek gyorsan helyreállítják a vércukorszintet (azaz magas GI-t) (15-17), az overeating szaporító ciklusai. Valójában a sovány és elhízott felnőttek vizsgálatában az 4.9-től az 3.7 mmol / L-hez viszonyított átlagos inzulin által kiváltott vércukorszint-csökkenés megnövelte a striatum táplálkozás-inger aktiválódását és a magas kalóriatartalmú élelmiszerek iránti vágyat (18). Ezeknek a mechanizmusoknak a feltárásához összehasonlítottuk a magas és alacsony GI vizsgálati étkezések kalória-, makro-tápanyagtartalmú, összetevőforrások és ízesítő hatásait a késői posztprandialis időszakban, az élelmiszer-motiváció és az energiaegyensúly hatásköreinek funkcionális agyi képalkotása révén.
CÉLOK ÉS MÓDSZEREK
Vizsgáltunk egy randomizált, vak, keresztezett vizsgálatot egészséges túlsúlyos és elhízott fiatal férfiakkal, és összehasonlítottuk az 2 d-nél elválasztott, magas és alacsony GI teszteledések hatásait, elválasztva az 2 – 8 wk. Az elsődleges eredmény az agyi véráramlás volt, mint a nyugalmi agyi aktivitás mértéke, amelyet az artériás spin-jelöléssel (ASL) fMRI 4 h-vel határoztunk meg a vizsgálati étkezés után. Feltételeztük, hogy a magas GI-étkezés fokozná a striatum, a hypothalamus, az amygdala, a hippocampus, a cingulate, az orbitofrontális kéreg és az agykéreg aktivitását, amelyek az agyi régiók, amelyek részt vesznek az étkezési viselkedésben, a jutalomban és a függőségben (6-11). A másodlagos végpontok közé tartozik a plazma glükóz, a szérum inzulin és az éhség az 5-h utáni időszakban. A vizsgálati étkezés ízét is 10-cm vizuális analóg skála (VAS) segítségével értékeltük. A statisztikai kezelések magukban foglalják az érdeklődésre számot tartó agyi régiók előrejelzését és a többszörös összehasonlítások korrekcióját. A jegyzőkönyvet a Beth Israel Deaconess Medical Center (Boston, MA) etikai felülvizsgálatával végezték. A próbát az NCT01064778-ban regisztrálták, és a résztvevők írásos tájékoztatást kaptak. Az adatokat 24 április 2010 és 25 február 2011 között gyűjtöttük.
A résztvevők
A résztvevőket a Boston nagyvárosi térségében és az internetes listákon elosztott szórólapokkal és plakátokkal foglalkoztatták. A befogadási kritériumok a férfi nemek, az 18 és az 35 y kor, a BMI (kg / m.)2) ≥25. A nők nem vettek részt ebben a kezdeti vizsgálatban, hogy elkerüljék a menstruációs ciklusból eredő zavarokat (19). A kizárási kritériumok bármely súlyos orvosi probléma, az étvágyat vagy a testsúlyt befolyásoló gyógyszer használata, a dohányzás vagy a szabadidős drogfogyasztás, a magas fizikai aktivitás, a súlycsökkentő programban való jelenlegi részvétel vagy a testsúly változása> 5% volt az előző évben 6 hónap, allergia vagy intolerancia a tesztétkezésekre, és az MRI eljárás ellenjavallata [pl. Ellenjavallt fémes implantátumok, súlya> 300 kg (136 kg)]. A jogosultságot telefonos átvilágítással értékelték, majd személyes értékelést tartottak. Az értékelő ülésen antropometriai méréseket végeztünk és orális glükóz tolerancia tesztet végeztünk. Ezen túlmenően a résztvevők mintavételeztek tesztet, és MRI-szekvencián estek át, hogy megbizonyosodjanak az eljárás tolerálhatóságáról.
A beiratkozott résztvevőket szekvenciálisan felvették a véletlenszerű feladatok listájára (amelyet a Bostoni Gyermekkórház Klinikai Kutatóközpontja készített) a tesztétkezések sorrendjére véletlenszerűen permutált 4 blokk felhasználásával. A vizsgálati személyzet folyékony tesztétkeztetést biztosított a résztvevők számára papírcsészékben. . Mindkét tesztétel hasonló megjelenésű, illatú és ízű volt. Az adatgyűjtésben részt vevő valamennyi résztvevőt és kutatószemélyzetet a beavatkozás sorrendjéhez maszkolták. A résztvevők 250 dollárt kaptak a protokoll teljesítéséért.
Teszteljük az étkezést
A teszt-ételeket Botero és munkatársai módosították (20) hasonló ízlést és ízlést érjenek el a vizsgálati személyzetet érintő ízvizsgálatokban. Ahogy látható Táblázat 1mindkét vizsgálati étkezés hasonló összetevőkből állt, és ugyanolyan makro-tápanyag-eloszlású volt (ProNutra Software, 3.3.0.10; Viocare Technologies Inc). A magas és alacsony GI vizsgálati étkezés előrejelzett GI-je az 84% és az 37% volt, a referencia standardként glükózt használva. A vizsgálati étkezések kalóriatartalmát egyénileg úgy határozták meg, hogy minden résztvevő számára a napi energiaigény 25% -át nyújtsa a pihenő energia-ráfordítás becslése alapján.21) és az 1.2 aktivitási tényezője.
Eljárások
Az értékelési munkamenet során a magasságot és a súlyt mértük, összegyűjtöttük a kiindulási leíró adatokat (beleértve az önmagukban jelentett etnikai hovatartozást és fajokat), és szérum pajzsmirigy-stimuláló hormont (a hypothyreosis kiszűrésére) szereztünk. A résztvevők 75-g orális glükóz tolerancia tesztet kaptak (10-O-75 ital; Azer Scientific) a plazma glükóz és szérum inzulin mintavételével 0, 30, 60, 90 és 120 min.
A tesztfolyamatokat az 2 – 8 wk választotta el egymástól. A résztvevőket utasították, hogy minden vizsgálati munkamenet előtt elkerüljék az 2 d szokásos étrendjének és fizikai aktivitásának változását, és a vizsgálat során a testtömeget az alapvonal 2.5% -án belül tartsák. A résztvevők az 0800 és az 0930 között mindkét tesztidőszakra megérkeztek, miután ≥12 h évet vettek, és az előző este óta tartózkodtak az alkoholtól. Minden egyes ülés kezdetén meghatároztuk az intervallumot, megerősítettük a gyorsaság időtartamát, és meghatároztuk a testsúlyt és a vérnyomást. 20-mérő intravénás katétert helyeztünk a soros vérmintavételhez. Egy 30-perc akklimatizációs periódus után a véletlenszerűen meghatározott vizsgálati étkezést teljes egészében 5 min. A 30-h posztprandialis periódus alatt a vizsgálati étkezés kezdete után és minden 5 percben vérmintákat és éhségértékeket kaptunk. Nem tudtunk fémes kézmelegítő eszközt használni a vénás vér arterializálásához az fMRI-gép közelében, és a kapilláris vér ismétlődő ujjbotjaiban bekövetkező stressz zavarta volna az elsődleges tanulmány eredményét. A vénás vér felhasználása hibát okozhatott az éhomi vércukor-koncentrációk mérésében az éhgyomri koncentráció felett, különösen a magas GI-étkezésnél, amely egy vizsgálati korlátozást tartalmazott.22). A vizsgálandó étkezés befejezése után értékeljük az ízesítőképességet, és az idegképződést az 4 h után végezzük.
Mérések
A súlyt kórházi ruhában és fényes fehérneműben mértük kalibrált elektronikus mérleggel (Scaletronix). A magasságot kalibrált stadiométerrel (Holtman Ltd) mértük. A BMI-t úgy számítottuk ki, hogy a súlyt kilogrammokban elosztjuk a méter magasságának négyzetével. A vérnyomást automatizált rendszerrel (IntelliVue monitor, Phillips Healthcare) kaptuk, a résztvevő csendben ült az 5 min. A plazma glükóz- és pajzsmirigy-stimuláló hormonokat klinikai laboratóriumi javítási módosításokkal jóváhagyott módszerekkel (Labcorp) mértük. A szérumot centrifugálással állítottuk elő és –80 ° C-on tároltuk az inzulin méréséhez egy adagban a vizsgálat végén (Harvard Catalyst Central Laboratory).
Az ízlést a „Milyen ízletes volt ez az étel?” Kérdéssel értékelték? A résztvevőket arra kérték, hogy egy függőleges jelet készítsenek egy 10-cm-es VAS-nál verbális horgonyokkal, amelyek a „nem egyáltalán ízletes” (0 cm) és a „rendkívül ízletes” („rendkívül ízletes”) között voltak. 10 cm). Az éhséget hasonlóképpen értékelték, a „Milyen éhes most vagy?” És a „nem éhes” -től „rendkívül éhes” -ig terjedő verbális horgonyok kérdése volt.14).
A vizsgálati étkezés után az 4 h-nál a neuromépítést végeztük, amikor a magas GI-étkezés után a vér glükózszintje alacsonyabb volt.14), a GE 3Tesla teljes testszkennerrel (GE Healthcare). Az agyi véráramlást ASL használatával határoztuk meg, amely egy MRI-alapú módszer, amely külsőleg alkalmazott mágneses mezőket használ, hogy átmeneti címkével jelölje be a beáramló artériás vérvizet. 3-sík lokalizátor szkennelést kaptunk, amelyet T1-súlyozott adathalmaz követett az anatómiai korrelációhoz (Modified Driven Equilibrium Fourier Transform) (23), 7.9 ms ismétlődési idővel, 3.2 ms visszhangidejével, 32-kHz sávszélességű koronális felvételi síkkal, 24 × 19 látómezővel, 1-mm-es sík felbontással és 1.6-mm-es szeletekkel. Az előkészítési idő 1100 ms volt, az előkészítési időszak elején ismételt telítettséggel és a képalkotás előtti 500 ms adiabatikus inverziós impulzussal. Ezeket a szekvenciákat követően az előzőleg leírt módszerekkel ASL-szkennelést kaptunk.24). A szekvencia a pseudocontinuous címkézést háttér-elnyomással használta a mozgáselemek minimálisra csökkentésére, egy 3-dimenziós multishot spirális képalkotásra, az 3.8 mm képfelbontására síkban, és negyven-négy 4-mm-es szeletet egy kötetenként. 1.5-ek pszeudocontinális címkézése 1.5-ek utólagos címkézési késleltetésével a képszerzés előtt25) a cerebellum alapja alatt 1 cm-et (4 átlagokat a címkén és a kontrollon, valamint az 2 nem szuppresszált képeket az agyi véráramlás mennyiségi meghatározására) szereztünk. Az agyi véráramlást a korábban bejelentett szoftver segítségével számszerűsítettük (24-26).
statisztikai elemzések
A vizsgálat célja, hogy 80% energiát biztosítson az 5% I típusú hibaarány alkalmazásával, hogy kimutassa az 11.8% cerebrális véráramlásának különbségét, feltételezve, hogy egy 12 résztvevő minta, az 11% maradék SD értéke egy mérésnél, és az intrasubject 0.6 korrelációja. Az 11 résztvevői számára elérhető adatok felhasználhatók az 80% erejével, hogy kimutassák az 12.4% különbségét, és az összes többi feltételezés maradt.
A statisztikai paraméterek leképezésének statisztikai képelemzési környezetében (SPM5; kognitív neurológiai osztály) a neurométerezési adatok elemzése történt. Az agyi véráramlási képeket az első képre alakították át, és standard anatómiai térké alakították át (Montreal Neurologic Institute / International Consortium for Brain Mapping) (27) a SPM5 Normalizációs algoritmusból származó regisztrációs változók használatával. A statisztikai elemzésre való felkészülés során a képeket 8-mm teljes szélességgel simítottuk fel a maximális kernelben.
A sztereotaktikus teret a WFU Pickatlas eszköztárában lévő sablonok felhasználásával vizsgáltuk.28). Az összes agyban lévő 334 nem anatómiai anatómiai régióból az 25 külön-külön régiók (előre meghatározott) körzetek voltak.lát Kiegészítő táblázat 1 az online kiadás „Kiegészítő adatok” alatt). Az elsődleges hipotézisünk teszteléséhez párosított 2-farkú segítségével összehasonlítottuk az átlag regionális véráramlás különbségét (magas GI-étkezés mínusz alacsony GI-étkezés). t és a Bonferroni korrekcióval korrigált tesztek többszörös összehasonlításokhoz (nyers P 25-rel szorozva). Az agyi véráramlási különbségek térbeli eloszlásának ábrázolásához az általános lineáris modell algoritmusainak segítségével voxel-voxel elemzést végeztünk.29) és egy statisztikai küszöbérték P ≤ 0.002.
A plazma glükóz (0 – 2 h), a szérum inzulin (0 – 2 h) és az éhség (0 – 5 h) inkrementális AUC-értékét trapéz alakú módszerrel számítottuk ki. Ezeknek az eredményeknek az 4 h-nél (az elsődleges érdekek előre meghatározott időpontja) 2-oldalú, párosított elemei alapján ezeket a területeket és értékeket elemeztük. t teszt a SAS szoftverrel (9.2; SAS Institute Inc). A rendelési hatás kiigazítása nem befolyásolta lényegesen ezeket az eredményeket. A fiziológiai változók és az agyaktiválás közötti összefüggés vizsgálatához általános lineáris modellelemzéseket végeztünk a megfelelő nukleinsavban lévő véráramlással függő változóként és a résztvevő számát és a megfelelő metabolikus változókat mint független változókat. Az adatokat eszközként és - ha jelöltük - SE-ként mutatjuk be.
EREDMÉNYEK
Tanulmányi résztvevők
A vizsgált 89 egyének közül az 13 férfiakat az első vizsgálati étkezés beadása előtt 1 elhagyásával vettük fel.ábra 1). A fennmaradó 12 résztvevők közé tartoztak az 2 Hispanics, az 3 nem spanyol feketék és az 7 nem-spanyol fehérek. Az átlagos életkor 29.1 y (tartomány: 20 – 35 y) volt, a BMI 32.9 (tartomány: 26 – 41), éhgyomri plazma glükóz koncentrációja 4.9 mmol / L (tartomány: 3.6 – 6.2 mmol / L) és éhgyomri inzulin koncentráció 10.3 μU / ml volt (tartomány: 0.8 – 25.5 μU / ml). Az egyik résztvevő képalkotási adatai adattárolási hiba miatt nem voltak teljesek; a többi résztvevő szándékosan befejezte a protokollt.
Szubjektív és biokémiai válaszok a vizsgálati étkezésekre
A magas és alacsony GI-es étkezések ízlése nem különbözött az 10 cm-es VAS-ra adott válaszok szerint (5.5 ± 0.67, szemben az 5.3 ± 0.65 cm-vel; P = 0.7). Összhangban van a becsült GI-vel (Táblázat 1), a glükóz inkrementális 2-h AUC értéke 2.4-szer nagyobb volt az alacsony GI-értékű étkezés után (2.9 ± 0.36, szemben az 1.2 ± 0.27 mmol · h / L-vel; P = 0.0001) (ábra 2). Az inzulin inkrementális 2-h AUC értéke (127.1 ± 18.1 az 72.8 ± 9.78 μU · h / ml értékkel összehasonlítva; P = 0.003) és fokozatos 5-h AUC az éhségre (0.45 ± 2.75 a –5.2 ± 3.73 cm · h értékhez képest); P = 0.04) szintén nagyobbak voltak, mint a magas, mint az alacsony GI teszt-étkezés. 4 h-ben a postprandialis időszakban a vércukor-koncentráció alacsonyabb volt (4.7 ± 0.14 az 5.3 ± 0.16 mmol / L-hez képest). P = 0.005), és az éhezés változása a kiindulási értéknél nagyobb volt (1.65 ± 0.79 a –0.01 cm ± 0.92 értékhez képest); P = 0.04) az alacsony GI-teszt-étkezés után.
Agyi képalkotás
Az agyi véráramlás nagyobb volt az 4 h-nál a jobb, mint az alacsony GI-étkezés után a jobb magszemben (átlagos különbség: 4.4 ± 0.56 ml 100 g-1 · Min-1; tartomány: 2.1 – 7.3 ml · 100 g-1 · Min-1; 8.2% relatív különbség). Ez a különbség szignifikáns maradt a Bonferroni korrekció után az 25 előre meghatározott anatómiai régióiban.P = 0.0006) és az összes 334 nem szaporodó agyrégió korrekciója után (P = 0.009). A képalapú elemzés egyetlen régiót mutatott a Montreali Neurológiai Intézetben / 8, 8, -10 (csúcs) t = 9.34) és egy másik helyi maximum az 12, 12, 2 (t = 5.16), amely a jobb striatum (caudate, putamen és globus pallidus) és a szaglási terület más területeire terjedt el.ábra 3). Nem figyeltünk meg különbségeket az ellentétes striatumban vagy más érdekes régiókban.
A metabolikus változók és a jobb vérmagban lévő véráramlás közötti összefüggést mutatjuk be Táblázat 2. A plazma glükózhoz, a szérum inzulinhoz és az éhezéshez kapcsolódó összes változó szignifikánsan összefüggött a jobb magszemben lévő véráramlással, míg az ételek ízlése nem volt.
VITA
A táplálékfelvételt hedonikus és homeosztatikus rendszerek szabályozzák (3), amely történelmileg az átlagos BMI fenntartását egy egészséges tartományban tartotta, igen változó környezeti feltételek mellett. Azonban az elhízás járványával párhuzamosan az élelmiszerellátás radikálisan megváltozott, a magasan feldolgozott élelmiszertermékek gyorsan növekvő fogyasztása elsősorban a gabonatermékekből származik. Ennek következtében a glikémiás terhelés (a GI és a szénhidrát mennyiségének multiplikatív terméke) (30) az amerikai étrend jelentősen nőtt az elmúlt fél évszázadban, és ez a világi trend hátrányosan befolyásolhatja mindkét rendszert, amely szabályozza az ételt. A vércukorszint (és egyéb metabolikus tüzelőanyagok) csökkenése (13, 14) a magas GI-étkezést követő késői posztprandialis időszakban nemcsak erőteljes homeosztatikus éhségjel lenne (15), hanem növeli az élelmiszer hedonikus értékét a striatális aktiválás \ t18). A fiziológiai események ilyen kombinációja elősegítheti az élelmiszer-vágyat, különösen a magas GI szénhidrátok (16, 17), ezáltal az overeating ciklusokat terjesztve. Ezen túlmenően a striatum ismétlődő aktiválása csökkentheti a dopaminreceptorok rendelkezésre állását, és tovább fokozhatja a túlhevülés irányát.11).
A tanulmánynak több erőssége volt. Először ASL-t használtunk, amely egy új, a cerebrális véráramlás kvantitatív mérését biztosító képalkotó technika. A hagyományos módszer (a vér oxigenizáció szintjétől függő fMRI) az agyi aktivitás akut változásait, nem pedig abszolút különbségeket értékeli, amelyek tipikusan a fiziológiai perturbáció után néhány percre korlátozzák a megfigyeléseket. Az ASL-rel meg tudtuk vizsgálni a vizsgálati étkezések tartós hatásait, anélkül, hogy szuperponált ingerek (pl. Magas kalóriatartalmú élelmiszerek képei) lennének. Másodszor, inkább keresztezési beavatkozást alkalmaztunk, mint a csoportok közötti keresztmetszeti összehasonlítást (pl. Sovány az elhízottakkal összehasonlítva), amely fokozott statisztikai teljesítményt és bizonyítékot szolgáltatott az okozati irányra. Harmadszor, egy bizonyos táplálkozási tényezőre összpontosítottunk, a kalóriatartalom, a makro-tápanyag-összetétel, az összetevők forrása és az ételforma ellenőrzésével, ahelyett, hogy összehasonlítanánk a különféle ételeket (pl. Zöldségfélékhez képest).6, 10, 31, 32). Negyedszer, az 2 vizsgálati ételeit úgy tervezték és dokumentálták, hogy hasonló ízűek legyenek, ami segítette az anyagcsere-hatások szétválasztását azonnali hedonikus válaszoktól. Ötödször megvizsgáltuk a késői postprandialis időszakot, amely egy olyan idő, amely különösen fontos az étkezési viselkedésre a következő étkezéskor. A korábbi vizsgálatok jellemzően korlátozzák a megfigyelés időtartamát ≤1 h-ra az étkezés után, amikor a glükóz felszívódási csúcsai és a magas GI-étkezések átmenetileg úgy tűnik, hogy előnyöket biztosítanak az agy működéséhez (33). Hatodszor, vegyes ételeket használtunk makro-tápanyag-összetételsel és étrendi glikémiás terheléssel az uralkodó tartományokon belül. A megállapítások tehát relevánsak az Egyesült Államokban általánosan elfogyasztott magas GI reggeli esetén (pl. Zsákmentes és zsírmentes krémsajt) (12).
A főbb tanulmányi korlátok közé tartozik a túlsúlyos és elhízott férfiak kis mérete és kizárólagos összpontosítása. A kis tanulmányok korlátozzák az általánosíthatóságot és növelik a hamis negatív (de nem hamis pozitív) megállapítások kockázatát. Tanulmányunk mérete ellenére erőteljes erővel rendelkezik az a priori hipotézis tesztelésére, többszörös összehasonlításhoz. Tájékoztató jellegűek a lean kontroll alanyokkal, a nőkkel és az elhízott egyedekkel kapcsolatos további vizsgálatok a súlyvesztés előtti és utáni veszteséggel. Nem értékeltük közvetlenül az étkezésekre vagy az étkezésekre vonatkozó hedonikus válaszokat, ezért nem tudtuk megvizsgálni a szubjektív értékek és az agyaktiválás közötti kapcsolatot. Ezen túlmenően a vizsgálati étkezések folyékony formája korlátozta az eredmények általánosíthatóságát szilárd ételekre.
Számos más értelmezési kérdés indokolja a megfontolást. Nem vártuk a GI hatását az agyra, amely csak a jobb féltekére korlátozódott, bár a lateralisságot korábban a neurobehabilitációs rendellenességek is érintették, amelyek jutalmi áramkört tartalmaznak. Valóban, az inzulin-érzékeny férfiakhoz képest az inzulinérzékeny férfiakkal összehasonlított vizsgálatban a szisztémás inzulin adagolásának a glükóz anyagcseréjére gyakorolt differenciális hatása a jobb, de nem a bal oldali ventrális striatumra mutatott.34). Nem is figyeltünk meg különbségeket más előre meghatározott agyi régiókban, sem azért, mert tanulmányunk nem volt hatásos a kevésbé robusztus hatások meglátogatására, vagy az ilyen hatások nem fordultak elő az 4-h időpontban. Mindazonáltal a patkányok magjainak kémiai manipulációja az orexigén neuronok stimulációjához és az anorexigén neuronok gátlásához vezetett a hipotalamuszban (35), amely a striatum hatását illusztrálja más, az etetésben érintett agyterületekre.
A jutalomon és a vágyon túl, az accumbens magja döntő szerepet játszik az anyaghasználatban és a függőségben (36-38), felvetve azt a kérdést, hogy bizonyos élelmiszerek függőséget okozhatnak-e. Valójában az élelmiszer-függőség fogalma az étrend-könyvek és az anekdotikus jelentések révén széles körű népszerű figyelmet kapott, és egyre inkább a tudományos kutatás tárgyát képezi. A hagyományos vér oxigenizációs szinttől függő, fMRI-t alkalmazó legújabb vizsgálatok szelektív túlaktivitást mutattak az elhízott magvakban és a kapcsolódó agyterületeken az elhízott állatokban, mint a lean egyedeknél, amikor az ízletes ételeket ábrázolják.6-11) és olyan személyek esetében, akik magas értéket értek el az élelmiszer-függőség \ t39). Lehet azonban azzal érvelni, hogy ez az élelmezési válasz, amely magában foglalja az ételt, nem különbözik alapvetően attól, hogy élvezze-e a golfozó vagy a hallófilmek hallható képeit, amelyek gyönyörű zenét tartalmaznak.40). A korábbi kutatásokkal ellentétben tanulmányunkban hasonló ízű és ASL módszerekkel végzett tesztelést alkalmaztunk a nem stimulált agyi aktivitás vizsgálatára 4 h után. Mindazonáltal az élelmiszer-függőség fogalmának érvényessége továbbra is erőteljesen vitatott (41-47). A kábítószerekkel ellentétben az élelmiszer a túléléshez szükséges, és néhány ember szokásos módon nagy mennyiségű magas GI (és magas kalóriatartalmú, magasan feldolgozott) élelmiszerterméket fogyaszt, nyilvánvalóan káros fizikai vagy pszichológiai következményekkel. Így az élelmiszer-függőség fogalmának alkalmazása további mechanikusan orientált beavatkozási és megfigyelési vizsgálatot indokol.
Összefoglalva, kimutattuk, hogy az alacsony GI-értékű étkezéshez viszonyított magas fogyasztás a késői posztprandialis időszakban fokozta az élelmiszer-bevitelsel, jutalommal és vágyakkal kapcsolatos aktivitást az agyi régiókban, ami egybeesett az alacsonyabb vércukorszinttel és nagyobb \ t éhség. Ezek a neurofiziológiai megállapítások, valamint a súlyvesztés fenntartásának hosszabb táplálkozási \ t48, 49), azt sugallják, hogy a magas GI szénhidrátok (különösen a magasan feldolgozott gabonafélék, burgonya és koncentrált cukor) csökkent fogyasztása enyhítheti az overeatingot és megkönnyítheti az egészséges testsúly fenntartását a túlsúlyos és elhízott egyénekben.
Köszönetnyilvánítás
Köszönjük Dorota Pawlaknak, Simon Warfieldnek és Phillip Pizzónak a megbeszélések és tanácsok ösztönzését; Joanna Radziejowska segítséget nyújt a próba-étel elkészítésében és ellátásában; és Henry Feldman a statisztikai tanácsadásért. Ezen egyének egyike sem kapott kártérítést a hozzájárulásukért.
A szerzők feladatai a következők voltak: DCA, CBE, JMG, LMH, BSL, DSL és ES: a tanulmányi koncepciót és a tervezést; DCA és BSL: megszerzett adatok és statisztikai szakértelem; DCA, JMG, LMH, BSL és DSL: elemzett és értelmezett adatok; BSL és DSL: elkészítette a kéziratot; DCA, CBE, JMG, LMH, RR és ES: kritikusan felülvizsgálták a kéziratot; RR: technikai támogatást nyújtott; DCA, BSL és DSL: szerzett finanszírozást; DCA és DSL: felügyelet; és DSL: mint fő kutató, teljes körű hozzáféréssel rendelkezett a vizsgálat összes adatához, és felelősséget vállalt az adatok integritásáért és az adatelemzés pontosságáért. A DCA az NIH-tól és a GE Healthcare-tól kapott támogatást, amely az MRI-szállító, a jelenlegi és korábbi akadémiai intézményeknél a jelen tanulmányban használt ASL-technikákkal kapcsolatos alkalmazásokhoz és jogdíjakhoz. A DSL a gyermekkori elhízásról szóló könyvből kapott támogatást az NIH-tól és az elhízással kapcsolatos kutatás, mentorálás és betegellátás alapjaitól. BSL, LMH, ES, RR, CBE és JMG nem jelentett összeférhetetlenséget.
Lábjegyzetek
5Rövidítések: ASL, artériás centrifugálás jelölés; GI, glikémiás index; VAS, vizuális analóg skála.
REFERENCIÁK
;
