Az agy, az elhízás és a függőség: egy EEG neuroimaging vizsgálat (2016)

Sci Rep. 2016; 6: 34122.

Megjelent online 2016 Sep 23. doi: 10.1038 / srep34122

PMCID: PMC5034231

Dirk De Ridder,¹ Patrick Manning,^a,² Sook Ling Leong,¹ Samantha Ross,² Wayne Sutherland,² Caroline Horwath,³ és a Sven Vanneste⁴

Szerzői információk ► Cikk megjegyzések ► Szerzői jogi és licencinformációk ►

Absztrakt

Az elhízás az egészségügyi rendszerek legnagyobb kihívásai közé tartozik, ahol a világ népességének 20% -a szenved. Nagy ellentmondás van, hogy az elhízás addiktív zavarnak tekinthető-e vagy sem. A közelmúltban a Yale Food Addiction Scale kérdőívet olyan eszközként fejlesztették ki, amely azonosítja az élelmiszerekhez való függőség jellemzőit. A klinikai és forrás lokalizált EEG adatok felhasználásával az elhízást megdöntjük. Az élelmiszer-függő és nem élelmiszer-függő elhízott emberekben az agyi aktivitást összehasonlítják az alkohol-függő és nem függő lean kontrollokkal.

Bemutatjuk, hogy az élelmiszer-függőség megosztja a közös idegi agyi aktivitást az alkoholfüggőséggel. Ez a „függőségi neurális agyi aktivitás” a hátsó és a pregénális elülső cinguláris kéregből, a parahippocampális területből és a precuneusból áll. Továbbá létezik közös neurális elhízás neurális agyi aktivitás is. Az „elhízás neuralis agyi aktivitása” dorsalis és pregénális elülső cinguláris kéregből áll, a hátsó cingulátum a precuneus / cuneusba, valamint a parahippocampalis és az alsó parietális területre terjed ki. Azonban a táplálékfüggőségtől függő elhízott emberek ellentétes aktivitással rendelkeznek az elülső cinguláris gyrusban. Ez az élelmiszer-függőség és a nem-élelmiszer-függőség elhízás dichotómia azt mutatja, hogy legalább 2 különböző típusú elhízás van, amely átfedő hálózati aktivitással rendelkezik, de az elülső cinguláris kéreg aktivitásában eltérő.

Az elhízás és a vele járó társbetegségek a modern világ előtt álló jelentős közegészségügyi kihívás. A túlsúly és az elhízás megközelítőleg világszerte elterjedtsége az 50% és az 20%¹. Ez az egészségügyi ellátással kapcsolatos óriási költségekkel jár, amelyek az Egyesült Államokban évente meghaladják az 215 milliárd dollárt.¹. Eddig a közegészségügyi stratégiák sikertelenek voltak az elhízás gyors növekedésének megakadályozásában², ami arra utal, hogy mind a lakossági, mind az egyéni szinten hatékony beavatkozásokra van szükség.

Az elhízást olyan összetett rendellenességnek tekintik, amelyben a genetikai, fiziológiai, pszichológiai és környezeti tényezők kölcsönhatásba lépnek az elhízott fenotípus kialakításában. Azonban az elhízott populációk patofiziológiai alcsoportjait nehéz azonosítani. Valószínű, hogy a hatékony kezelések csak olyan személyre szabott kezelésekkel valósíthatók meg, amelyek specifikus patofiziológiai rendellenességekre irányulnak. Habár régóta felismerték, hogy az agyban található homeosztatikus központok a testtömeg szabályozásában kulcsszerepet játszanak, a közelmúltban a kábítószer-függőséghez hasonló agyterületek is szerepet játszanak az élelmiszer-fogyasztásban.³.

Jelentős ellentmondás van abban, hogy az élelmiszer-függőség fogalma elfogadható-e, és mind az ellen, mind az ellen³^,4. Az egyik nézet az elhízást az élelmiszer-függőség következménye⁵, amely azt javasolja, hogy bizonyos élelmiszerek (a zsírban, a sóban és a cukorban magasak) hasonlóak a függőséget okozó anyagokhoz, amennyiben az agyrendszereket alkalmazzák, és olyan viselkedési adaptációkat hoznak létre, amelyek hasonlóak a visszaélések által okozott kábítószerekkel.⁴^,5. A második álláspont az, hogy az élelmiszer-függőség viselkedési fenotípus, amelyet az elhízással küzdő emberek egy alcsoportjában látnak, és hasonlít a kábítószer-függőségre.³^,5. Ez a nézet a DSM-IV kritériumok párhuzamaira támaszkodik az anyagfüggőségi szindrómára és a megfigyelt túladagolási mintákra, mint például a táplálékfogyasztás⁴. A klinikai hasonlóságok azt az elképzelést eredményezték, hogy az elhízás és az alkoholfüggőség közös molekuláris, celluláris és rendszerszintű mechanizmusokkal osztható meg³. Az élelmiszer-függőség és az alkohol-függőség kapcsolatáról szóló érveket már korábban tárgyalták³^,4. Van egy (1) klinikai átfedés az elhízás és a kábítószer-függőség között (2), amely az elhízás és az anyagfüggőség együttes sérülékenysége, TaqA D1 dopamin receptor 1A kisebb (A2) allélja (DRD2) az alkoholizmushoz kapcsolódó gén; anyag-visszaélési rendellenességek, beleértve a kokainot, a dohányzás és az opioidfüggőség és az elhízás (3) Analóg neurotranszmitter-változásokat írtak le, amelyek alacsonyabb striatális dopamin receptorokból állnak az elhízott és addiktív emberekben, valamint (4) különböző agyi válaszok léteznek az élelmiszer- az elhízott egyedeknél a funkcionális képalkotó vizsgálatokban a nem elhízott kontrollokhoz képest.

Mindezen érveket kifogásolták azzal, hogy a túlsúlyos egyének túlnyomó többsége nem mutatott meggyőző viselkedési vagy neurobiológiai profilt, ami hasonlít a függőségre, és hogy az idegképző szakirodalom felülvizsgálatából fakadó hatalmas következetlenség azt sugallja, hogy az elhízás nagyon heterogén rendellenesség.⁴.

Így felmerül a kérdés, hogy valóban van-e olyan elhízott emberek alcsoportja, akik élelmiszer-függők. Ez a megértés az elhízott betegek alcsoportjainak agyi alapú patofiziológiai specifikus kezelések kialakulásához vezethet. A közelmúltban kidolgozták az élelmiszer-függőség kvantitatív és validált pszichometriai mérését, a Yale Food Addiction Scale (YFAS)⁶. A Yale Élelmiszer-függőségi skála (YFAS) tartalma a DSM-IV-TR anyagfüggőségi kritériumain alapuló kérdésekből és a viselkedési függőségek, mint például a szerencsejáték, a testmozgás és a szex értékelése során használt mérlegekből áll, beleértve a South Oaks szerencsejáték-képernyőt. , a gyakorlati függőség skála és a Carnes szexuális függőségi szűrő eszköze⁶. Az élelmiszer-függőség diagnosztizálására, amely az anyagfüggőség diagnózisára hasonlít, a kritériumokat teljesítettnek tekintették, ha a résztvevők a DSM-IV-R hét kritériumának három vagy több, valamint a két klinikai jelentőségű tétel közül legalább egyet (értékvesztés vagy értékvesztés) támogattak. szorongás)⁶. Ezek a kritériumok (1) nagyobb mennyiségben és hosszabb ideig vettek figyelembe, mint a tervezett, (2) Folyamatos vágy vagy ismételt sikertelen kísérlet kilépéshez, (3) Sok idő / tevékenység a beszerzéshez, használathoz, helyreállításhoz, (4) Fontos társadalmi, foglalkozási vagy szabadidős tevékenységek felhagyása vagy csökkentése, (5) A használat folytatódik a kedvezőtlen következmények ismerete ellenére (pl. a kötelezettség teljesítésének elmulasztása, fizikailag veszélyes használat esetén, (6) Tolerancia (jelentős összegnövekedés, jelentős csökkenés), (7) Jellegzetes megvonási tünetek, az elvonás enyhítésére szolgáló anyag.

Az YFAS-kritériumok alapján az élelmiszerfüggőségre vonatkozó neurális korrelációkat fMRI-vel vizsgálták egy kiváltott környezetben, megvizsgálva, hogy az élelmiszer-függő elhízott emberek agyai különböznek-e a sovány kontrolloktól az élelmiszer-ingerre adott válaszában (csokoládé turmix)⁷. A magasabb és alacsonyabb élelmiszer-függőségi pontszámmal rendelkező résztvevők nagyobb mértékű aktiválódást mutattak a dorsolaterális prefrontális kéregben és a caudatában, az élelmiszer várható beérkezésére adott válaszként, de kevésbé aktiválódtak az oldalsó orbitofrontális kéregben az élelmiszer fogadására válaszul. Továbbá egy korrelációs analízisben az élelmiszer-függőségi pontszámok korrelálódtak az anterior cinguláris kéregben, a mediális orbitofrontális kéregben és az amygdala nagyobb aktivációjával az élelmiszer várható beérkezésekor.⁷. Ez a tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a neurális aktiválódás hasonló mintázatai az addiktív-szerű étkezési szokásokban és az anyagfüggőségben szerepet játszanak⁷. Valójában azonosították a táplálkozási jelekre adott válaszok és a gátló régiók csökkentett aktiválódását a táplálékfelvétel hatására.⁷.

Az agyi vágyakozással kapcsolatos változásokat cue kiváltott technikával és fMRI-vel is vizsgáltuk. A hippocampusban, az inszula és a caudatában azonosították a vágyakozással kapcsolatos tevékenységet, a három területről számoltak be, hogy részt vesznek a kábítószer-vágyban is, támogatva a közös szubsztrát-hipotézist az élelmiszer- és kábítószer-vágyakozásban⁸.

Egy nemrégiben végzett vizsgálatban, amely az élelmiszer-függőség neurális korrelációit vizsgálta a forrásban lokalizált EEG-nél, öt perccel egy csokoládé turmix után, három vagy több táplálékfüggőségi tünetben szenvedő beteg a delta-teljesítmény növekedését mutatja a jobb közepén frontális gyrus (Brodmann Area [BA] 8) és a jobb gyrus (BA 9) jobb oldalán, és a theta teljesítmény a jobb oldali (BA 13) és a jobb alsó frontális gyrusban (BA 47). Továbbá a kontrollokhoz képest a három vagy több élelmiszer-függőségi tünetet mutató betegek a funkcionális kapcsolatok növekedését mutatták a fronto-parietális területeken mind a theta, mind az alfa-sávban. A funkcionális kapcsolódás növekedése pozitívan társult az élelmiszer-függőségi tünetek számával is⁹. Ez a tanulmány azt sugallta, hogy az élelmiszer-függőség hasonló, az anyaghoz kapcsolódó és addiktív rendellenességek neurofiziológiai korrelációi hasonló pszichopatológiai mechanizmusokra utalnak⁹.

A vizsgálat célja annak vizsgálata volt, hogy az étkezési függőséggel rendelkező és azok nélkül elhízott embereknek közös-e aaz elhízás neurális agyi aktivitása ” valamint azt, hogy az előző szakirodalom alapján az alkoholfüggő és az élelmiszer-függő emberek között azonosítható-e a „függőség neurális agyi aktivitása”.

Mód

Kutatási témák

A vizsgálatba húsz egészséges, normál testsúlyú felnőtt és 46 elhízott résztvevő vett részt. Minden résztvevőt újsághirdetés útján vettek fel a közösségből. Ezenkívül adatokat gyűjtöttünk az 14 egyénekből, akik megfeleltek az alkoholfüggőség kritériumainak.

Eljárások

Minden potenciális résztvevő részt vett a kutatási létesítményekben egy szűrő látogatáshoz és tájékozott beleegyezés biztosításához. A vizsgálati protokollt az Otago Egyetem Dél-Egészségügyi és Fogyatékossági Etikai Bizottsága (LRS / 11 / 09 / 141 / AM01) hagyta jóvá, és a jóváhagyott iránymutatások szerint végezték el. Minden résztvevő tájékoztatást kapott. A felvételi kritériumok az 20 és az 65 évek közötti férfi vagy női résztvevők és a BMI 19 – 25 kg / m² (sovány csoport) vagy> 30 kg / m² (elhízott csoport). A résztvevőket kizárták, ha más jelentős társbetegségük volt, köztük a cukorbetegség, a rosszindulatú daganat, a szívbetegség, az ellenőrizetlen magas vérnyomás, a pszichiátriai betegség (azon kérdés alapján, hogy korábban pszichiátriai betegségben diagnosztizálták), a korábbi fejsérülés vagy bármely más jelentős egészségügyi állapot. Az elhízott résztvevők az adatgyűjtés idején nem kaptak semmilyen beavatkozást az elhízáshoz. Minden résztvevőnek antropometriai mérése, fizikai vizsgálata, pihenőenergia-kiadása és testösszetétel-elemzése volt. Ezt követően azok a résztvevők, akik megfeleltek a befogadási kritériumoknak, a klinikán egy éjszaka után gyorsan részt vettek az EEG elemzéshez, a vérgyűjtéshez és a kérdőíves felmérésekhez. Az alkoholos betegek bevonási kritériumai a 20 és az 65 évek közötti férfi és női résztvevők voltak, és megfelelnek a DSM-IVr szerinti alkoholfüggőségi kritériumoknak, amelyek pszichiáter értékelésén alapultak. Ezen túlmenően magas kényelmet kellett szerezniük az obszesszív kompulzív vágy pontszámon, legalább egy lakossági kezelési periódussal, korábbi kezeléssel legalább egy vágyellenes gyógyszerrel és legalább egy járóbeteg-egészségügyi egészségügyi beavatkozással. A pácienseket kizárták, ha pszichiátriai rendellenességek voltak pszichotikus vagy mániás tünetekkel, korábbi fejsérülésekkel vagy bármely más jelentős orvosi állapotgal. Ezt úgy tették, hogy a betegeket megkérdezték, ha korábban már bármilyen pszichiátriai betegséget diagnosztizáltak-e.

Azok a résztvevők, akik az éjszakai alkoholfogyasztás után részt vettek az EEG-elemzéshez, a vérgyűjtéshez és a kérdőíves felmérésekhez, részt vettek a befogadási kritériumoknak.

Viselkedési és laboratóriumi intézkedések

kérdőívek

Yale élelmiszer-függőség skála

Minden résztvevő elvégezte a Yale Élelmiszer-függőségi skála elkészítését, amely egy önállóan jelentett szabványos kérdőív, a DSM-IV kódok alapján, az anyagfüggőségi kritériumok alapján, az élelmiszer-függőség magas kockázatával rendelkező személyek azonosítására, függetlenül a testtömegtől⁶^,10^,11. Míg jelenleg nincs „élelmiszer-függőség” hivatalos diagnózisa, az YFAS-t azért hozták létre, hogy azonosítsák azon személyeket, akik bizonyos élelmiszerekhez való függőségi tüneteket mutattak. Az YFAS által leginkább azonosított addiktív potenciállal rendelkező élelmiszerek közé tartoznak a magas zsírtartalmú és cukorszintű élelmiszerek. Az YFAS egy pszichometrikusan validált eszköz, amely az 27-kérdésekből áll, amelyek azonosítják a klasszikus függőségi területeken (2) megfigyelt viselkedéshez hasonló étkezési mintákat. A folyamatos pontozási rendszer skála segítségével minden résztvevő (7) esetében kiszámoltuk az 2 YFAS-pontszámát. Az elhízás csoportok megkülönböztetése érdekében a YFAS-nál medián-osztást alkalmaztunk. A résztvevők, akiknek a mediánja (= 3) egyenlő volt, kizárták az elemzésből. A mediánnál alacsonyabb pontszámmal rendelkező résztvevőket az alacsony YFAS csoportba, azaz a nem élelmiszer-függő elhízás csoportba (NFAO) rendelték, míg a mediánnál magasabb pontszámot a magas YFAS csoporthoz, azaz az élelmiszer-függő csoporthoz rendelték. elhízás csoport (FAO).

Numerikus minősítési skálák (NRS) az 0-tól az 10-ig az éhség mérésére (milyen érzés érzi magát?); elégedettség (Mennyire elégedettnek érzi magát?); teljesség (Mennyire érzi magát?); elismerés (Mennyit gondolsz, hogy most enni lehet?); és élelmezési vágy / vágy (Szeretne most valamit enni?).

BIS / BAS

A viselkedésgátló rendszer / viselkedési megközelítési rendszer (BIS / BAS) skálákat úgy alakítottuk ki, hogy értékeljék az egyéni különbségeket a két viselkedés alapjául szolgáló általános motivációs rendszer érzékenységében.¹². Azt mondják, hogy a BIS szabályozza az averzív motívumokat, amelyekben a cél az, hogy távolodjanak valami kellemetlenektől. Úgy véljük, hogy a BAS szabályozza az étvágyas motívumokat, amelyekben az a cél, hogy valami kívánt irányba mozduljanak el.

DEBQ

A résztvevők kitöltötték a holland étkezési magatartás kérdőív (DEBQ) egy példányát, jelezve, hogy mennyire eszik érzelmi okokból, külső okokból és korlátozásból¹³.

BES

A Binge étkezési skála (BES) egy olyan kérdőív, amely az egyes étkezési szokások jelenlétét vizsgálja, amely az étkezési zavarra utalhat¹⁴.

Élelmiszer-tudatosság

Az élelmiszer-tudatosságot a tudatos étkezési kérdőív alskálája határozza meg¹⁵ és mérje a belső állapotok érzelmi érzékenységét és az érzékszervi tudatosságot (azaz az élelmiszerek minden érzékelésre gyakorolt hatásának tudatos felismerését).

Laboratóriumi és látogatási mérések

A vénás vérmintákat a Dunedin Kórház laboratóriumába küldték a glükóz, lipidek és májfunkciók mérésére standard módszerekkel. A testösszetételt bioelektromos impedancia analízissel (BIA) (Tanita MC-780 Multi Frequency Segmental Body Composition Analyzer) mértük. A pihenőenergia-felhasználást közvetett kalorimetriával (Fitmate, COSMED) mértük.

Csoport összehasonlítások

Az elhízás csoportok megkülönböztetése érdekében a YFAS-nál medián-osztást alkalmaztunk. Nyolc résztvevőnek a mediánja (= 3) egyenlő volt, és kizárták őket az elemzésből. A mediánnál alacsonyabb pontszámmal rendelkező résztvevőket az alacsony YFAS csoportba, azaz a nem élelmiszer-függő elhízás csoportba (NFAO) rendelték, míg a mediánnál magasabb pontszámot a magas YFAS csoporthoz, azaz az élelmiszer-függő csoporthoz rendelték. elhízás csoport (FAO). Technikailag csak az 3 résztvevői valóban teljesítették az élelmiszer-függőség kritériumait, azaz a DSM-IV-R hét kritériumának három vagy többét, valamint a két klinikai jelentőségű tétel közül legalább egyet (értékvesztés vagy szorongás) (Gearhardt, Corbin és mtsai.⁶).

Összehasonlítás történt a sovány, alacsony YFAS és magas YFAS csoportok között a különböző kérdőívek esetében a MANOVA használatával. Függő változókként az összes kérdőívet egyetlen, a III Táblázat 1. A független változó a csoport volt (sovány, alacsony YFAS és magas YFAS). A több összehasonlítás korrekcióját Bonferroni-korrekcióval (p <0.05) alkalmaztuk a három különböző csoport összehasonlításához. Kovariátorként vontuk be a változó életkort, hogy megállapítsuk az életkorra vonatkozó eredményeinket.

Demográfiai adatok, antropometriai és laboratóriumi intézkedések a sovány és elhízott csoportok esetében.

A biokémiai és klinikai adatokat, valamint az élelmiszer - és az elhízással kapcsolatos kérdőíveket elemeztük 1 táblázatok és a and2) 2) kiegészítve nyugalmi állapotú agy EEG aktivitásával egy elhízott csoportban (BMI> 30 kg / m²) emberek (n = 38) alacsony (n = 18) és magas (n = 20) YFAS pontszámokkal, és összehasonlították azokat a nem-addiktív kontrollok (n = 20) csoportjával, forrásforgalmazott EEG felvételek felhasználásával.

Kérdőíves elemzések: Átlagos pontszámok és standard eltérések.

Továbbá annak ellenőrzésére, hogy a magas YFAS-pontszám valóban függőséget okozó fenotípust tükröz-e, összehasonlítottuk a magas és alacsony YFAS-csoportokat egy összetett alkoholfüggő embercsoporttal (n = 13), közös neurális függőségi hálózatot keresve, valamint az idegi az élelmiszerek és az alkoholfogyasztás szubsztrátjai.

Az élelmiszer-függőség és a táplálékfogyasztás közötti összefüggés

Tekintettel az ételfüggőség és a mértéktelen evés közötti ismert összefüggésre (BES> 17)¹¹^,16 korrelációs elemzést végeztek az YFAS és a BES között. Ezenkívül a BES csoportot magas BES (> 17) és alacsony BES csoportba osztották, és ez összefüggött az YFAS csoporttal (magas versus alacsony YFAS).

Elektromos idegen képalkotás

EEG adatgyűjtés

EEG adatokat kaptunk standard eljárásként. A felvételeket teljesen megvilágított szobában kapták, ahol minden résztvevő egy kis, de kényelmes székre ült. A tényleges felvétel körülbelül öt percig tartott. Az EEG-t Mitsar-201 erősítőkkel (NovaTech) vettük http://www.novatecheeg.com/) az 19-10 nemzetközi elhelyezés szerint elhelyezett 20-elektródákkal (Fp1, Fp2, F7, F3, F4, F8, T7, C3, Cz, C4, T8, P7, P3, Pz, P4, P8, O1 , O2). A résztvevők tartózkodtak az alkoholfogyasztástól 24 órával az EEG felvétel előtt és a koffeinmentes italoktól a felvétel napján, hogy elkerüljék az alkohol által okozott változásokat az EEG-ben¹⁷ vagy koffein által kiváltott alfa-teljesítmény csökken¹⁸^,19. A résztvevők éberségét az EEG-paraméterek, például az alfa-ritmus lassulása vagy az orsók megjelenése figyelte, mivel az álmosság a teta teljesítmény növekedésében tükröződik²⁰. Az impedanciákat az 5 kΩ alatt tartottuk. Az adatokat szemmel zárva gyűjtöttük (mintavételi frekvencia = 500 Hz, sáv 0.15 – 200 Hz). Az off-line adatokat 128 Hz-re, az 2-44 Hz tartományban szűrt sáv-áthaladásra, majd az Eureka-ba átvittük. szoftver²¹, rajzolva és gondosan ellenőrizték a kézi műtét-elutasítást. Az EEG áramából eltávolították az összes epizodikus artifaktumot, beleértve a szem villogását, a szemmozgásokat, a fogak összeszorítását, a testmozgást vagy az EKG-műterméket. Ezenkívül független komponenselemzést (ICA) végeztünk annak ellenőrzésére, hogy az összes tárgyat kizárták-e. A lehetséges ICA-komponens visszautasításának hatásának vizsgálatához a teljesítményspektrumokat két megközelítéssel hasonlítottuk össze: (1) csak a vizuális artifaktus elutasítása után, és (2) a további ICA komponens elutasítása után. Az átlagos teljesítmény delta (2 – 3.5 Hz), theta (4-7.5 Hz), alpha1 (8 – 10 Hz), béta2 (10 – 12 Hz), béta1 (13 – 18 Hz) ), béta2 (18.5 – 21 Hz) és gamma (3 – 21.5 Hz) sávok²²^,23^,24 nem mutatott statisztikailag szignifikáns különbséget a két megközelítés között. Ezért biztosak voltunk abban, hogy a kétlépcsős műtermék-korrekciós adatok eredményeit, nevezetesen a vizuális artifaktum elutasítását és a további független komponens elutasítást jelentettük. Az átlagos Fourier-kereszt-spektrális mátrixokat mind a nyolc sávra számítottuk ki.

Forrás lokalizáció

Szabványos alacsony felbontású agyi elektromágneses tomográfia (sLORETA²⁵^,26) a hét csoportos BSS komponenst létrehozó intracerebrális elektromos források becslésére használtuk. Standard eljárásként közös átlagos referencia-transzformáció²⁵ a sLORETA algoritmus alkalmazása előtt történik. Az sLORETA az elektromos neuronális aktivitást áramsűrűségként (A / m2) számítja ki anélkül, hogy előre meghatározott számú aktív forrást feltételezne. A tanulmányban használt megoldási terület és a kapcsolódó leadfield mátrix a LORETA-Key szoftverben (szabadon elérhető) http://www.uzh.ch/keyinst/loreta.htm). Ez a szoftver átdolgozott reális elektród koordinátákat (Jurcak.) Hajt végre és mtsai. 2007) és a Fuchs által előállított ólomterület és mtsai.²⁷ a határelemelem módszerének alkalmazása a Mzizi-152 (Montreal neurológiai intézet, Kanada) Mazziotta sablonján és mtsai.²⁸^,29. A sLORETA-kulcs anatómiai sablonja osztja és címkézi a neokortikális (beleértve a hippocampus és az elülső cinguláris kéreg) MNI-152 kötetét 6,239 mm méretben 5 mm méretben³, a Demon Atlas által visszaadott valószínűségek alapján³⁰^,31. A társregisztráció a MNI-152 helyről a Talairach és Tournoux helyes fordítását használja fel³² hely³³.

Korrelációs elemzés

A sLORETA korrelációkhoz használt módszertan nem paraméteres. Alapja a max. Statisztika empirikus valószínűségi eloszlásának a nullhipotézisek összehasonlításán alapuló becslése véletlenszerűségen keresztül³⁴. Ez a módszer korrigálja a többszörös tesztelést (azaz az összes voxelre és minden frekvenciasávra elvégzett tesztek gyűjtésére). A módszer nem paraméteres jellege miatt érvényessége nem támaszkodik Gaussianity feltételezésére³⁴. A sLORETA statisztikai kontraszt térképeket több voxel-by-voxel összehasonlítással számítottuk ki. A szignifikancia küszöbérték egy 5000 permutációval végzett permutációs teszten alapult. Az alkohol, az alacsony YFAS és a magas YFAS csoportok korrelációi számítanak a vágy, az éhség, a teljesség és a tudatosság skálák alapján.

Összekötési elemzés

Az alacsony YFAS és a magas YFAS, a magas YFAS és az alkoholfüggő résztvevők csoportos összehasonlítása mellett együttes elemzést is végeztünk³⁵^,36^,37^,38. Az együttes elemzés két vagy több feladatra / helyzetre egy „közös feldolgozási komponenst” azonosít, ha független területeken aktivált területeket talál³⁵^,36^,37^,38. Friston és mtsai.³⁶ azt is jelezte, hogy bár az általános összefüggések elemzését egy csoporton belüli állapotban használják, a csoportok között is alkalmazható, és néhány új dokumentumban is alkalmazták³⁹^,40. Az alacsony YFAS és a magas YFAS, a magas YFAS és az alkoholfüggő csoportokból kivettük a lean csoport képeit, hogy csak kóros aktivitás (aktivitás, amely az egészséges alanyoktól eltér) továbbra is alacsony YFAS és magas YFAS, magas YFAS és alkoholfüggőek számára csoportot külön-külön. Mind az alacsony YFAS, mind a magas YFAS, a magas YFAS és az alkoholfüggő képek alapján egy közös elemzést végeztünk, hogy megnézzük, milyen kóros aktivitásuk van közös.

Eredmények

Viselkedési intézkedések

YFAS

A sovány, alacsony és magas YFAS összehasonlítása jelentős különbséget mutat (F = 104.18, p <0.001), jelezve, hogy a sovány és az alacsony YFAS nem különböznek egymástól, de mindkét csoport eltér a magas YFAS csoporttól (Táblázat 3). Ha megnézzük az YFAS különböző alskáláit, az élelmiszer-túlterhelést, az élelmiszerekre fordított időt, a társadalmi visszavonást, az elvonási tüneteket és az élelmiszerrel kapcsolatosakat, akkor az alsó skálák az alacsony YFAS-t megkülönböztető magas YFAS-ok. Azonban a magas YFAS-csoport nem különbözik az alacsony YFAS-tól és a sovány csoporttól az állandó skálán, a károsodások és a tolerancia ellenére. Az alskálák egyikénél az alacsony YFAS-alanyok nem különböznek a lean tárgyaktól. Táblázat 3 részletes áttekintést ad.

A YFAS alskálák a sovány és elhízott csoportok számára.

Az élelmiszer-függőség és a táplálékfogyasztás közötti összefüggés

A teljes csoport YFAS-pontszáma korrelált a BES-pontszámmal (r = 0.50, p <0.01) (Táblázat 4). Az alacsony YFAS csoport esetében nem találtunk szignifikáns korrelációt (r = 0.18, p <0.05) (Táblázat 4), a magas YFAS csoport esetében szignifikáns összefüggést találtak (r = 0.56, p <0.05) (Táblázat 4).

Pearson korreláció a különböző kérdőívek között.

Demográfiai adatok, antropometriai és laboratóriumi intézkedések

Az alacsony és magas YFAS csoportok összehasonlítása közös fenotípust mutat. Mindkét csoport biokémiai elemzés alapján nem választható el (F = 0.89, p = 0.572), létfontosságú jelek (F = 0.75, p = 0.532), súly és egyéb antropometriai mérések (F = 1.17, p = 0.342), beleértve a testzsír-összetételt (F = 0.66, p = 0.684), nyugalmi energiafelhasználás (F = 0.77, p = 0.387). Mindkét elhízott csoport szignifikánsan különbözött a sovány csoporttól. Az alkoholfüggő betegek testtömege, magassága és BMI-je normális. Sóvárgási pontszámuk 8.32 / 10 volt, alkoholfogyasztási rendellenességük azonosítási tesztje (audit) pedig 36.21 (normál <20). Lát Táblázat 2 áttekintés céljából.

kérdőívek

Mind az alacsony, mind a magas YFAS csoport jelentése szerint kevesebb éhség van, mint a sovány csoport. A magas YFAS csoport arról számol be, hogy jobban érzik magukat, mint az alacsony YFAS és a sovány csoport. Nem volt szignifikáns különbség az elégedettség, az elismerés és az élelmiszer-vágy tekintetében. A BIS / BAS kérdőíven a magas YFAS csoport magasabb pontszámot jelent, mint az alacsony YFAS és a BIS-nél, de nem a BAS-nál. A DEBQ három különböző alskáláján jelentős hatás érhető el. A „visszafogott” alskálánál az alacsony YFAS és a magas YFAS csoport magasabb pontszámot jelentett a sovány csoporthoz képest, de nem különböznek egymástól. A „külső” alskála azt jelzi, hogy a magas YFAS-alanyok magasabb pontszámot mutatnak, mint mind az alacsony YFAS, mind a lean-alanyoknál, de az alacsony YFAS-csoport alacsonyabb pontszámmal rendelkezik, mint a sovány és magas YFAS-csoport. Az „érzelmi” alskála különbséget mutat a magas YFAS-csoport és az alacsony YFAS- és a lean-alanyok között. Ezen túlmenően a magas YFAS-csoport magasabb pontszámot kapott a Binge étkezés és az élelmiszer-tudatosság tekintetében, az alacsony YFAS és a sovány csoporthoz képest. Az Élelmiszer-tudatosság szempontjából jelentős különbség volt az alacsony YFAS-csoport és a sovány csoport között is. Táblázat 3 az eredmények összefoglalását mutatja. Továbbá Táblázat 4 az egész elhízott csoport különböző kérdőívei, az alacsony és a magas YFAS közötti összefüggést mutatja.

Elektromos idegen képalkotás

Korrelációs elemzések

Egész csoport

A teljes agyi korrelációs analízis és az YFAS szignifikáns pozitív korrelációt mutatott a théta rostrális anterior cinguláris kéregével (rACC) (r = 0.23, p = 0.041) és a béta3 (r = 0.22, p = 0.041) frekvenciasávok (Ábra 1).

ábra 1

A teljes agyi korrelációs analízis és az YFAS szignifikáns pozitív korrelációt mutatott a theta (A) rostrális elülső cinguláris kéregével (rACC) (r = 0.23, p = 0.041) és a (B) béta3 (r = 0.22, ...

Alacsony YFAS csoport

A teljes agy és a éhezési pontszám a théta és a béta1 és a béta2 frekvenciasáv jelentős hatását tárta fel. Az éhínségi pontszámok pozitívan korrelálnak a theta pihenőállapot EEG aktivitásával a hátsó szigetelésben, valamint a bal szomatoszenzoros kéregben (r = 0.69, p = 0.0007) (2A) és negatívan korrelál a béta1 nyugalmi állapotú EEG aktivitással a dorzális anterior cinguláris kéregben (dACC) (r = −0.49, p = 0.019) (2B). A béta2 nyugalmi állapotú EEG aktivitás negatív korrelációja a rostrális elülső cinguláris kéregben (rACC) és a bal oldali inula (r = −0.48, p = 0.022) szintén megtalálható (2C). Nem volt szignifikáns hatás a delta, az alpha1, az alpha2, a béta3 és a gamma frekvenciasáv esetében. Pozitív korrelációt kaptunk a a teljesség felfogása és a béta 3 aktivitása a hátsó cinguláris kéregben (PCC), amely kiterjed a precuneus és a szomatoszenzoros kéregre (r = 0.52, p = 0.013) (lásd 2D) és gamma-aktivitással a pregénális elülső cinguláris kéregben (pgACC) (r = 0.61, p = 0.004) (2E). Pozitív korreláció jött létre élelmiszer-tudatosság és a théta aktivitása az rACC és a szomatoszenzoros kéregben (r = 0.44, p = 0.034) (2F). Negatív korrelációt kaptunk a pgACC béta1 aktivitásával (r = −0.90, p <0.00001) (2G). Ezenkívül negatív korrelációt mutattak ki a dACC béta2 aktivitásával és az amygdala-ba kiterjedő szubgeniális anterior cinguláris kéreggel (sgACC) (r = −0.73, p = 0.0003) (2H). Továbbá negatív korrelációt találtunk (kék) a dACC és a PCC gamma aktivitásával (r = −0.61, p = 0.004) (2I). Más jelentős hatás nem volt. Nem találtunk hatást az agyi aktivitás és az alacsony YFAS-csoport éhség skála között.

ábra 2

(A) A nem élelmiszer-függőségű elhízott emberek korrelációs elemzése. Az éhezési pontszámok pozitívan korrelálnak a theta pihenő állapot EEG aktivitásával a hátsó inszulákban, valamint a bal szomatoszenzoros kéregben (r = 0.69, p = 0.0007). (B) Korreláció ...

Magas YFAS csoport

Jelentős korrelációt találtunk éhezési pontszámok és a gamma sáváram sűrűsége az rACC-ben, amely a dorzális mediális prefrontális kéregbe (dmPFC) terjed (r = 0.56, p = 0.005) (2J). A delta, a theta, az alpha1, az alpha2, a béta1, a béta2 és a béta3 frekvenciasávok esetében nem volt szignifikáns hatás. Nem volt szignifikáns összefüggés az agyi aktivitás és az éhség, a teljesség és a tudatosság között.

Alkohol-függőség csoport

Jelentős korrelációt állapítottak meg a dmPFC-be kiterjedő rACC alkoholtartalmi és gamma sáváram-sűrűsége között (r = 0.72, p = 0.002) (Ábra 3).

ábra 3

Korrelációs analízis az alkohol vágyak és a gamma sáv áram sűrűsége között (r = 0.72, p = 0.002).

Összekötési elemzés

A magas és alacsony YFAS csoportok közötti nyugalmi állapot aktivitásának együttes vizsgálata béta2 aktivitást mutat az sgACC-ben, a pgACC-ben, a parahippokampális területen, a jobb alsó parietális és középtérbeli területeken (Z = 1.99, p = 0.023) (4A) és gamma-aktivitás a PCC-ben, amely a precuneusba és a cuneuszba terjed (Z = 1.99, p = 0.023) (4B). A béta2 frekvenciában az anti-korrelált aktivitást a magas YFAS és az alacsony YFAS csoportok közötti rACC / dmPFC területeken azonosítottuk (Z = −2.03, p = 0.021) (4A).

ábra 4

(A) A béta2 sáv pihenő állapotának az élelmiszer-függő elhízott emberek (magas YFAS) és a nem élelmiszer-függő elhízott emberek (alacsony YFAS) közötti összefüggéselemzés. A vörös jelentéktelen eltérést mutat a mindkét elhízott betegeknél a sovány egészséges, nem függő kontrolloktól ...

A magas YFAS elhízott csoport és az alkoholfüggőség csoport közötti összefüggéselemzés jelentős hatással volt az alpha1 frekvenciasávra az ACC / dmPFC és a precuneus (Z = 2.24, p = 0.013) (4C) és az alpha2 aktivitás sgACC-ben és orbitofrontális kéregben (OFC), valamint a temporális lebenyben (fusiform / parahippocampális terület) (Z = 2.78, p = 0.003) (4D). Nem észleltek szignifikáns hatást az alacsony YFAS csoportok és az alkoholfüggőség csoport között.

Megbeszélés

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a magas YFAS-pontszám addiktív állapotot jelent. Az elemzés kimutatta, hogy a magas YFAS-csoport és az alkohol-függőségi csoport közös kóros agyi aktivitással rendelkezik, amely nem szerepel az alacsony YFAS-csoportban.. A megjelenített neurális szubsztrátot patológiásnak tekintik, mivel mind a magas YFAS, mind az alkoholfüggő csoportok esetében kontrollált az agyi aktivitás levonása egy sovány, nem függő egészséges kontrollcsoportból. Ez a kóros „függőségi agyi aktivitás” magában foglalja az elülső cinguláris kéreg / dorzális mediális prefrontális kéreg, a pregénális elülső cinguláris kéreg a mediális orbitofrontális kéregbe (mOFC), a parahippocampális területbe és a precuneusba, az agyterületeket, amelyek farmakológiai vagy kognitív alapú függőségi kezelésekkel modulálhatók⁴¹. Egy korábbi fMRI vizsgálat kimutatta, hogy a YFAS pontszámok korrelálnak az rACC és mOFC cue kiváltott aktivitásával.⁷ arra utal, hogy ezek az agyterületek érzékenyek az élelmiszerekre. Eredményeink azt mutatják, hogy a korábbi LORETA EEG pihenőállapot-vizsgálattal ellentétben a nyugalmi állapotban is aktívabbak⁹. Így az alkohol és az élelmiszer-függőség a sejtes, genetikai és viselkedési szempontokon kívül is³, szintén közös neurofiziológiai szubsztrátot mutatnak a makroszkopikus agyi aktivitási szinten.

Mindkét YFAS csoportnak azonban közös fenotípusa, elhízása van, és nem választható el biokémiai elemzés, létfontosságú jelek, súly és egyéb antropometriai mérések alapján, beleértve a testzsír-összetételt, a pihenő energia-ráfordításokat, illetve az élelmiszerrel kapcsolatos minősítési pontszámokat, kivéve a teljesség észlelését (Táblázat 2). Tklinikai hasonlósága tükröződik az alacsony és magas YFAS csoportok által megosztott közös neurobiológiai „elhízás-agytevékenységben”. Az együttes analízis (a sovány) szabályozott béta-aktivitást mutatott a szubgenualis és a pgACC-ben, a gamma-aktivitás a PCC-ben a precuneusba és a cuneuszba terjedt, és kombinált a béta aktivitással a parahippokampális területen és a jobb alsó parietális és középtérben. Ezek a területek lényegében az alapértelmezett módú hálózatot alkotják, amely részt vesz az önértékelő és testérzékelési információk feldolgozásában⁴². Érdekes azonban, hogy az alapértelmezett mód hálózat különböző részei különböző frekvenciákon dolgoznak fel információt. Javasolták, hogy az alapértelmezett üzemmód hálózat 3 alhálózatokból áll⁴³. Az egyik rész a pgACC / vmPFC-ből áll, és a külső világból és a testből érzékszervi információkat fogadó területek hálózatának kritikus eleme, és érzékszervi visceromotoros kapcsolatként működik, ami a társadalmi viselkedés, a hangulatvezérlés és a motivációs hajtás.⁴³. Az elhízott emberekben ez a rész a béta-aktivitásban ingadozik, amely az érzékszervi előrejelzésekben részt vesz⁴⁴ és status quo feldolgozás⁴⁵. Amikor ezt egy nemrég kifejlesztett magatartásváltozási koncepcióba integráljuk⁴⁶ amelyben a pgACC kiszámítja az aktuális viselkedés megbízhatóságát, ez feltételezhető, hogy az elhízott emberekben a pgACC kiszámítja, hogy az elhízott állapot az elfogadott referencia. A PCC / Precuneus a gamma aktivitásnál oszcillál. A gamma-aktivitás az előrejelzési hibákhoz, vagyis a változáshoz, és a PCC / precuneus a fő csomópont az ön-referencia⁴⁷^,48 alapértelmezett üzemmódban. Feltételezhető, hogy a PCC / Precuneus visszaállítja a referenciákat, azaz ellenőrzi az allosztázist⁴⁹, prediktív referencia-visszaállítással⁴⁹. Az allosztázist a függőségben érintették⁵⁰, valamint az elhízás (élelmiszer-függőség)⁴⁹. A parahippokampális területen és a jobb alsó parietális és midtemporális területen a béta- és gamma-oszcillációk jelen vannak. A parahippocampal részt vesz a kontextusos feldolgozásban⁵¹^,52, míg a jobb alsó parietális terület részt vesz a multimodális érzékszervi integrációs központban⁵³. A béta / gamma kapcsolás elhanyagolt ingerekhez kapcsolódik⁴⁴. Feltételezhető, hogy a béta- és gamma-aktivitás ezeken a területeken a multimodális szenzoros területen történő feldolgozással (kihagyott élelmiszer-ingerekkel) kapcsolatos, és nem kontextusba helyezése. Így az elhízott emberekben az élelmiszer-ingerek hipotetikusan feldolgozhatók egy decontextualizált keretben. azaz a kontextustól függetlenül az élelmiszer étvágy lehet. Másrészről az alacsony és a magas YFAS-csoportok között is jelentős különbségek mutatkoztak. Az alacsony YFAS és a magas YFAS csoportok közötti analízis patológiás anti-korrelált pihenő állapot béta aktivitást mutatott az rACC / dmPFC-ben. Ez a különbség még élesebb a korrelációs elemzésekben az éhséggel. A növekvő éhség összefüggésben van a magas YFAS-csoportban az rACC / dmPFC-ben a növekvő gamma-aktivitással, hasonlóan az rACC-területhez, amely összefügg az alkoholfüggőség növekvő vágyával (Ábra 1 középső, S1C-D). Ugyanez a terület aktiválódik a táplálkozási jelekkel, amelyek feltételezhetően vágyat generálnak az FMRI-vizsgálatban magasabb YFAS-pontszámmal rendelkező emberekben⁷. Ezzel szemben az alacsony YFAS csoportban az éhezés negatív korrelációt mutatott az azonos rACC terület aktivitásával. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az rACC-t az alkoholfogyasztás befolyásolja⁵⁴és mind a törvényes, mind a tiltott kábítószer-vágy⁵⁵. Eredményeink arra utalnak, hogy az élelmiszer-vágyban is részt vesz. Korábban jelentettek, bár nem jelentősek az ACC aktivitásában az elhízott, magasabb (> 3) és alacsonyabb (≤2) ételfüggőségi tünetekkel küzdő egyének között⁹. A vizsgálat eredményei megmagyarázhatják, hogy az elhízás korábbi idegrendszeri vizsgálata ellentmondásos eredményeket hozott.

Az ACC az agy legérdekesebb része⁵⁶ sokféle javasolt funkció miatt⁵⁷, Bayesi előrejelzési hiba feldolgozása⁵⁸, a homeosztatikus egyensúly fenntartásához szükséges követelmények ábrázolása⁵⁹, és megfelelő viselkedési válaszokat vezetünk⁶⁰. Ez a tanulmány azt sugallja, hogy a magas YFAS-csoportban fokozott odafigyelés áll fenn az élelmiszerhez, serkenti az étkezési kényelmet⁶⁰.

Az NFAO-csoportban az éhség pozitívan korrelál a bal hátsó insula-ban a növekvő theta aktivitással, amely a szomatoszenzoros és a viscerális érzékszervi bemenetet, valamint a szomatoszenzoros kéreg bal caudalis részét feldolgozza, amely az ízeket, valamint a hasi érzékszervi információkat feldolgozza.⁶¹^,62. Ezzel ellentétben az éhség negatívan korrelál a béta-aktivitással a bal oldali elülső inzulumban, amely részt vesz az affektív információk feldolgozásában a hátsó inzulából az autonóm idegrendszeren keresztül.⁶². Ez arra utal, hogy az inzulinban a visceralis információk érzékszervi és affektív feldolgozása ebben a csoportban elválik. Kísértés, hogy spekuláljunk, hogy a homeosztatikus jelekkel szembeni ellenállás felelős ennek a hatásnak. További tanulmányok szükségesek e lehetőség vizsgálatához.

Milyen hatással lehet a dACC-ben az ellentétes patológiai pihenőállapot aktivitása ugyanazon elhízott fenotípusra? Annak ellenére, hogy még nincsen magyarázat, kísértés, hogy feltételezzük, hogy egy Bayes-i agymechanizmus is részt vehet, mivel ez a terület kapcsolódik a bayesi tanuláshoz és a predikciós hiba feldolgozásához.⁵⁸^,63. A magas YFAS-csoportban az előrejelzési hiba kiszámítási problémája ösztönözheti az elhízást eredményező táplálékfelvételt⁶⁴az alkohollal és más függőségekkel kapcsolatban javasoltakhoz hasonlóan⁶⁵. Az alacsony YFAS csoportban azonban feltételezzük, hogy nem megfelelő viszcerális jelek következnek be hibás predikciós számításhoz.

Ismeretes, hogy az élelmiszer-függőség és a kényes táplálkozás nagymértékben korrelál (r = 0.78) (Imperatori, Innamorati és mtsai. 2014), és hogy az élelmiszer-függőség és a pszichopatológia közötti összefüggést a klinikai populáció táplálkozása közvetíti (Imperatori, Innamorati és mtsai. 2014). És valóban látjuk a korrelációt a YFAS és a BES pontszámok között. Azonban az igazi élelmiszer-függő emberek (n = 3) és a valódi étkezési fogyasztók (n = 2) alacsony száma miatt ez a vizsgálat nem igazolhatja ezt a megállapítást további elemzés során. Sőt, amikor az agyi aktivitás korrelált az éhséggel, az elégedettséggel, a teljességgel, az elismeréssel és az élelmiszer-vágy pontszámmal, mind az alacsony, mind a magas YFAS-csoportokban ezek a pontszámok nem korreláltak a BES-pontszámmal. Ez a tanulmány gyengesége. Érdekes azonban, hogy a diagnosztizált pszichopatológia nélküli csoportban neurofiziológiai különbség található az alacsony és a magas YFAS között, amelyet a közbenső csoport nem azonosít. Ez arra enged következtetni, hogy bár ez a magas YFAS-csoport nem reprezentatív pszichopatológiailag élelmiszer-függő emberekből áll, akkor a diagnosztizált pszichiátriai betegségben szenvedő csoportban még mindig vannak különbségek az alacsony és a magas YFAS között, és létezik olyan pszichopatológiai csoport, amely még mindig nem létezik. közös elektrofiziológiai jellemzőkkel rendelkezik, tipikus függőséggel, ebben az esetben az alkohol-függőséggel.

A vizsgálat gyengesége az, hogy az EEG-megállapítások csak korrelációs jellegűek lehetnek. Az alkohol és az élelmiszer-függőség közötti egymást átfedő „idegrendszeri aktivitás” esetében azonban előzetes bizonyíték van arra, hogy a dACC szerepe a vágyban okozati lehet.. Valójában, a dACC-t célzó kettős kúp TMS-t használó esettanulmányban kimutatták, hogy az rTMS ideiglenes (2 – 3 hét) csökkentést okozhat az alkoholos vágyban⁶⁶. Továbbá egy későbbi esettanulmányban egy alkoholtól függő beteg dACC-jére egy elektródot implantáltak egy állandóabb megoldásra az alkoholfüggőségre vonatkozóan, állandóbb pozitív eredményt adva⁶⁷. Ez arra enged következtetni, hogy a dACC valóban részt vehet a vágy általános kódolásában, ahogy azt egy korábbi meta-elemzés is javasolja, amely a különböző bántalmazási anyagok vágyának neurális korrelációját vizsgálja.⁵⁵.

A tanulmány egy másik gyengesége, hogy csak egy bizonyos közvetett intézkedést alkalmaztak az élelmiszer-vágyakozásra, azaz az élelmezési vágyra (Szeretne most valamit enni?). Annak ellenére, hogy az élelmiszer-vágy intenzív vágy az élelmiszerek beszerzésére és fogyasztására, általában az étkezési vágy intenzív vágy egy bizonyos élelmiszer fogyasztására (pl. Nagyon gyakran csokoládé), és különbözik a normál éhségtől.

A tanulmány harmadik korlátozása a forrás lokalizáció alacsony felbontása, amely eredetileg korlátozott számú érzékelőből (19 elektródákból) származik, és a tárgyi anatómiai előrejelző modellek hiánya. Ez elegendő a forrás-rekonstrukcióhoz, de nagyobb forrásbizonytalanságot eredményez a forrás lokalizációjában és az anatómiai pontosság csökkenésében, így a jelen tanulmány térbeli pontossága lényegesen alacsonyabb, mint a funkcionális MRI. Mindazonáltal a sLORETA tomográfia jelentős bizonyítékot kapott a LORETA és más, még megállapítottabb lokalizációs módszerek, például a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) kombinációjából.⁶⁸^,69, szerkezeti MRI⁷⁰, Pozitron emissziós tomográfia (PET)⁷¹^,72^,73 és a korábbi vizsgálatok során például a hallókéreg aktivitását detektálták⁷⁴^,75^,76. A további sLORETA validálás alapja az invazív, beültetett mélységelektródákból származó lokalizációs eredmények elfogadása a talajban való igazolásban, amely esetben számos epilepsziás vizsgálat van.⁷⁷^,78 és kognitív ERP-k⁷⁹. Érdemes hangsúlyozni, hogy olyan mély struktúrák, mint az elülső cinguláris kéreg⁸⁰és mesialis temporális lebenyek⁸¹ ezek a módszerek helyesen lokalizálhatók. A további kutatások azonban javíthatják a térbeli pontosságot és a pontosságot nagy sűrűségű EEG (pl. 128 vagy 256 elektródák) és a tárgyspecifikus fejmodellek és a MEG felvételek használatával.

Összefoglalva, azt mutatjuk be, hogy az elhízott egyéneknél az azonos fenotípusos jellemzők ellenére legalább két neurobiológiai mechanizmus létezik, amelyek patofiziológiai jellegűek.. E két elhízott csoport közötti legjelentősebb különbség a dACC ellentétes aktivitására vonatkozik. Szembetűnő hasonlóság áll fenn az élelmiszer- és alkoholfüggő csoportok között is, ami arra utal, hogy a magas YFAS-pontszám az élelmiszerekkel összefüggő addiktív rendellenességet és az alkoholfüggőséghez hasonló neurobiológiai folyamatokat jelez. Eredményeink azt is sugallják, hogy az elhízás kezelését, mint például a gyógyszert vagy a neuromodulációt, az alapul szolgáló neurobiológiai patofiziológia alapján individualizálni kell.

további információ

Hogyan hivatkozhat ez a cikk: De Ridder, D. és mtsai. Az agy, az elhízás és a függőség: egy EEG neurométeres vizsgálat. Sci. Ismétlés. 6, 34122; doi: 10.1038 / srep34122 (2016).

Lábjegyzetek

Szerzői hozzájárulások DDR: tanulmányi tervezés, kéziratírás. PM: tanulmányi tervezés, kéziratok készítése. SLL: adatgyűjtés, kéziratok készítése. SR: adatgyűjtés, előfeldolgozás. WS: adatgyűjtés, előfeldolgozás. CH: tanulmányi tervezés, kérdőívek. SV: elemzések, kéziratírás.

Referenciák

Hammond RA & Levine R. Az elhízás gazdasági hatása az Egyesült Államokban. Cukorbetegség, metabolikus szindróma és elhízás: célok és terápia 3, 285–295 (2010). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Cornelsen L., Green R., Dangour A. & Smith R. Miért nem lesznek vékonyak a zsíros adók? Közegészségügyi folyóirat (2014). [PubMed]
Kenny PJ Az elhízás és a kábítószer-függőség közös sejt- és molekuláris mechanizmusai. Természeti értékelések. Neurológiai tudomány 12, 638 – 651 (2011). [PubMed]
Ziauddeen H., Farooqi IS & Fletcher PC Az elhízás és az agy: mennyire meggyőző az addikciós modell? Természeti vélemények. Neuroscience 13, 279–286 (2012). [PubMed]
Volkow ND & Wise RA Hogyan segíthet a drogfüggőség az elhízás megértésében? Nat Neurosci 8, 555–560 (2005). [PubMed]
Gearhardt AN, Corbin WR & Brownell KD A Yale élelmiszer-függőségi skálájának előzetes validálása. Appetite 52, 430–436 (2009). [PubMed]
Gearhardt AN és mtsai. Az élelmiszer-függőség neurális korrelációja. Arch Gen Psychiatry 68, 808 – 816 (2011). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Pelchat ML, Johnson A., Chan R., Valdez J. & Ragland JD A vágy képei: étel utáni vágyakozás aktiválása az fMRI során. Neuroimage 23, 1486–1493 (2004). [PubMed]
Imperatori C. és mtsai. Az EEG funkcionális kapcsolódási és EEG-teljesítményspektrumának módosítása a túlsúlyos és az elhízott betegeknél az élelmiszer-függőséggel: Egy eLORETA vizsgálat. Brain képalkotás Behav (2014). [PubMed]
Clark SM & Saules KK A Yale élelmiszer-függőségi skála validálása súlycsökkentő műtétek körében. Eat Behav 14, 216–219 (2013). [PubMed]
Innamorati M. és mtsai. Az olasz Yale élelmiszer-függőség skála pszichometriai tulajdonságai túlsúlyos és elhízott betegeknél. Egyél súlyzavar (2014). [PubMed]
Carver CS & White TL Viselkedésgátlás, viselkedési aktiválás és affektív válaszok a várható jutalomra és büntetésre: A BIS / BAS skála. Journal of Personality and Social Psychology 67, 319–333 (1994).
van Strien T., Frijters JE, Bergers G. & Defares PB The Dutch Eating Behavior Questionnaire (DEBQ) a visszafogott, érzelmi és külső étkezési magatartás értékeléséhez. International Journal of Eating Disorders 5, 295–315 (1986).
Általában J., Black S., Daston S. és Rardin D. A mértéktelen evés súlyosságának értékelése az elhízott emberek körében. Addict Behav 7, 47–55 (1982). [PubMed]
Framson C. és mtsai. A tudatos étkezési kérdőív kidolgozása és validálása. J Am Diéta Assoc 109, 1439 – 1444 (2009). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Imperatori C. és mtsai. Az élelmiszer-függőség, az étkezési súlyosság és a pszichopatológia közötti összefüggés az elhízott és túlsúlyos betegek körében, akik alacsony energiájú étrend-terápiában részesülnek. Compr Psychiatry 55, 1358 – 1362 (2014). [PubMed]
Volkow ND és mtsai. Agyi dopamin aktivitás és az elülső és a cinguláris metabolizmus csökkenése közötti összefüggés. AJ Pszichiátria 157, 75 – 80 (2000). [PubMed]
Logan JM, Sanders AL, Snyder AZ, Morris JC & Buckner RL Alultoborzás és nem szelektív toborzás: az öregedéssel járó disszociálhatatlan idegi mechanizmusok. Neuron 33, 827–840 (2002). [PubMed]
Gates GA és Cooper JC Idősek halláscsökkenésének gyakorisága. Acta Otolaryngol 111, 240–248 (1991). [PubMed]
Moazami-Goudarzi M., Michels L., Weisz N. & Jeanmonod D. Az EEG alacsony és magas frekvenciájának temporális-insularis fokozása krónikus fülzúgásban szenvedő betegeknél. QEEG-vizsgálat krónikus tinnitusos betegekről. BMC neuroscience 11, 40 (2010). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Eureka! (3.0 verzió) [Számítógépes szoftver]. Knoxville, TN: NovaTech EEG Inc. Freeware elérhető www.NovaTechEEG. (2002).
Song JJ és mtsai. Hyperacusisszal kapcsolatos kóros pihenő-állapotú agyi oszcillációk a tinnitus-agyban: egy hiperreaktivitási hálózat paradox módon inaktív hallókéreggel. Agy szerkezete Funct (2013). [PubMed]
Song JJ, De Ridder D., Schlee W., Van de Heyning P. & Vanneste S. “Distressed ageing”: az agytevékenység különbségei a korai és a későn megjelenő fülzúgás között. Neurobiol Aging 34, 1853–1863 (2013). [PubMed]
Song JJ, Punte AK, De Ridder D., Vanneste S. és Van de Heyning P. Neurális szubsztrátok, amelyek előre jelzik a fülzúgás javulását a cochleáris implantáció után egyoldalas süketségben. Halld Res 299, 1–9 (2013). [PubMed]
Pascual-Marqui RD Szabványos alacsony felbontású agyi elektromágneses tomográfia (sLORETA): technikai részletek. Módszerek: Exp Clin Pharmacol 24 Suppl D, 5 – 12 (2002). [PubMed]
Pascual-Marqui RD, Esslen M., Kochi K. & Lehmann D. Funkcionális képalkotás alacsony felbontású agyi elektromágneses tomográfiával (LORETA): áttekintés. Módszerek: Exp Clin Pharmacol 24 Suppl C, 91–95 (2002). [PubMed]
Fuchs M., Kastner J., Wagner M., Hawes S. és Ebersole JS szabványosított határelem módszer térfogat-vezető modell. Clin Neurophysiol 113, 702–712 (2002). [PubMed]
Mazziotta J. és mtsai. Valószínűségi atlasz és referenciarendszer az emberi agy számára: Nemzetközi konzorcium az agyi térképezéshez (ICBM). Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 356, 1293 – 1322 (2001). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Mazziotta J. és mtsai. Az emberi agy négydimenziós valószínűségi atlaszja. J Am Med Informáljon 8-t, 401 – 430-t (2001). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Lancaster JL és mtsai. Anatómiai globális térbeli normalizáció. Neuroinformatika 8, 171 – 182 (2010). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Lancaster JL és mtsai. Az MNI és a Talairach koordináták közötti torzítás elemzése az ICBM-152 agysablon segítségével. Emberi agy feltérképezése 28, 1194 – 1205 (2007). [PubMed]
Talairach J. & Tornoux P. Az emberi agy co-planar sztereotaxiás atlasza: 3-dimenziós arányos rendszer: megközelítés az agyi képalkotáshoz. (Georg Thieme, 1988).
Brett M., Johnsrude IS és Owen AM A funkcionális lokalizáció problémája az emberi agyban. Nat Rev Neurosci 3, 243–249 (2002). [PubMed]
Nichols TE és Holmes AP Nemparametrikus permutációs tesztek funkcionális idegépalkotáshoz: egy primer példákkal. Az emberi agy feltérképezése 15, 1–25 (2002). [PubMed]
Price CJ & Friston KJ Kognitív együttállás: az agyi aktiválási kísérletek új megközelítése. Neuroimage 5, 261–270 (1997). [PubMed]
Friston KJ, Holmes AP, Price CJ, Buchel C. & Worsley KJ Multisubject fMRI vizsgálatok és konjunkcióanalízisek. NeuroImage 10, 385–396 (1999). [PubMed]
Friston KJ, Penny WD és Glaser DE konjunkció felülvizsgálva. NeuroImage 25, 661–667 (2005). [PubMed]
Nichols T., Brett M., Andersson J., Wager T. & Poline JB Érvényes együttes következtetés a minimális statisztikára. NeuroImage 25, 653–660 (2005). [PubMed]
Heuninckx S., Wenderoth N. & Swinnen SP Systems neuroplaszticitás az öregedő agyban: további idegi erőforrások toborzása az idős emberek sikeres motoros teljesítményéhez. A Journal of neuroscience: a Society for Neuroscience hivatalos folyóirata 28, 91–99 (2008). [PubMed]
Bangert M. és mtsai. Megosztott hálózatok a professzionális zongoristák hallás- és motorfeldolgozásához: bizonyítékok az fMRI-ről. NeuroImage 30, 917 – 926 (2006). [PubMed]
Konova AB, Moeller SJ & Goldstein RZ A kezelés közös és különálló idegi céljai: az agy működésének megváltoztatása az anyagfüggőségben. Neurosci Biobehav Rev 37, 2806–2817 (2013). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Buckner RL, Andrews-Hanna JR és Schacter DL Az agy alapértelmezett hálózata: anatómia, funkció és relevancia a betegségekkel kapcsolatban. Ann NY Acad Sci 1124, 1–38 (2008). [PubMed]
Raichle ME Az agy alapértelmezett üzemmódja. Annu Rev Neurosci 38, 433 – 447 (2015). [PubMed]
Arnal LH és Giraud AL kortikális rezgések és szenzoros jóslatok. Trends Cogn Sci 16, 390–398 (2012). [PubMed]
Engel AK & Fries P. Béta-sávos oszcillációk - jelzik a status quo-t? Curr Opin Neurobiol 20, 156–165 (2010). [PubMed]
Donoso M., Collins AG és Koechlin E. Az emberi megismerés. Az emberi gondolkodás alapjai a prefrontális kéregben. Science 344, 1481–1486 (2014). [PubMed]
Cavanna AE & Trimble MR A precuneus: funkcionális anatómiájának és viselkedésének áttekintése összefügg. Brain 129, 564–583 (2006). [PubMed]
Gusnard DA, Akbudak E., Shulman GL & Raichle ME Mediális prefrontális kéreg és önreferenciális mentális aktivitás: kapcsolat az agy működésének alapértelmezett módjával. Proc Natl Acad Sci, USA 98, 4259–4264 (2001). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Sterling P. Allostasis: a prediktív szabályozás modellje. Physiol Behav 106, 5 – 15 (2012). [PubMed]
Koob GF & Le Moal M. Kábítószer-függőség, a jutalom diszregulációja és allosztázis. Neuropsychopharmacology 24, 97–129 (2001). [PubMed]
Aminoff E., Gronau N. & Bar M. A parahippocampalis kéreg térbeli és nem térbeli asszociációkat közvetít. Cereb Cortex 17, 1493–1503 (2007). [PubMed]
Aminoff EM, Kveraga K. & Bar M. A parahippocampalis kéreg szerepe a megismerésben. Trendek a kognitív tudományokban 17, 379–390 (2013). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
De Ridder D., Van Laere K., Dupont P., Menovsky T. & Van de Heyning P. A testen kívüli tapasztalatok vizualizálása az agyban. A New England Journal of Medicine 357., 1829–1833. (2007). [PubMed]
Schacht JP, Anton RF és Myrick H. Az alkohol-dákó reakcióképességének funkcionális idegképalkotó vizsgálata: kvantitatív metaanalízis és szisztematikus áttekintés. Függőségbiológia 18, 121–133 (2013). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Kuhn S. & Gallinat J. A legális és illegális drogok iránti vágy közös biológiája - a cue-reaktivitás agyi válaszának kvantitatív metaanalízise. Eur J Neurosci 33, 1318–1326 (2011). [PubMed]
Behrens TE, Fox P., Laird A. & Smith SM Mi az agy legérdekesebb része? Trends Cogn Sci 17, 2–4 (2013). [PubMed]
Seeley WW és mtsai. Szétválasztható belső kapcsolati hálózatok a bonyolult feldolgozáshoz és a végrehajtó ellenőrzéshez. J Neurosci 27, 2349 – 2356 (2007). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Ide JS, Shenoy P., Yu AJ & Li CS Bayes-féle jóslat és értékelés az elülső cinguláris kéregben. J Neurosci 33, 2039–2047 (2013). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Weston CS Az elülső cinguláris kéreg másik fontos funkciója: a követelmények ábrázolása. Neurosci Biobehav Rev 36, 90 – 110 (2012). [PubMed]
Jackson SR, Parkinson A., Kim SY, Schuermann M. és Eickhoff SB A cselekvésre ösztönzés funkcionális anatómiájáról. Kognitív idegtudomány 2, 227–243 (2011). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Drewes AM és mtsai. Az „emberi viscerális homunculus” a nyelőcső, a gyomor, a nyombél és a sigmoid vastagbél által kiváltott fájdalomra. Exp Brain Res 174, 443 – 452 (2006). [PubMed]
Ostrowsky K. és mtsai. A szigetes kéreg funkcionális feltérképezése: klinikai jelentősége a temporális lebeny epilepsziában. Epilepsia 41, 681 – 686 (2000). [PubMed]
Behrens TE, Woolrich MW, Walton ME és Rushworth MF Az információ értékének elsajátítása egy bizonytalan világban. Nat Neurosci 10, 1214–1221 (2007). [PubMed]
Mayer EA Gut érzése: a bél-agy kommunikáció kialakuló biológiája. Nat Rev Neurosci 12, 453 – 466 (2011). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Berridge KC A dopamin szerepével kapcsolatos vita: az ösztönző érdeklődés. Pszichofarmakológia (Berl) (2006). [PubMed]
De Ridder D., Vanneste S., Kovacs S., Sunaert S. & Dom G. Átmeneti alkohol utáni vágycsökkentés a hátsó elülső cingulatula rTMS-jével: egy fMRI és LORETA EEG vizsgálat. Idegtudományi levelek 496, 5–10 (2011). [PubMed]
De Ridder D. és mtsai. Anterior Cingulate implantátum az alkohol-függőséghez. Idegsebészet (2016). [PubMed]
Mulert C. és mtsai. Az fMRI és az egyidejű EEG integrációja: az agyi aktivitás lokalizációjának és időbeli lefolyásának átfogó megértése a célfelismerés során. NeuroImage 22, 83 – 94 (2004). [PubMed]
Vitacco D., Brandeis D., Pascual-Marqui R. & Martin E. Az eseményekhez kapcsolódó potenciális tomográfia és funkcionális mágneses rezonancia képalkotás megfelelősége a nyelv feldolgozása során. Hum Brain Mapp 17, 4–12 (2002). [PubMed]
Worrell GA és mtsai. Az epilepsziás fókusz lokalizációja alacsony felbontású elektromágneses tomográfiával az MRI által kimutatott sérüléses betegeknél. Agy topográfia 12, 273 – 282 (2000). [PubMed]
Dierks T. és mtsai. Az agyi glükóz metabolizmus (PET) térbeli mintázata korrelál az intracerebrális EEG-generátorok lokalizációjával az Alzheimer-kórban. Clin Neurophysiol 111, 1817 – 1824 (2000). [PubMed]
Pizzagalli DA és mtsai. A melankólia funkcionális, de nem strukturális szubgeniális prefrontális cortex rendellenességei. Mol-pszichiátria 9 (325), 393 – 405 (2004). [PubMed]
Zumsteg D., Wennberg RA, Treyer V., Buck A. & Wieser HG H2 (15) O vagy 13NH3 PET és elektromágneses tomográfia (LORETA) részleges status epilepticus alatt. Neurology 65, 1657–1660 (2005). [PubMed]
Zaehle T., Jancke L. és Meyer M. Az elektromos agyi képalkotás bizonyítja, hogy a hallókéreg részt vett a beszédben és a beszéden kívüli diszkrimináció az időbeli jellemzők alapján. Behav Brain Funct 3, 63 (2007). [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Vanneste S., Plazier M., van der Loo E., Van de Heyning P. & De Ridder D. Az uni- és bilaterális auditív fantom percepció közötti különbség. Clin Neurophysiol (2010). [PubMed]
Vanneste S., Plazier M., van der Loo E., Van de Heyning P. & De Ridder D. Az uni- és bilaterális auditív fantom percepció közötti különbség. Clin Neurophysiol 122, 578–587 (2011). [PubMed]
Zumsteg D., Lozano AM és Wennberg RA Depth elektróda rögzítette az agyi válaszokat az elülső thalamus mély agyi stimulációjával az epilepszia miatt. Clin Neurophysiol 117, 1602–1609 (2006). [PubMed]
Zumsteg D., Lozano AM, Wieser HG & Wennberg RA Kortikális aktiváció az elülső talamusz mély agyi stimulációjával az epilepsziában. Clin Neurophysiol 117, 192–207 (2006). [PubMed]
Volpe U. és mtsai. A P3a és a P3b kortikális generátorai: a LORETA vizsgálat. Agykutatási közlemény 73, 220 – 230 (2007). [PubMed]
Pizzagalli D. és mtsai. Az elülső cingulációs aktivitás a súlyos depresszió kezelésére adott válaszreakció előrejelzőjeként: az agyi elektromos tomográfiás elemzésből származó bizonyítékok. J J Pszichiátria 158, 405 – 415 (2001). [PubMed]
Zumsteg D., Lozano AM és Wennberg RA Mesialis temporális gátlás olyan betegeknél, akiknél az elülső thalamus mély agyi stimulációja van epilepsziában. Epilepsia 47, 1958–1962 (2006). [PubMed]