Am J Clin Nutr. 2013 Jun; 97 (6): 1188-94. doi: 10.3945 / ajcn.112.055285. Epub 2013 április 17.
Absztrakt
Háttér: Az elhízottak a sovány egyénekhez képest nagyobb figyelmet, ízlést és jutalmat mutatnak az élelemre, de csökkentik a jutalom-régiók reakcióképességét az étkezés során. Tudomásunk szerint azonban a kutatások nem vizsgálták, hogy egy objektíven mért kalóriabevitel pozitívan kapcsolódik-e a túlzott zsírszövettől független idegi válaszreakcióhoz.
Célkitűzés: Megvizsgáltuk azt a hipotézist, hogy az objektíven mért energiabevitel, amely a bazális igényeket és a testzsír százalékos arányát tükrözi, pozitívan korrelál a várható ízletes táplálékfelvételre, de negatívan az egészséges táplálkozásra adott válasz esetén.
Design: Résztvevők (n = 155; átlag ± SD életkor: 15.9 ± 1.1 y) befejezte a funkcionális mágneses rezonancia képalkotási vizsgálatokat, miközben előrejelzi és fogadja az ízletes ételeket, összehasonlítva az íztelen oldattal, kétszeresen megjelölt vízértékeléssel az energiafelvételre, valamint a pihenő anyagcsere és a testösszetétel értékelésére.
Eredmények: Az energiafogyasztás pozitívan korrelált az oldalsó vizuális és elülső cinguláris korpuszokban (vizuális feldolgozás és figyelem), a frontális operculumban (elsődleges ízesítő kéreg), amikor ízletes ételeket vártak, és a striatális aktiválódást, amikor az ízletes ételeket egy érzékenyebb érdekességi régióelemzésben látjuk el . Az energiafogyasztás nem volt szignifikánsan összefügg a neurális válaszreakcióval az ízletes ételfelvétel során.
Következtetések: Az eredmények azt mutatják, hogy a bazális igényeket és a zsírszövetet figyelembe vevő objektív mérésű energiafelvétel pozitívan korrelál a figyelmes, ízletes és jutalmazó régiók aktivitásával az ízletes ételek előrejelzése során. Bár ezeknek a régióknak a hiperreaktivitása növelheti a túlmelegedés kockázatát, nem világos, hogy ez egy kezdeti sebezhetőségi tényező, vagy a korábbi túlhevülés eredménye.
BEVEZETÉS
Az idegképző vizsgálatok jelentős betekintést nyújtottak az élelmiszer ingerekkel szembeni neurális válaszreakciók különbségei közé, a súlyállapot függvényében. Pontosabban, az elhízottak a sovány egyénekhez képest jobban reagáltak a jutalmú területeken (striatum, pallidum, amygdala, és orbitofrontális kéreg) és figyelemrégiókban (vizuális és elülső cinguláris kortikumok) az étvágygerjesztő ételekhez (1-5), várható ízletes étkezés (6, 7) és az élelmiszer-szagok (8). Az elhízottak a sovány emberekhez képest nagyobb aktivitást mutattak az elsődleges ízesítő kéregben (az előlapi és a frontális operculumban) és az orális szomatoszenzoros régiókban (poszt-centrális gyrus és parietális operculum) az étvágygerjesztő élelmiszerek képének kitettsége alatt (2, 5) és várható ízletes ételfelvétel (6, 7). Ezek az adatok összhangban vannak a jutalom-szennyezettség modelljével, amely szerint az élelmiszerek beviteléből több jutalmat tapasztaló személyek túlmelegedési kockázatnak vannak kitéve (9). Az elhízás a sovány egyedekkel összehasonlítva kevésbé mutatott aktivitást a jutalomhoz kapcsolódó régiókban az ízletes étkezés során (7, 10, 11), amely összhangban van a jutalom-hiány elméletével, amely azt állítja, hogy az egyének túljuthatnak a jutalmi hiány kompenzálására (12). Az adatok azt mutatták, hogy a megállapítások különböznek attól függően, hogy a táplálékjelekre adott válasz a táplálékfelvételtől függ-e, ami arra utal, hogy fontos a két jelenségre adott válaszreakció vizsgálata.
A legtöbb neurométeres kutatás közvetlenül az elhízottakat hasonlította össze a sovány egyénekkel, ami kevés információt szolgáltatott a kezdeti súlygyarapodás alapját képező etiológiai folyamatról. Jelenleg nem világos, hogy az élelmiszer-ingerekkel szembeni idegrendszeri válaszreakciókban az elhízással kapcsolatos különbségek a zsírszövet túlzott mennyiségéből eredő megváltozott neuroendokrin működésből származnak-e.13, 14) az idegtudományi alapú etiológiai modellekben javasolt szokásos, felesleges kalóriabevitelhez képest9, 12, 15, 16).
A tipikus energia-bevitel (EI) hatásának közvetlen vizsgálata4 az étel ingerekkel szembeni idegrendszeri reakcióktól függetlenül a bazális igényektől és a zsírszövettől függetlenül megvizsgáltuk, hogy a kettős jelölésű víz (DLW) becslések az EI-vel kapcsolatban nagyobb reakcióképességgel járnak-e az ízletes táplálékfelvétel és a nyugtató anyagcsere (RMR) bevitel közbeni csökkent reagálóképessége tekintetében. és az egészséges testsúlyú serdülők esetében a testzsír százalékos aránya. Feltételeztük, hogy az EI-hez kapcsolódik 1) nagyobb válaszreakció a jutalomban (pl. striatumban), figyelemfelkeltő (pl. vizuális és mediális prefrontális cortices), ízlésben (pl. az előlapi és a frontális operculumban) és az orális szomatoszenzoros (pl. poszt-centrális gyrus és parietális operculum) agyi régiókban, válaszul a következőre: - várható ízletes táplálékfelvétel és -. \ t 2) a jutalmi régiók kevésbé idegi válaszreakciója az ízletes ételfelvétel során.
CÉLOK ÉS MÓDSZEREK
A minta (n = 155; 75 serdülő férfi és 80 serdülő nő) 10% spanyol, 1% ázsiai, 4% afroamerikai, 79% fehér és 6% amerikai indián és alaszkai bennszülött résztvevőkből állt. Azok a személyek, akik az elmúlt 3 hónapban mértéktelen evésről vagy kompenzációs magatartásról, pszichotrop gyógyszerek vagy tiltott szerek használatáról, eszméletvesztéssel járó fejsérülésről vagy az I. tengely pszichiátriai rendellenességéről számoltak be az elmúlt évben (beleértve az anorexia nervosát, a bulimia nervosát, vagy mértéktelen étkezési rendellenességet) kizárták. A szülők és serdülők tájékozott írásbeli hozzájárulást adtak ehhez a projekthez. A résztvevők egy éjszakai böjt után megérkeztek a laboratóriumba, elvégezték a testösszetételt, az antropometriai méréseket, az RMR-értékelést és az első DLW-értékelést, majd 2 hét múlva visszatértek a nyomon követési DLW-értékelésre. Az fMRI-vizsgálatok a DLW-értékeléstől számított 1 héten belül történtek. Az Oregoni Kutatóintézet Intézményi Felülvizsgálati Testülete minden módszert jóváhagyott.
EI
A DLW-t az EI 2-wk periódusban történő becslésére használtuk. A DLW rendkívül pontos mérést ad a bevitelnek, amely immunizálva van az étrend-visszahívásokkal vagy az étrend-naplókkal kapcsolatos torzításokkal (17, 18). A DLW izotóp-nyomjelzőket használ a teljes szén-dioxid-termelés felmérésére, amely felhasználható a szokásos kalóriamennyiségek pontos becslésére (19). A DLW-t azonnal adták be, miután a betegek negatívan vizsgálták a terhességet (ha alkalmazható). Az adagok 1.6 – 2.0 g H volt218O (10 atom százalék) / kg becsült teljes testvíz. A helyes vizeletmintákat közvetlenül a DLW beadása előtt gyűjtöttük össze, és az 1, 3 és 4-h adagolást követően. Két héttel később az 2 további spot vizeletmintákat gyűjtöttük össze ugyanabban az időpontban, mint az 3- és 4-h mintákat. A nap első üresedése nem volt minta. Az energiaköltséget (EE) az A6 egyenlet alkalmazásával (19), hígítási térarányok (20), és a módosított Weir-egyenlet (21) a korábban leírtak szerint (22). Az EI-t naponta számítottuk a DLW EE-jéből és a test energiátárolóinak becsült változásából a kezdeti (T1) és az 2-wk sorozatos testtömeg-mérések után (T2). Ezt az értéket osztottuk az alapérték és az 2-wk közötti napok számával az adagolás után, hogy kiszámítsuk az energiaszubsztrátok napi forrását a tömegveszteségtől vagy a túlzott EI tárolásától a súlygyarapodás során (23). Az egyes résztvevőknél használt egyenlet volt
Az 7800 kcal / kg a zsírszövet energia sűrűségének becslése (24). A súlyváltozást (a T2-nál mért súly a T1-nál) a regressziós analízisekben is használtuk, hogy az EI egyidejű érvényességét alapszintű igényekkel értékeljük, mint az energia-egyensúly ellenőrző proxyját.
RMR
Az RMR-t a DLW első értékelésénél a TrueOne 2400 Metabolic Measurement System (ParvoMedics Inc) közvetett kalorimetriájával mértük. Az RMR a napi EE 60 – 75% -át tartalmazza, és a test jelentős fiziológiai funkcióinak fenntartásához kapcsolódik.25). Az RMR értékeléséhez a résztvevők egy éjszakai böjt (5–15 óra) után érkeztek a laboratóriumba, és a tesztelés előtt 24 órán át tartózkodtak a testmozgástól. A változás az előző éjszaka aludt óráinak eredménye. A résztvevők 20 percig csendesen pihentek egy szabályozott hőmérsékletű helyiségben, és a résztvevő feje fölé egy átlátszó műanyag burkolatot helyeztek, amelyet a készülékhez csatlakoztattak. Az RMR meghatározásához a nyugalmi gázcserét O számításával mértük2 fogyasztás (VO2) és CO2 Termelés (VCO2) az 10-30 – 35 min. A résztvevők mozdulatlanul és ébren maradtak, és a mérés utolsó 25 – 30 percét az RMR kiszámításához használtuk. Meghatározták az RMR értékelésére szolgáló módszer érvényességét és megbízhatóságát (26, 27).
A testzsír százalékos aránya
A testzsír százalékos arányát a Bod Pod S / T-vel (COSMED USA Inc.) a testzsír százalékos arányának becsléséhez használták a levegő-elmozdulási pletizmográfiát, az életkor és a nem megfelelő egyenletek alapján (28). A testtömeg kiszámítása testtömegként történt (közvetlen méréssel), testtömegre osztva. A testzsír-becslések százalékos aránya kimutatta a teszt-ismételt megbízhatóságot (r = 0.92 – 0.99) és korreláció a kettős energiájú röntgensugár-abszorpciós módszerrel és a testzsír százalékos arányának becslésével (r = 0.98 – 0.99) (29).
Viselkedési intézkedések
Az élelmiszer-vágy-készlet (30) a különböző ételek iránti vágyak értékelésére használták. Ezt a skálát úgy alakították ki, hogy az tartalmazzon olyan besorolásokat is, hogy az ízletes résztvevők hogyan találtak minden ételt7). A válaszok egy 5-pont Likert-skálán voltak, ami [1-tól (soha nem vágynak) az 5-hoz (mindig vágy)] és egy 4-pont skála a szeretethez [1-tól (nem tetszik) az 4-hoz (szeretet)]. Az eredeti Food Craving Inventory belső konzisztenciát mutatott (α = 0.93), 2-wk teszt-ismételt megbízhatóságát (r = 0.86), és érzékenység az intervenciós hatások észlelésére (30). Az fMRI szkennelésnél a vizsgálat előtt a nap éhségét az 100 (nem éhes) 0 mm-es keresztmodális vizuális analóg skála 100 (rendkívül éhes) alkalmazásával értékeltük.
fMRI paradigma
Az fMRI-értékelés a DLW és az RMR mérések 1 wk-ján belül történt. A vizsgálat napján a résztvevőket arra kérték, hogy a szokásos étkezést fogyasztják, de tartózkodjanak attól, hogy a szkennelés előtti 5-hez étkezzenek vagy fogyasztanak koffeintartalmú italokat. Az fMRI paradigma értékeli a bevitelre adott választ és az ízletes ételek várható bevitelét [lásd Stice et al.31) további paradigmadarabokra]. A stimulusok 2 képek voltak (pohár tejes turmix és víz), amelyek a 0.5 mL csokoládé turmix vagy íztelen oldat közelgő szállítását jelezték. A turmixot (270 kcal, 13.5 g zsír és 28 g cukor / 150 ml) 60 g vanília fagylalt, 80 ml 2% tej és 15 ml csokoládészirup alkalmazásával állítottuk elő. A nyál természetes ízét utánzó, íztelen oldat az 25 mmol KCl / L és 2.5 mmol NaHCO volt.3/ L. A vizsgálatok 40% -ánál az ízt nem adták ki a cue után, hogy lehetővé tegyék az idegválasz vizsgálatát az íz megkülönböztetésének várakozására, amely nem volt összetévesztve az íz megküldésével (páratlan kísérletek). 30 megismétlődött mind a turmix-bevitelről, mind az ízléstelen oldat-bevitelről, valamint az 20 ismétlésekről mind a párosított turmix-dákó, mind a páratlan ízléstelen megoldás esetében. Az ízeket programozható fecskendőkkel szállítottuk. A turmixot és az íztelen oldatot töltött fecskendőket csövön keresztül összekötő csövön keresztül csatlakoztattuk a résztvevők szájába illeszkedő csővezetékhez, és az ízét egy konzisztens nyelvágazatba szállították. A vizuális ingereket digitális projektor / fordított képernyős tükörrendszerrel mutatták be. A résztvevőket arra utasították, hogy lenyeljék, amikor megjelennek a lenyelés.
Képalkotás, előfeldolgozás és elemzés
A szkennelést egy Allegra 3 Tesla fejjel álló MRI szkennerrel végeztük (Siemens Medical Solutions USA Inc.). Egy madárfészek tekercset használtak az adatok gyűjtésére az egész agyból. A funkcionális szkennelés egy T2 * súlyozott, egylövésű echo-sík képalkotó szekvenciát használt (echo time: 30 ms; ismétlési idő: 2000 ms; flip szög: 80 °) 0 × 3.0 mm in3.0plane felbontással2 (64 × 64 mátrix; 192 × 192 mm2 látómező). Harminckét 4-mm-es szeletet (interleaved-felvétel, nincs átugrás) szereztünk az elülső commissure – posterior hasított keresztirányú ferde sík mentén, ahogyan azt a középső szakasz határozta meg. A szelet pozíciójának és orientációjának beállítására, valamint a visszamaradó térfogat-mozgás valós idejű visszanyerésére az adatgyűjtés során a prospektív beszerzési korrekciót alkalmaztuk a mozgás által kiváltott hatások csökkentése céljából.32). Egyetlen résztvevő sem mozdult el> 2 mm-rel vagy 2 ° -kal bármely irányba. Nagy felbontású inverzió-helyreállítási T1-súlyozott szekvencia (MP-RAGE; látómező: 256 × 256 mm2; 256 × 256 mátrix; vastagság: 1.0 mm; szeletszám: ∼160).
Az anatómiai és funkcionális képeket manuálisan irányították át az elülső commissure – posterior commissure vonalra és a koponyára, amelyet az agyi extrakciós eszközfunkció alkalmazásával csökkentettünk (5.0; Brain csoport funkcionális mágneses rezonancia képalkotása). Az adatokat előzetesen feldolgoztuk és elemeztük SPM8 (Wellcome Imaging Neuroscience Osztály) segítségével a MATLAB-ban (R2009b verzió: Mac; The Mathworks Inc.). A funkcionális képeket az átlaghoz igazítottuk, és mind az anatómiai, mind a funkcionális képeket a szokásos Montreal Neurológiai Intézet (MNI) T1 sablon agyához (ICBM152) normalizáltuk. A normalizálás eredményeképpen az 3 mm-es voxel mérete volt3 a funkcionális képek és az 1 mm voxel mérete3 nagyfelbontású anatómiai képekhez. A funkcionális képeket egy 6 mm-es FWHM izotróp Gauss-kernelel simítottuk. Az 128-s nagyáramú szűrő eltávolította az alacsony frekvenciájú zajt és a jelátvitelt. Az anatómiai képeket szürke és fehér anyagra szegmentáltuk a DARTEL eszköztár segítségével az SPM-ben (33); az eredményül kapott szürke anyag átlagát használtuk fel egy inkluzív szürkeanyag maszk alapjaként a csoport szintű elemzés előtt.
Az éttermi jutalom előrejelzésével aktivált agyi régiók azonosításához a vér oxigénszinttől függő (BOLD) válaszát a párosítatlan jel bemutatása során, amely jelezte a turmix közelgő leadását, szembeállítottuk a párosítatlan jel bemutatásakor kapott reakcióval, amely jelezte a közelgő íztelen oldat szállítása (várható tejbegríz> várható íztelen megoldás). Az ízletes ételbevitel által aktivált régiók azonosításához a (turmix bevitel> íztelen oldat bevitel) kontrasztot használtuk. Ezeket az egyéni szintű kontrasztokat használták az EI regressziós elemzésében az RMR-rel és a kontrollált testzsír százalékkal, hogy a legjobban megragadhassák az EI hatásait, amelyek az alapszükségletet és a zsírszövetet tükrözték. Klaszterenként küszöbértéke P <0.001 k (klaszterméret)> 12-et szignifikánsnak tekintették P <0.05 korrigálva az egész agy többszörös összehasonlításával. Ezt a küszöbértéket úgy határoztuk meg, hogy megbecsültük a szürkeállomány maszkolt funkcionális adatok eredendő simaságát az AFNI szoftver 3dFWHMx moduljával (05_26_1457 verzió), és 10,000 3 mm-es véletlenszerű zaj XNUMX XNUMX Monte Carlo-szimulációját futtattuk.3 ezen adatokon keresztül az AFNI szoftver 3DClustSim moduljának használatával (34). Ezt a módszert minden független elemzéshez elvégeztük, és a fürtet a legközelebbi egész számra kerekítettük. Minden esetben ez volt k > 12. A bemutatott eredmények nem gyengültek, ha a menstruációs fázist és a nemet, a kezet vagy az éhséget kontrollálták, hacsak másképp nem jelezzük. A sztereotaktikus koordinátákat az MNI térben mutatjuk be, a képeket pedig a minta átlagos anatómiai agyképén mutatjuk be. Korábbi tanulmányok alapján, amelyek a dopamin által közvetített jutalomrégiókat érintették az élelmiszer-ingerekre adott válaszként (3-8, 10) a striatumon (caudate és putamen) előkészítettünk egy érzékenyebb érdeklődési területet. Az egyénre jutó átlagos striatális aktivitás változó becslését a MarsBaR programmal (35) válaszként a (várható turmix> várható íztelen oldat) és (turmix bevitel> íztelen oldat bevitel) fő hatásaira. Ezeket a változó becsléseket olyan regressziós modellekben használták, amelyek kontrollálták az RMR-t és a testzsír százalékos arányát EI-vel. Hatásméretek (r) származik z értékek (z/ √N).
Az fMRI analízisekkel párhuzamosan regressziós analíziseket használtunk, amelyek az RMR-re és a testzsír százalékos arányára vonatkoztatva tesztelték, hogy az EI az 2-wk DLW értékelési periódusában bekövetkezett súlyváltozáshoz kapcsolódik-e, éhség. Nem fMRI statisztikai elemzés, beleértve a leíró statisztikák eloszlásának normális vizsgálatát (átlag ± SD), valamint a kapcsolatok linearitását, regressziós analízisét és független mintát t teszteket végeztünk SPSS szoftverrel (Mac OS X, 19; SPSS Inc). Minden bemutatott adatot túlzottan befolyásos adatpontok ellenőriztek.
EREDMÉNYEK
Az EI DLW-becslései az 2566 kcal / d átlagos kalóriabevitelét eredményezték (Táblázat 1). Az EI szignifikánsan összefüggött a bejelentett élelmiszer-vágyakkal (félidős r = 0.19, P = 0.025) és az élelmiszer-szeretet (félig félév) r = 0.33, P = 0.001), de nem éhség (félidős r = −0.12, P = 0.14). A regressziós elemzések pozitív kapcsolatot mutattak ki az EI és a súlyváltozás között az 2-wk DLW periódusban (félidős r = 0.85, P <0.001), amely azt sugallta, hogy az alapszükségleteket és a testzsír százalékát elszámoló EI szolgálhat az energiaegyensúly helyettesítőjeként. A serdülő nőkhöz képest a serdülő férfiaknál az EI szignifikánsan magasabb volt (P <0.001), RMR (P <0.001), és a testzsír alacsonyabb százaléka (P <0.001) (Táblázat 1). Más jelentős különbség nem volt megfigyelhető a serdülők és a serdülő nők között (P= 0.09 – 0.44).
EI és BOLD reakcióképesség
A turmix> várt íztelen megoldás várható kontrasztja szempontjából az EI pozitívan korrelált az aktivációval a parietális lebenyben elhelyezkedő felső laterális vizuális kéregben és az elülső cinguláris kéregben (a vizuális feldolgozáshoz és figyelemhez kapcsolódó régiók) (Táblázat 2, ábra 1), a frontális operculum (az elsődleges ízérzékeny kéreg régiója) és a hátsó cinguláris kéreg (gondolták, hogy a stimulusok látványosságát kódolják). Jelentős aktiválódást figyeltek meg a precuneusban és a cuneusban is (amelyek figyelem / képpel társultak), a hátsó középső temporális gyrus (ami szemantikai memóriával társult), és az oldalsó parietális lode más területein (pl. Supramarginal gyrus) (Táblázat 2). Az EI nem volt szignifikánsan összefüggésben a BOLD reakcióval a tejsavó-bevitel során.
Az átlagos változó becsléseknek a korábban leírt érdeklődési terület megközelítés alkalmazásával történő meghatározása után a tejes turmixolás előrejelzésére adott válaszként adott striatális aktivitás (> ízléstelen megoldás előrelátása) kicsi, pozitív kapcsolatot mutatott az EI-vel (fél részleges r = 0.18, P = 0.038). A regressziós elemzések azonban azt mutatták, hogy a turmix bevitele során az átlagos striatalis aktivitás (> íztelen bevitel) nem volt szignifikánsan összefüggésben az EI-vel (félig r = 0.04, P = 0.61).
RMR és BOLD reakcióképesség
Úgy gondoltuk, megfontoltan vizsgáljuk meg, hogy az RMR közvetlenül összefügg-e a BOLD válaszreakcióval, és megvizsgálta, hogy a megfigyelt hatásokat az alapvető szükségletek egyéni különbségei vezérelték-e. Nem figyeltek meg szignifikáns kapcsolatot az RMR és a BOLD válaszreakció között a turmixban vagy a várható tejes turmixban.
VITA
Az a megállapítás, hogy az EI azt jelenti, hogy a bazális igények és a zsírszövet pozitívan kapcsolódott a figyelemhez, az ízléshez és a jutalmakhoz, amikor az alanyok az élelmiszer-bevitelre várt eredményeket hasonlítottak össze, amikor az elhízott és sovány egyének idegreakcióját hasonlították össze az eseményre.6, 7). Tudomásunk szerint a jelenlegi vizsgálat új bizonyítékokat szolgáltatott arra vonatkozóan, hogy a megnövekedett EI helyett a zsírszövet feleslegessé teszi ezt a hiperreaktivitást. A vizuális feldolgozással és figyeléssel összefüggő régiókban fokozott aktivitást figyeltünk meg a várakozás során [laterális látáskéreg, precuneus és anterior cingulate (36)], ízesítési folyamatok [frontális operculum (37)], és egy olyan régió, amely úgy gondolja, hogy az ingerek jelentőségét kódolja [posterior cingulate (38)]. Kis, de pozitív összefüggést figyeltek meg a jutalmi vagy ösztönző régióban (striatum) és az EI-ben a várakozás előtti aktivitás között.
A jelenlegi eredmények alátámasztása érdekében a zsírtömeg növekedése 6-mo periódus alatt az ízletes élelmiszer-képekre adott válasz fokozásával társult a vizuális feldolgozás / figyelem és az ízesítési régiókban az alapvonalhoz viszonyítva (39). Ezenkívül a viselkedési adatok azt mutatják, hogy az 2 – 3-wk periódusokban az energia-sűrű ételek fogyasztására véletlenszerűen kijelölt személyek fokozott hajlandóságot mutattak a munkára (azaz az ilyen élelmiszerek ösztönzésére) (40, 41). Ezek az eredmények azt mutatták, hogy a túlzott mértékű túlzott mennyiség hozzájárulhat a figyelem, az ízlés és a régiók hiperreszponzitásához a jövőbeni táplálékfelvételhez. Ez az értelmezés megfelel az ösztönző-szenzitizációs elméletnek (16), amely arra utal, hogy a bevitelből és a várható bevitelből származó jutalom az élelmiszer erősítő értékének fejlődésével párhuzamosan működik, de az élelmiszer-jutalom és a jutalmat előre jelző jutalmak párosítása után a megelőző jutalom nő. A jelenlegi eredmények összhangban vannak az elhízás dinamikus sebezhetőségi modelljével is.31, 42), ami arra enged következtetni, hogy a figyelemfelkeltő, ízletes és jutalmazó régiókban az élelmiszerkijelzésekre adott megnövekedett válasz fokozhatja az e jelek iránti érzékenységet, ami elősegíti a kiegészítő bevitel előrehaladását. A jelenlegi eredmények keresztmetszeti jellegéből adódóan az is előfordulhat, hogy azok az egyének, akiknek az agyrégióinak eredetileg hiperreaktivitása van, amikor ételeket várnak, nagyobb valószínűséggel túladagolnak. Az ilyen értelmezés összhangban van az elhízás jutalmakkal való összeegyeztethetőségével (9). Ezért elengedhetetlen, hogy a jövőbeni kutatás során megvizsgáljuk, hogy a jelenlegi vizsgálatban megfigyelt megnövekedett válaszreakció a jövőbeni súlygyarapodást mutatja-e a hosszú távú nyomon követés során.
Azt is megfigyeltük, hogy az EI-hez kapcsolódó aktivitás a hátsó középső temporális gyrusban van, amely jellemzően a szemantikai memóriához kapcsolódik (43, 44). Azonban az elhízottak a sovány egyénekhez képest jobban reagáltak ebben a régióban, amikor az étvágygerjesztő élelmiszerek képeit mutatják3) a jelenlegi megállapításokkal összhangban. Ez a régió olyan paradigmákban is aktiválódott, amelyek a szokásos anyaghasználók iránti vágyat kiváltó gondolatokra adott válaszreakciót értékelték. Például a jelenlegi dohányzóknál a dohányzási serkentés okozta vágyakozás a középső időbeli gyrus tevékenységhez kapcsolódott (45), és hasonló eredményeket figyeltek meg a jelenlegi kokainhasználóknál (\ t46). Ennek megfelelően egy kis, de jelentős összefüggést figyeltünk meg a bejelentett élelmiszer-vágy és az EI között. A jelenlegi eredmények arra utalnak, hogy az általános milkshake-cue emlékeztethet a magas zsírtartalmú, magas cukortartalmú táplálékfelvétel érzékszervi tulajdonságaira, és nagyobb mértékű vágyat vagy vágyhoz kapcsolódó agyi aktivitást eredményezhet a megnövekedett bevitel mellett.
Korábban arról számoltunk be, hogy a jégkrém gyakori fogyasztása, de nem a teljes kalóriabevitel, a mintában lévő dopamin által közvetített jutalmú agyrégiókban a jégkrém alapú turmix-bevitelre adott alacsonyabb válaszhoz kapcsolódik.47). A jelenlegi tanulmány az EI objektív mértékét használja, és nem mutatott összefüggést. Elméletileg, egy bizonyos típusú ízletes étel ismételt bevitele után, a jutalom-tanulási dopamin jelátvitel eltolódik az élelmiszer bevitelénél bekövetkező előfordulástól az esetleges élelmiszer-rendelkezésre állást előre jelző jelzésekre, ami az állatkísérletekben dokumentált folyamat.48). A jelenlegi képalkotó technikák és költségek korlátozzák azt a képességet, hogy értékeljék a neurális válaszreakciót több élelmiszerre. A táplálkozási gyakoriság korábbi használata lehetővé tette az egyes élelmiszerek bevitelének meghatározott elemzését, különös tekintettel a szkennerben beadott élelmiszerekre. Bár az ebben a tanulmányban alkalmazott DLW-intézkedés objektív és pontosabb mérést adott az EI-re, nem értékelte az elfogyasztott élelmiszerek energia-sűrűségét vagy makro-tápanyagtartalmát. Eddig az irodalomban hiányosságok vannak az élelmiszerek szokásos fogyasztásának neurális hatásai és a makro-tápanyagtartalom közötti kölcsönhatásokkal kapcsolatban, bár jelentettek jelentősebb eltéréseket az élelmiszerek neurális válaszreakciójában a makrotápanyag-tartalom mellett.49).
A megállapítások értelmezésekor fontos figyelembe venni e tanulmány korlátait. Mint megjegyeztük, a keresztmetszet kialakítása kulcsfontosságú korlát volt, mert nem tudtuk meghatározni, hogy az idegi válaszreakció mintázata növeli-e a jövõbeli túlfogyasztás kockázatát, vagy a túlfogyasztás következménye. A jelenlegi mintát hosszirányban követik, és a súlyváltozással való összefüggések betekintést nyújtanak ebbe a kérdésbe; a bevitelt manipuláló kísérletre azonban szükség van olyan szilárd ok-okozati következtetésekhez, amelyeket nem vezethetnek potenciális zavarok. Az EI jelenlegi mérőszáma az értékelt 2 hetes időszak energiamérlegének viszonyítója lehet, de nem képes egyszerre elszámolni az EI-t és a kiadásokat, és nem tekinthető a túlfogyasztás közvetlen mértékének az összes résztvevőnél. Például a serdülő nőkhöz képest a serdülő férfiaknál magasabb az EI és az RMR, de hasonló a BMI és az alacsonyabb testzsír, ami arra utal, hogy a serdülő férfiak több energiát fogyasztanak. A jövőbeli vizsgálatoknak objektív aktivitási intézkedéseket kell figyelembe venniük, például gyorsulásmérőket az EE jobb megragadására, ha DLW-t használnak az EI becslésére. E korlátozás ellenére az EI olyan objektív mértéket adott a bevitelnek, amely a résztvevő természetes környezetében történt egy 2 hetes periódus alatt, és amely mentes volt az önprezentációs torzulásoktól.
Összefoglalva, az elhízott táplálékfelvétel és az étvágygerjesztő táplálkozásnak való kitettség során jelentkező túlérzékenységet az elhízott betegeknél jelentették (1-8). A jelenlegi vizsgálat kiterjeszti ezeket a megállapításokat, új ismeretekkel, tudomásunk szerint, hogy a szokásos bevitel objektív mércéje a hiperneuralis reakcióhoz kapcsolódik, amikor az ízesített táplálékfelvételt a bazális energiaigényektől és a zsírszövet mennyiségétől függetlenül várjuk. A vizsgálat keresztmetszeti jellege miatt az eredmények időbeli elsőbbsége nem világos. Az öröklődő, egyéni különbségtényezők jobb megértése, ami hozzájárul az overeatinghoz, további betekintést biztosítana az elhízás fejlődésébe és fenntartásába, valamint kritikus információkat nyújt az elhízás-megelőző programok kidolgozásában.
Köszönetnyilvánítás
Köszönjük az Oregoni Egyetem Neuroimaging Lewis Központját, hogy a vizsgálathoz hozzájárult és segített a képalkotásban.
A szerzők felelőssége a következő volt: KSB és ES: felelősek a kéziratos írásért és a módosításokért. KSB: segített az adatgyűjtésben és az adatok elemzésében; és ES: volt felelős a tanulmánytervezésért, és jelentősen hozzájárult az adatelemzéshez. Egyik szerző sem volt összeférhetetlenséggel.
Lábjegyzetek
4Az alkalmazott rövidítések: BOLD, a vér oxigénszintje függ; DLW, kétszeresen megjelölt víz; EE, energiaköltségek; EI, energiafelvétel; MNI, Montreal Neurológiai Intézet; RMR, pihenő anyagcsere.
REFERENCIÁK
;