Psikiatri Depan. 2017; 8: 230.
Diterbitkan secara online 2017 Nov 13. doi: 10.3389 / fpsyt.2017.00230
PMCID: PMC5693873
Rea Lehner,1,2,* Joshua H. Balsters,1,3 Alexandra Bürgler,1 Todd A. Hare,2,4 dan Nicole Wenderoth1,2,5
Abstrak
Individu yang obesitas telah terbukti menunjukkan sensitivitas abnormal terhadap hadiah dan isyarat yang memprediksi hadiah seperti misalnya isyarat terkait makanan yang sering digunakan dalam iklan. Juga telah ditunjukkan bahwa isyarat terkait makanan dapat meningkatkan perilaku yang diarahkan pada tujuan, tetapi saat ini tidak diketahui, apakah efek ini berbeda antara individu dengan berat badan normal, kelebihan berat badan, dan obesitas. Di sini, kami menyelidiki pertanyaan ini dengan menggunakan tugas pengalihan Pavlovian-to-instrumental (PIT) dalam bobot normal (N = 20), kelebihan berat badan (N = 17), dan obesitas (N = 17) individu. Selain itu, kami menerapkan pelacakan mata selama pengkondisian Pavlov untuk mengukur respons peserta yang dikondisikan sebagai proxy dari arti-penting insentif dari imbalan yang diprediksi. Hasil kami menunjukkan bahwa perilaku terarah pada tujuan individu yang kelebihan berat badan lebih kuat dipengaruhi oleh petunjuk yang memprediksi makanan (yaitu, efek PIT yang lebih kuat) daripada individu dengan berat badan normal dan obesitas (p <0.001). Kelompok berat badan disesuaikan untuk usia, jenis kelamin, pendidikan, dan pendidikan orang tua. Gerakan mata selama pengkondisian Pavlov juga berbeda di antara kategori berat (p <0.05) dan digunakan untuk mengkategorikan individu berdasarkan gaya fiksasi mereka menjadi "indeks mata tinggi" versus "indeks mata rendah" juga. Temuan utama kami adalah bahwa gaya fiksasi menunjukkan interaksi yang kompleks dengan kategori bobot. Lebih lanjut, kami menemukan bahwa individu dengan berat badan normal dari kelompok “indeks mata tinggi” memiliki indeks massa tubuh yang lebih tinggi dalam kisaran sehat dibandingkan individu dari kelompok “indeks mata rendah” (p <0.001), tetapi hubungan ini tidak ditemukan dalam kelompok kelebihan berat badan atau obesitas (p > 0.646). Temuan kami sebagian besar konsisten dengan teori sensitisasi insentif yang memprediksi bahwa individu yang kelebihan berat badan lebih rentan terhadap isyarat terkait makanan daripada kontrol berat badan normal. Namun, hipersensitivitas ini dapat berkurang pada individu yang mengalami obesitas, mungkin karena kebiasaan makan berlebihan / kompulsif atau perbedaan dalam penilaian penghargaan.
Pengantar
Peningkatan jumlah individu di seluruh dunia yang kelebihan berat badan atau obesitas menghasilkan beban medis dan psikososial yang tinggi (1-4), terutama karena kondisi ini terkait dengan beberapa komorbiditas, seperti penyakit kardiovaskular, yang dikenal sebagai penyebab utama kematian global (2, 4).
Salah satu faktor yang telah dihipotesiskan untuk mempengaruhi pengambilan keputusan dalam konteks perilaku menelan dan keseimbangan energi (5, 6) adalah pemasaran makanan tambahan (7-10) menciptakan apa yang disebut lingkungan "obesogenik", yaitu, pelanggan dikelilingi oleh sejumlah besar isyarat sensori terkait makanan yang mengingatkan mereka akan makanan atau minuman secara konstan seperti misalnya gambar kemasan makanan di stasiun kereta, iklan Coke di TV, atau keduanya lengkungan tanda McDonald's di depan setiap toko.
Studi baru-baru ini pada manusia telah menunjukkan bahwa isyarat terkait makanan mempengaruhi perilaku bahkan ketika kenyang atau ketika hadiah tidak lagi tersedia (11-14). Perilaku pencarian hadiah awal yang dikendalikan oleh isyarat makanan mungkin mengarah pada kebiasaan makan berlebihan dan akhirnya kompulsif seperti yang disarankan oleh teori kepekaan insentif dari kecanduan (15-21). Teori ini menyiratkan bahwa pada fase pertama, nilai motivasi diarahkan ke hadiah itu sendiri, dan pada fase kedua, ke isyarat dan objek yang terkait dengan hadiah, mengubahnya menjadi insentif yang menarik perhatian (20). Pada hewan, proses ini dapat diukur dengan pendekatan / respons terkondisi Pavlovian, yaitu, ketika hewan mulai mengendus, menjilat, atau menggigit tuas atau baki makanan, yang memperkirakan pengiriman hadiah (22-24). Isyarat seperti itu kemudian bisa menjadi motivator dan bertindak sebagai penguat diri yang mengarah pada perilaku mencari hadiah yang kuat (15, 25, 26). Namun, saat ini masih diperdebatkan secara kontroversial apakah model ini dikembangkan dalam konteks kecanduan juga berlaku untuk obesitas (6, 19, 20, 27-31). Penelitian sebelumnya telah menunjukkan sensitivitas abnormal terhadap penghargaan dan petunjuk prediksi hadiah pada individu yang mengalami obesitas (32-38) tetapi tidak menguji apakah ini memodulasi perilaku yang diarahkan pada tujuan. Di sini, kami menjawab pertanyaan ini dan menyelidiki apakah isyarat yang memprediksi makanan secara berbeda memengaruhi perilaku yang diarahkan pada tujuan individu dengan berat badan normal, kelebihan berat badan, dan obesitas. Kami menggunakan transfer Pavlovian-to-instrumental (PIT) [untuk ditinjau, lihat Ref. (26)] untuk mengukur pengaruh isyarat terkait makanan pada perilaku yang diarahkan pada tujuan. Fenomena PIT telah diselidiki secara luas pada kedua hewan [untuk tinjauan, lihat Ref. (25)] dan manusia (11-13, 26, 39-57), menjadikan ini paradigma yang berguna untuk penelitian translasi.
Selain itu, kami menerapkan pelacakan mata selama pengkondisian Pavlovian sebagai proksi arti-penting insentif dari hadiah yang diprediksi, yang mungkin menjelaskan perbedaan individu yang potensial. Beberapa penelitian pada hewan pengerat telah menunjukkan bahwa ada variasi individu yang cukup besar ketika sejauh mana individu mengaitkan motivasi dengan petunjuk prediksi-hadiah diperkirakan (22, 23, 58-62). Namun, saat ini tidak jelas bagaimana temuan dari penelitian hewan ini diterjemahkan ke manusia karena hanya dua studi yang tersedia (49, 63) sangat berbeda dalam bagaimana tanggapan terkondisi didefinisikan dan dikuantifikasi.
Bahan dan Metode
Peserta
Secara total, relawan 64 direkrut untuk studi kasus-kontrol ini. Strategi rekrutmen berikut digunakan: pengumuman yayasan Adipositas Swiss dan iklan di klinik setempat, kelompok swadaya, toko pakaian ukuran plus dan di situs web universitas. Peserta dimasukkan ketika mereka memenuhi kriteria berikut: usia 18-65 tahun, penutur bahasa Jerman, penglihatan normal atau dikoreksi-ke-normal dengan lensa kontak dan tidak ada alergi makanan terhadap bahan apa pun dari empat makanan yang digunakan dalam percobaan (yaitu, Maltesers coklat, beruang bergetah Haribo, kerupuk TUC, dan keripik Zweifel).
Peserta dengan diagnosis penyakit psikologis atau neurologis, penyalahgunaan obat di masa lalu, masalah mata, atau asupan obat psikiatris atau neuroleptik selama bulan-bulan 6 terakhir dikeluarkan (yaitu, tiga peserta). Lima peserta tambahan dikeluarkan karena mereka gagal mempelajari asosiasi instrumental dan / atau Pavlovian. Kami menggunakan klasifikasi indeks massa tubuh (BMI) menurut Organisasi Kesehatan Dunia (64), untuk membedakan berat badan normal (BMI <25 kg / m2), kelebihan berat badan (25 kg / m2 ≥ BMI <30 kg / m2), dan orang gemuk (BMI ≥ 30 kg / m2). BMI dihitung dengan membagi berat individu (kilogram) dengan kuadrat tinggi individu (meter). Berat diukur pada skala datar (Seca 635, Seca, Hamburg, Jerman) dan tinggi dengan batang pengukur teleskopik mekanis (Seca 222, Seca, Hamburg, Jerman). Untuk memperhitungkan bahwa BMI tinggi dapat timbul karena massa otot yang tinggi, para peserta dengan BMI ≥ 25 diminta untuk memperkirakan apakah ini karena peningkatan massa otot atau lemak. Memilih opsi massa otot menyebabkan pengecualian (yaitu, dua peserta). Sampel akhir termasuk lima puluh empat peserta (usia rata-rata = 31 ± 10 tahun, rata-rata ± SD, peserta tertua = 55 tahun, 55.6% perempuan). Meskipun rentang usia sampel kami luas, perubahan dalam strategi koping dan komorbiditas selama hidup seseorang seharusnya tidak mengacaukan hasil kami karena pencocokan kelompok. Kasus dan kontrol disesuaikan dengan usia, jenis kelamin, pendidikan, dan pendidikan orang tua. Karakteristik sampel akhir ditunjukkan pada Tabel Tabel11.
Semua subjek memberikan persetujuan tertulis sesuai dengan Deklarasi Helsinki. Protokol telah disetujui oleh Komite Etika Kanton Zurich. Peserta diganti dengan 20 franc Swiss per jam dan camilan (yaitu, paket makanan yang dipilih dan sebuah apel).
Tindakan Tidak Langsung untuk Lemak Tubuh: BMI dan Lingkar Pinggang
Terlalu banyak mengonsumsi makanan berkalori tinggi dan enak terutama menyebabkan akumulasi lemak visceral (65), yang tercermin dalam pengukuran lingkar pinggang (lihat Tabel Tabel1) .1). Lingkar pinggang diukur pada perkiraan garis tengah antara bagian atas tulang panggul dan margin bawah dari robekan teraba paling kaudal. Itu diukur dengan memegang pita pengukur secara horizontal ke lantai (64, 66).
Kuesioner
Semua peserta menyelesaikan sejumlah kuesioner dalam bahasa Jerman (lihat Tabel Tabel1) .1). Rincian pribadi berikut diambil: jenis kelamin, tanggal lahir, pendidikan peserta, serta pendidikan orang tua. Peserta diisi dengan kuesioner standar kidal (67) untuk menentukan tangan dominan untuk membuat penekanan tombol selama tugas.
Kami menyertakan ukuran impulsif yang dilaporkan sendiri melalui versi 15-item pendek dari Skala Impulsif Barratt [BIS; (68-70)]. BIS memiliki konsistensi internal yang baik dan keandalan pengujian-tes ulang (71). Ini membedakan antara tiga sub-skala impulsif: non-perencanaan, motorik dan impulsif perhatian.
Kami mengukur gejala depresi yang dilaporkan sendiri melalui versi 21-item dari Beck Depression Inventory [BDI-II; (72-74)]. BDI-II menunjukkan konsistensi internal yang tinggi dan reliabilitas tes-tes ulang (74).
Selanjutnya, camilan pilihan dari empat opsi berbeda dinilai. Empat camilan enak, tinggi kalori digunakan karena sebelumnya ditunjukkan bahwa efek PIT lebih kuat untuk produk makanan ini (14). Pilihan kami termasuk dua yang manis, potongan cokelat dan beruang bergetah, dan dua yang gurih, kerupuk, dan keripik. Pada langkah pertama, peserta harus menilai mereka berdasarkan seberapa mereka menyukainya (1 = Saya paling suka, 4 = Saya paling tidak suka). Pada langkah kedua, skala analog visual digunakan untuk mengukur seberapa besar mereka menyukai pilihan pertama mereka. Gambar pilihan peserta kemudian digunakan sebagai hadiah / hasil dalam percobaan PIT.
Setelah tugas instrumental dan pengkondisian Pavlov, peserta menjawab pertanyaan untuk memeriksa apakah mereka mempelajari asosiasi yang benar (yaitu, respons-hasil dalam pengkondisian instrumental, stimulus-hasil dalam pengkondisian Pavlovian). Pada akhir fase pembelajaran, peserta menilai bagaimana mereka merasakan hasil netral pada skala analog visual (0 = netral, 10 = hukuman).
Tidak ada perbedaan yang signifikan antara kelompok berat untuk impulsif, gejala depresi, menyukai makanan dan persepsi hasil netral antara tiga kelompok berat badan (uji ANOVA / Kruskal-Wallis, Tabel Tabel11).
Eksperimen Perilaku
Pengaturan eksperimen
Pengaturan eksperimental terdiri dari pelacak mata dengan monitor yang sesuai (Pelacak Mata Tobii TX300, Teknologi Tobii, Stockholm, Swedia), dagu khusus dan komputer (HP EliteDesk 800 G1 Small Form Factor PC, HP Inc., Palo Alto, CA, USA).
Kami menggunakan dua fraktal berskala abu-abu sebagai rangsangan selama pengkondisian Pavlovian dan tugas PIT, yang cocok untuk pencahayaan dan kompleksitas (75). Selanjutnya, kami menggunakan gambar cokelat Maltesers, beruang bergetah Haribo, kerupuk TUC dan keripik Zweifel pada latar belakang hitam sebagai penguat hasil makanan selama pengkondisian instrumental dan Pavlovian (Gambar (Figure1) .1). Hanya pilihan makanan favorit peserta yang digunakan sebagai hasil yang menguat dalam tugas-tugas berikutnya. Perhatikan bahwa peserta diinstruksikan bahwa gambar-gambar ini mewakili hadiah makanan nyata, yang dikumpulkan selama percobaan dan diterima di akhir. Isyarat hasil netral yang sesuai memiliki bentuk dan warna yang sama dengan bahan makanan asli (yaitu, oval kuning untuk keripik) tetapi tanpa properti yang bermanfaat. Mengingat bahwa sifat visual dari hasil dicocokkan, perbedaan dalam gerakan mata dapat dipersempit ke sifat-sifat bermanfaat dari hasil makanan.
Prosedur umum
Kami menggunakan paradigma PIT standar [untuk ulasan, lihat Rujukan. (26)], terdiri dari tiga tugas: tugas pengkondisian instrumental (yaitu, asosiasi respons-hasil dipelajari), tugas pengkondisian Pavlovian (yaitu, asosiasi stimulus-hasil dipelajari) dan akhirnya, tes PIT. Percobaan ini diprogram dalam Matlab (versi R2013b, The Mathworks Inc., Natick, MA, USA) melalui Psychtoolbox [versi 3; (76)].
Peserta diminta untuk tidak makan 4 h sebelum percobaan untuk meningkatkan nilai insentif makanan dan isyarat terkait makanan (60). Percobaan dilakukan antara 8 pagi dan 7.30 sore tergantung pada laboratorium, eksperimen, dan ketersediaan peserta. Analisis kontrol tidak mengungkapkan pengaruh waktu pengujian pada PIT (r = −0.08, p = 0.550), dan kelompok berat badan tidak berbeda dalam waktu pengujian (ANOVA, p = 0.208). Perhatikan bahwa kami tidak mengontrol kuantitas atau kualitas tidur pada malam sebelum hari percobaan, yang dapat mengubah nilai insentif makanan (77) dan kinerja pada tugas visual dan kognitif (78, 79). Selain itu, kami tidak mengumpulkan data pada fase siklus menstruasi dan dengan demikian tidak dapat memperkirakan atau mengendalikan efek fase menstruasi pada ukuran yang kami minati. Telah ditunjukkan bahwa konsentrasi estradiol yang beredar memiliki pengaruh terhadap konsumsi energi (80) dan dapat mengurangi asupan makanan dengan mengurangi aktivitas saraf pada isyarat makanan di jalur kortikal visual yang terkait dengan hadiah (80, 81).
Peserta menerima instruksi verbal umum sebelum percobaan. Sebelum setiap tugas, tiga hingga empat contoh uji coba diperlihatkan oleh salah satu dari dua peneliti perempuan untuk mengesampingkan kesalahpahaman. Selama tugas, para peserta harus memposisikan dagu mereka pada dagu. Mereka diperintahkan untuk melihat layar selama seluruh percobaan, untuk mempertahankan posisi kepala yang stabil dan berkedip sesedikit mungkin. Yang penting, mereka diberitahu bahwa mereka akan menerima semua hasil makanan yang dikumpulkan selama seluruh percobaan PIT setelah percobaan. Oleh karena itu, peserta tidak secara eksplisit tahu berapa banyak penghargaan yang mereka kumpulkan dalam tugas instrumental dan Pavlovian, yang mengurangi efek kekenyangan yang mungkin terjadi. Lampu dimatikan selama seluruh percobaan untuk meningkatkan kualitas pelacakan mata dan menjaga kondisi konstan selama ketiga tugas percobaan PIT.
Tugas Pengkondisian Instrumental
Tujuan dari tugas ini adalah bahwa peserta belajar asosiasi respon-hasil (Gambar (Figure1A) .1SEBUAH). Peserta bebas memilih antara dua opsi respons yang berbeda (kiri atau kanan) dengan menggunakan tangan dominan mereka untuk membuat panah kiri atau tekan tombol panah kanan. Salah satu kunci ini ditugaskan untuk makanan (misalnya, garing), yang lain untuk hasil netral, yang memiliki bentuk dan warna yang sama dengan makanan (yaitu, oval kuning). Respons yang mengarah pada hadiah disebut "respons yang dihargai," yang lain "respons netral." Setelah respons, hadiah atau hasil netral ditunjukkan untuk 1 di kotak atas atau bawah tergantung pada pengacakan. Jadwal penguatan parsial digunakan dengan interval waktu variabel antara 4 dan 12 (interval 4 / 12). Ini berarti bahwa setelah respons yang dihargai diikuti dengan hasil yang dihadiahi, respons yang dihadiahi berikutnya untuk periode keterlambatan 4 – 12 menyebabkan hasil yang netral. Tugas ini berlangsung min 6. Para peserta diminta untuk mengumpulkan hadiah sebanyak mungkin dan untuk menghafal, kunci mana yang dikaitkan dengan hadiah. Para peserta diberitahu bahwa tidak setiap “respons yang dihargai” akan mengarah pada hadiah (yaitu, kesadaran akan jadwal penguatan parsial). Langsung setelah menyelesaikan tugas, para peserta diuji pada asosiasi respon-hasil. Rata-rata, hanya 20% dari semua tanggapan yang dihargai.
Tugas Pengkondisian Pavlovian
Tujuan dari tugas ini adalah untuk mempelajari asosiasi isyarat-hasil (Gambar (Figure1B) .1B). Pelacak mata optik (Tobii TX300 Eye Tracker, Teknologi Tobii, Stockholm, Swedia) digunakan untuk mengukur pergerakan mata. Gerakan mata direkam pada 60 Hz untuk menganalisis jumlah waktu yang dihabiskan dalam dua bidang yang diminati. Bidang-bidang yang menarik didefinisikan sebagai kuadrat atas dan bawah (8.4 cm2), di mana isyarat dan hasilnya disajikan. Gerakan mata pada dua bidang yang diminati ini (yaitu, kuadrat atas dan bawah) diambil sebagai ukuran untuk respon terkondisi yang muncul dalam perjalanan waktu dari tugas pengkondisian Pavlovian (49). Tanggapan terkondisi ini kemudian digunakan untuk mengelompokkan peserta menjadi pelacak tanda dan sasaran. Secara acak salah satu dari dua isyarat yang mungkin ditampilkan pada kotak atas atau bawah layar untuk 1 s. Satu isyarat dikaitkan dengan hadiah makanan, disebut "isyarat dihargai," dan yang lainnya dikaitkan dengan hasil netral, yang disebut "isyarat netral." Asosiasi isyarat-hasil diimbangi di antara peserta. Hasil disajikan dalam kotak yang sama seperti selama pengkondisian instrumental dan isyarat disajikan di kotak yang berlawanan. Setelah presentasi stimulus, layar netral menunjukkan empat kotak kosong muncul. Gerakan mata direkam selama presentasi isyarat dan layar netral. Layar netral ini digunakan karena jika tidak, gerakan mata bias secara alami terhadap isyarat yang terlihat. Presentasi layar netral berada di antara 2.5 dan 3.5 s. Setelah jitter, hadiah atau hasil netral bergantung pada isyarat yang disajikan ditampilkan untuk 1 s. Isyarat yang dihargai diikuti oleh hadiah di 80% dari percobaan dan dengan hasil netral di 20% dari percobaan, sedangkan hasil netral selalu berhasil dengan isyarat netral (100%). Peserta diminta untuk mengingat kontingensi. Ada interval antar-percobaan (ITI) yang berlangsung 3.6 – 4 s. ITI (mean = 3.8 s) sengaja dipilih untuk lebih panjang daripada jitter (rata-rata = 3 s), untuk memastikan kedekatan temporal dari isyarat dengan hasil kontingen. Tiga puluh percobaan per kondisi dilakukan dan seluruh tugas memakan waktu sekitar 8 menit. Secara total, hadiah 24 diperoleh selama tugas ini.
Tes PIT
Tujuan dari tugas ini adalah untuk mengukur pengaruh asosiasi yang dipelajari sebelumnya pada perilaku respons (Gambar (Figure1C) .1C). Selama tes PIT, tampilan respons dari tugas pengkondisian instrumental bersama dengan isyarat dari pengkondisian Pavlovian disajikan. Dalam blok 30 s, isyarat yang diberi imbalan dan netral ditampilkan secara acak di kotak yang sesuai dengan yang digunakan selama pengkondisian Pavlovian. Sekali lagi di sini, para peserta bebas untuk membuat sebanyak mungkin tanggapan dengan tangan dominan mereka seperti yang mereka inginkan. Tes dilakukan di bawah kepunahan nominal yang berarti bahwa tanggapan mereka tidak mengarah pada hasil yang ditampilkan tetapi para peserta diinstruksikan bahwa hadiah dihitung di latar belakang. Peserta tidak secara eksplisit diminta untuk mengumpulkan hadiah sebanyak mungkin atau untuk memperhatikan tidak mengabaikan isyarat Pavlovian. Tugas berlangsung min 6, setiap isyarat ditunjukkan untuk 30 dan enam kali.
Analisis
Data Pelacakan Mata
Pelacakan mata pada detik pertama dari setiap percobaan (yaitu, selama presentasi isyarat) dibuang karena semua peserta memperbaiki isyarat. Dari sisanya, variabel "indeks mata" dihitung untuk setiap peserta, setiap isyarat (dihargai atau netral) dan untuk enam nampan dari lima percobaan tugas pengkondisian Pavlovian. Kami hanya menganggap periode fiksasi lebih besar dari 116 ms seperti yang disarankan oleh literatur sebelumnya (49). Indeks mata dihitung sebagai waktu di lokasi hadiah sebagai persentase dari total waktu yang dihabiskan untuk lokasi hadiah dan isyarat (yaitu, kuadrat atas dan bawah):
Meskipun sebagian besar peserta menghabiskan lebih banyak waktu di lokasi hadiah, ada perbedaan individu dalam berapa lama peserta melihat lokasi isyarat. Oleh karena itu, "gaya fiksasi" diturunkan untuk setiap peserta berdasarkan median split indeks mata berdasarkan data dari babak kedua (uji coba 16-30) dari kondisi hadiah. Kami menggunakan bagian kedua dari data karena pembelajaran kontingensi telah terbukti stabil selama fase selanjutnya dari percobaan pengkondisian Pavlovian (49). Individu dari kelompok "indeks mata rendah" tampak relatif lebih lama di lokasi isyarat daripada individu dari kelompok "indeks mata tinggi."
Data Perilaku
"Efek PIT" didefinisikan sebagai interaksi antara "kondisi" dan "respons," yaitu, ketika peserta membuat lebih banyak penghargaan daripada respons netral selama presentasi isyarat prediksi hadiah dan sebaliknya untuk isyarat netral. Semakin tinggi efek PIT, semakin kuat pengaruh isyarat Pavlovian pada perilaku yang diarahkan pada tujuan.
statistika
Data dianalisis menggunakan model efek campuran di SPSS 23 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Model efek campuran lebih kuat untuk data terdistribusi tidak normal dan menunjukkan kesesuaian yang lebih baik untuk pengukuran berulang dibandingkan dengan ANOVA konvensional (82, 83). Bergantung pada analisis, kondisi dan waktu atau kondisi dan respons dimodelkan sebagai efek tetap dan subjek selalu dimodelkan sebagai efek acak. Kami menggunakan struktur kovarians simetri majemuk, yang mengasumsikan varians dan kovarians yang hampir sama lintas faktor dan, oleh karena itu, sangat cocok untuk desain pengukuran berulang (84). Berdasarkan literatur sebelumnya (49, 52, 85-87), kami menambahkan impulsif dan depresi sebagai kovariat yang tidak menarik bagi model statistik PIT kami. Bonferroni dikoreksi post hoc tes diterapkan jika efek utama yang signifikan terdeteksi model efek campuran linier. Kami melaporkan Cohen d sebagai ukuran untuk ukuran efek (kecil d = 0.20–0.49, sedang d = 0.50–0.80, besar d > 0.80) (88).
Hasil
Tugas Instrumental
Peserta (N = 54) memilih respons yang dihargai secara signifikan lebih sering daripada respons netral yang menunjukkan bahwa mereka berhasil mempelajari asosiasi respons-hasil (Gambar (Gambar 2A; 2SEBUAH; Meja Tabel2) .2). Efek belajar ini dapat dianggap kuat (p <0.001, d = 2.9). Kategori bobot tidak secara signifikan mempengaruhi jumlah penghargaan dan netral atau jumlah total tanggapan dalam pengkondisian instrumen (Tabel (Table2) .2). Peserta penekanan tombol netral masih membuat sekitar 25% dari semua tanggapan, yang mungkin disebabkan oleh jadwal penguatan parsial yang diterapkan selama tugas instrumental.
Tugas Pengkondisian Pavlovian
Analisis kami tentang gerakan mata menunjukkan bahwa semua peserta (N = 54) berhasil mempelajari asosiasi stimulus-hasil selama pengkondisian Pavlov. Secara khusus, kami menganalisis gerakan mata peserta setelah onset stimulus sebelum hasilnya ditampilkan (yaitu, selama layar netral, lihat Gambar Figur11B).
Indeks mata dianalisis dalam keranjang lima uji coba untuk menangkap efek pembelajaran untuk kondisi dihargai dan netral (Gambar (Figure2B) 2B) dan setiap kategori berat (Angka (Angka 2C – E; 2C – E; Meja Tabel3) .3). Kondisi dihargai menunjukkan indeks mata secara signifikan lebih tinggi daripada kondisi netral (p <0.001, d = 0.41, Gambar Figure2B) .2B). Temuan ini menunjukkan bahwa untuk kondisi hadiah dan seluruh tugas pengkondisian, peserta menghabiskan lebih banyak waktu memperbaiki hadiah daripada lokasi isyarat. Ini berbeda dari kondisi netral, di mana peserta menghabiskan waktu relatif lebih banyak untuk memperbaiki lokasi isyarat.
Kami menemukan interaksi yang signifikan antara kondisi, waktu dan kategori berat (p <0.05, Angka Angka2C – E; 2C – E; Meja Tabel3) .3). Efek ini didorong oleh pola fiksasi berdasarkan kondisi dan waktu di masing-masing dari tiga kelompok berat. Peserta normal-berat secara konsisten terpaku pada lokasi hadiah untuk isyarat yang dianugerahkan dan lokasi isyarat untuk isyarat netral setelah nampan waktu pertama. Sebaliknya, peserta yang kelebihan berat badan berfokus terutama pada lokasi hadiah terlepas dari apakah mereka melihat hadiah atau isyarat netral dan pola fiksasi ini stabil dari waktu ke waktu. Peserta yang obesitas menunjukkan pola fiksasi lain dalam hal mereka segera menyukai lokasi hadiah untuk isyarat yang diberi hadiah dan pada awalnya memilih lokasi isyarat pada uji coba netral. Namun, pada paruh kedua percobaan, subyek obesitas bergeser untuk memilih lokasi hadiah untuk isyarat netral juga.
Dalam analisis kontrol, kami menganalisis persentase waktu yang dihabiskan peserta melihat bidang lain selain bidang minat yang ditentukan (yaitu, kuadrat atas dan bawah) untuk paruh pertama dan kedua percobaan di setiap kondisi (Tabel (Table4) .4). Peserta menghabiskan sedikit lebih banyak waktu di luar bidang minat setelah netral dibandingkan dengan stimulus yang dihargai (hadiah = 19.13 ± 15.58, netral = 22.85 ± 15.72, p <0.001, d = −0.24). Selanjutnya, peserta menghabiskan sedikit lebih banyak waktu di luar area minat pada paruh kedua dibandingkan dengan paruh pertama percobaan (pertama = 19.85 ± 15.20, kedua = 22.13 ± 16.23, p <0.05, d = −0.15). Selain itu, persentase waktu di mana gerakan mata tidak dapat dilacak misalnya karena berkedip atau tidak memfokuskan layar (yaitu, nilai yang hilang) berubah secara signifikan dari waktu ke waktu (pertama = 7.58 ± 11.39, detik = 10.79 ± 14.66, d = −0.24, p <0.001) dan sedikit lebih tinggi setelah isyarat netral (imbalan = 8.60 ± 12.58, netral = 9.76 ± 13.82, p = 0.090) (Tabel (Table4) .4). Sekitar 9% dari data pelacakan mata dibuang dari analisis. Yang penting, kategori berat tidak memiliki pengaruh signifikan pada waktu yang dihabiskan di luar area target atau pada nilai yang hilang di mana pelacakan mata gagal.
Tugas PIT
Untuk menguji efek PIT dan kemungkinan perbedaan antara kategori berat dan gaya fiksasi yang diukur selama pengkondisian Pavlovian, kami menambahkan faktor-faktor ini sebagai faktor antara subjek ke model efek campuran linier. Kategori-kategori berat dibentuk berdasarkan BMI dan gaya fiksasi berdasarkan pada median split pada respon mata yang dikondisikan pada isyarat yang dihargai di bagian kedua dari pengkondisian Pavlov. Analisis, untuk lebih detail). Selain itu, kami menambahkan skor total impulsif (BIS) dan depresi (BDI) sebagai kovariat yang tidak menarik bagi model statistik PIT kami. Ini didasarkan pada literatur sebelumnya, yang telah menunjukkan bahwa efek PIT dapat dipengaruhi oleh depresi dan bahwa respon terkondisi dikaitkan dengan impulsif (49, 52, 85-87).
Kami menemukan efek PIT sedemikian rupa sehingga peserta memilih respons yang dihargai lebih sering daripada respons netral ketika isyarat yang dihargai ditampilkan dan sebaliknya untuk isyarat netral. Kekuatan efek PIT dimodulasi tergantung pada status berat peserta seperti yang ditunjukkan oleh KONDISI yang signifikan * JENIS TANGGAPAN * Efek KATEGORI BERAT (p <0.001, Tabel Tabel55 dan Dan6; 6; Angka Figure3) .3). Efek ini mencerminkan bahwa efek PIT paling kuat pada individu yang kelebihan berat badan (Gambar (Gambar 3B, 3B, pKONDISI * TANGGAPAN DALAM BERAT BADAN <0.001), yang sangat sensitif terhadap keberadaan isyarat reward (menyebabkan preferensi yang jelas untuk memilih kunci reward). Efek PIT pada peserta dengan berat badan normal dan obesitas juga ada tetapi jelas lebih kecil (pKONDISI * TANGGAPAN DALAM NORMAL-BERAT <0.001, pKONDISI * TANGGAPAN DI OBES <0.025). Peserta juga menekan tombol netral selama presentasi isyarat berhadiah mungkin karena jadwal penguatan parsial yang digunakan dalam tugas pengkondisian instrumental.
Kami juga melaporkan pengaruh utama yang signifikan dari WEIGHT CATEGORY (pKATEGORI BERAT <0.05, Tabel Tabel5) .5). Namun, perbedaan dalam jumlah total tanggapan antara kategori berat berada dalam kisaran yang sangat kecil (normal-berat = 57 ± 38, kelebihan berat badan = 55 ± 41, obesitas = 54 ± 32). Oleh karena itu, kami tidak percaya bahwa ini mewakili perbedaan umum dalam motivasi untuk melakukan tugas.
Selanjutnya, kami menguji hubungan antara perilaku respons terkondisi yang diukur selama pengkondisian Pavlovian (yaitu, gaya fiksasi) dan efek PIT. Oleh karena itu, kami mengidentifikasi dua kelompok "indeks mata rendah" (yaitu, individu yang secara istimewa memfiksasi lokasi isyarat) versus "indeks mata tinggi" (yaitu, individu yang secara preferensi memfiksasi lokasi hadiah) yang sama-sama didistribusikan di seluruh kategori berat (Gambar (Figure4A) .4SEBUAH). Statistik mengungkapkan bahwa efek PIT dimodulasi oleh gaya fiksasi tetapi bahwa efek modulasi ini tergantung tambahan pada kategori berat (interaksi empat arah KONDISI * JENIS TANGGAPAN * KATEGORI BERAT BADAN * KATEGORI PEMESANAN * GAYA FIXASI, Tabel Table6; 6; Tokoh Angka4B – D) .4B – D). Baik dalam berat normal (Gambar (Figure4B) 4B) dan kelompok obesitas (Gambar (Figure4C), 4C), individu yang menunjukkan indeks mata tinggi menunjukkan efek PIT yang lebih kuat yang dipicu oleh isyarat penghargaan daripada individu yang menunjukkan indeks mata rendah. Sebaliknya, pada peserta yang kelebihan berat badan, disosiasi ini tidak ada, yaitu, kami mengamati efek PIT tinggi terlepas dari apakah individu menunjukkan kecenderungan indeks mata rendah atau tinggi selama pengkondisian. Menariknya, individu gemuk dengan indeks mata tinggi (Gambar (Figure4D) 4D) tidak hanya peka terhadap isyarat hadiah tetapi juga sebagian besar tidak peka ke isyarat netral karena mereka memilih kunci kongruen versus tidak sesuai dengan probabilitas yang hampir sama untuk kondisi yang terakhir ini.
Akhirnya, kami menguji apakah ada hubungan antara gaya fiksasi yang diamati selama pengkondisian Pavlovian dan BMI dengan menjalankan model efek campuran yang terpisah dalam masing-masing kelompok berat. Tanpa diduga, kami menemukan bahwa individu dengan berat badan normal dari kelompok "indeks mata tinggi" menunjukkan peningkatan BMI dalam kisaran yang sehat (d = 1.7, p <0.001, Gambar Figure4E) .4E). Efek ini sangat kuat dan tidak ditemukan pada orang yang kelebihan berat badan atau obesitas (p > 0.646).
Diskusi
Di sini, kami menguji apakah sensitivitas terhadap hadiah dan petunjuk prediksi hadiah tidak normal pada individu yang kelebihan berat badan dan obesitas dibandingkan dengan kontrol berat normal dan apakah perbedaan dalam sensitivitas hadiah memodulasi perilaku yang diarahkan pada tujuan. Kami menjawab pertanyaan ini dengan eksperimen PIT dan menyelidiki apakah isyarat yang memprediksi makanan secara berbeda memengaruhi perilaku yang diarahkan pada tujuan individu dengan berat badan normal, kelebihan berat badan, dan obesitas. Selanjutnya, kami menerapkan pelacakan mata selama pengkondisian Pavlovian sebagai proksi dari arti-penting insentif dari hadiah yang diprediksi. Temuan kami menyiratkan bahwa perilaku isyarat yang dikendalikan dapat diubah pada individu yang kelebihan berat badan dan obesitas seperti yang dibahas secara lebih rinci di bawah ini.
Peserta yang kelebihan berat badan menunjukkan efek PIT yang lebih tinggi daripada individu dengan berat normal atau obesitas
Peserta yang kelebihan berat badan menunjukkan efek PIT terkuat dibandingkan dengan subjek dengan berat normal dan obesitas (lihat Tugas PIT, Figur Angka3A – C) .3A – C). Temuan ini memperluas pengamatan sebelumnya bahwa orang dewasa yang kelebihan berat badan dan obesitas menunjukkan peningkatan reaktivitas terhadap rangsangan makanan selama pengamatan pasif rangsangan, tugas visual dot probe, versi yang berbeda dari tugas Stroop atau dalam kuesioner (37, 87, 89). Studi-studi ini mengukur reaktivitas isyarat makanan dengan mengukur waktu reaksi, durasi pelacakan mata dan arah bias, diameter pupil, elektroensefalografi, dan pencitraan resonansi magnetik fungsional (37). Pelacakan mata khususnya mengungkapkan durasi yang mengorientasikan bias terhadap isyarat makanan dan penurunan diameter pupil [penanda peningkatan noradrenergik dan keterlibatan atensi yang lebih tinggi (90, 91)] untuk makanan berkalori tinggi pada subjek yang kelebihan berat badan dan obesitas (92-94). Hasil kami memperluas laporan-laporan sebelumnya dengan menunjukkan bahwa perilaku yang diarahkan pada tujuan pada individu yang kelebihan berat badan sangat dipengaruhi oleh isyarat yang terkait dengan hadiah makanan, seperti yang diuji oleh paradigma PIT, sedangkan pengaruh isyarat netral serupa dengan kelompok berat badan normal. Menariknya, tidak ada efek PIT spesifik-hadiah yang diamati untuk kelompok individu yang obesitas. Perhatikan bahwa tidak ada perbedaan kelompok dalam menyukai makanan. Meskipun hasil ini pada orang gemuk pada awalnya membingungkan, hal ini sejalan dengan penelitian terbaru yang juga menemukan bahwa orang gemuk memiliki efek PIT yang sebanding dengan subjek dengan berat badan normal (57). Namun, Watson et al. (57) menunjukkan peningkatan efek PIT untuk makanan berkalori tinggi dan rendah kalori, yang hanya ditemukan pada subjek obesitas (57). Salah satu penjelasan potensial dari temuan bahwa efek PIT serupa pada individu yang gemuk dan sehat adalah bahwa kebiasaan makan diet padat energi dapat menyebabkan gaya makan kompulsif yang tidak sensitif terhadap isyarat lingkungan (lihat Mekanisme Fisiologis dan Pertanyaan Terbuka).
Secara bersama-sama, temuan kami bahwa motivasi yang disebabkan oleh isyarat terkait hadiah meningkat pada individu yang kelebihan berat badan sejalan dengan teori kepekaan insentif kecanduan (15-21). Teori kepekaan insentif kecanduan memprediksi bias perhatian terhadap isyarat terkait hadiah, yang sejalan dengan hasil gerakan mata kami selama pengkondisian Pavlov, dan motivasi patologis untuk hadiah dan isyarat terkait hadiah (yaitu, kompulsif "keinginan") (17, 20). Motivasi patologis untuk makanan dan isyarat yang memprediksi makanan dalam penelitian ini ditunjukkan oleh peningkatan efek PIT pada individu yang kelebihan berat badan. Beberapa penelitian pada manusia yang menyelidiki pengaruh isyarat Pavlovian pada respon instrumental dalam ketergantungan zat juga menunjukkan peningkatan efek PIT pada pecandu dibandingkan dengan kontrol (48, 57, 95). Namun demikian ada beberapa bukti untuk tidak ada hubungan antara PIT dan ketergantungan substansi dalam penelitian lain (11, 42, 43, 50, 56, 96).
Namun, data kami lebih lanjut menunjukkan bahwa setelah status obesitas tercapai, kepekaan insentif mungkin kembali ke tingkat normal. Sangat menggoda untuk berspekulasi bahwa hipersensitivitas mungkin berkurang pada orang gemuk karena kebiasaan makan berlebihan / kompulsif (97, 98), tetapi ini tidak diuji secara langsung dalam penelitian ini. Ada juga kemungkinan bahwa individu yang obesitas mungkin kurang mengarahkan perhatian terhadap hadiah makanan kecil (seperti yang digunakan di sini) dan / atau preferensi mereka dapat digeser ke rangsangan dengan nilai subjektif yang lebih besar (misalnya, hadiah yang lebih enak dan kaya kalori), yang telah ditunjukkan untuk secara signifikan mempengaruhi PIT (53). Kami tidak mengumpulkan data tentang nilai hadiah subyektif dalam penelitian ini. Oleh karena itu, kemungkinan perbedaan dalam penilaian hadiah antara kelompok berat badan mungkin menawarkan penjelasan alternatif untuk efek PIT berkurang yang diamati pada individu obesitas.
Pergerakan Mata selama Pengondisian Pavlovian Berbeda antara Individu Berat Badan, Kelebihan Berat Badan, dan Obesitas
Kami menggunakan pelacakan mata untuk mengukur perubahan perilaku selama pengkondisian Pavlovian. Pelacakan mata telah digunakan sebelumnya untuk mengukur reaktivitas terhadap rangsangan makanan yang diamati secara pasif (34, 37) dan untuk menyelidiki perbedaan individu sejauh mana individu mengaitkan arti-penting insentif dengan petunjuk yang memprediksi hadiah versus hadiah itu sendiri (49). Di sini, kami melakukan pelacakan mata pada periode antara melihat isyarat dan menerima hadiah, yaitu, sementara peserta hanya melihat layar netral tetapi tidak ada rangsangan visual. Kami memilih untuk memodifikasi paradigma sebelumnya (49) karena tatapan secara otomatis tertarik pada isyarat visual kecuali jika gerakan mata ini secara aktif dihambat.
Dalam penelitian kami, respons mata terkondisi terhadap lokasi isyarat yang dihargai dan netral selama pengkondisian Pavlovian dimodulasi berbeda tergantung pada status berat peserta. Tugas Pengkondisian Pavlovian, Figur Angka2C – E) .2C – E). Lebih khusus, kami menemukan selama pengkondisian Pavlovian bahwa individu yang kelebihan berat badan menunjukkan bias orientasi umum terhadap lokasi hadiah terlepas dari apakah mereka melakukan uji coba isyarat hadiah atau uji coba isyarat netral. Kurangnya pemisahan yang jelas antara hadiah dan percobaan netral tetap relatif stabil di seluruh kondisi dan secara luas konsisten dengan pengamatan bahwa orang dewasa yang kelebihan berat badan menunjukkan peningkatan reaktivitas terhadap rangsangan makanan selama pengamatan rangsangan pasif, tugas penyelidikan dot visual, versi Stroop yang berbeda. tugas atau dalam kuesioner (37, 87, 89). Secara khusus, kami mengkonfirmasi dan memperluas studi ini dengan menunjukkan bahwa individu yang kelebihan berat badan menunjukkan bias orientasi durasi umum terhadap lokasi hadiah, menunjukkan sensitivitas yang lebih besar terhadap hadiah yang diantisipasi, interpretasi yang konsisten dengan efek PIT yang lebih besar untuk isyarat yang telah dikaitkan dengan makanan hadiah. Juga, individu gemuk berbeda dari kontrol berat badan normal tetapi terutama selama paruh awal pengkondisian Pavlovian, di mana mereka menunjukkan perbedaan yang jelas antara respons terkondisi terhadap isyarat hadiah (yang menyebabkan durasi fiksasi lama pada lokasi hadiah) dan isyarat netral (yang menghasilkan dalam durasi fiksasi yang lebih lama dari lokasi isyarat). Namun, diferensiasi awal yang kuat ini jelas berkurang pada akhir pengkondisian Pavlov.
Perbedaan Individu dalam Respons Yang Dikondisikan Secara Berbeda Mempengaruhi Efek PIT pada Orang Normal-Berat, Kelebihan Berat Badan, dan Obesitas
Kami menggunakan perilaku gerakan mata untuk mendeteksi perbedaan individu dan mengkategorikan peserta menjadi sekelompok individu dengan "indeks mata rendah," yaitu, mereka memfiksasi sebagian besar lokasi isyarat atau "indeks mata tinggi," yaitu, mereka memfiksasi sebagian besar lokasi hadiah . Eksperimen kami mengungkapkan bahwa individu dengan berat badan normal dari "indeks mata tinggi" kelompok menunjukkan efek PIT yang lebih kuat untuk isyarat hadiah daripada individu dari kelompok "indeks mata rendah" (Gambar (Angka 4B, E) .4MENJADI). Hanya ada satu kelompok peneliti yang melakukan percobaan serupa untuk menyelidiki pengaruh gaya fiksasi individu pada PIT (49). Berlawanan dengan hasil kami, mereka menemukan bahwa respons gerakan mata yang terkondisi yang lebih kuat terhadap isyarat mengarah pada peningkatan modulasi perilaku yang diarahkan pada tujuan. Namun, mereka mengukur gerakan mata saat isyarat masih di layar mengusulkan bahwa perilaku gerakan mata adalah proksi dari perilaku pendekatan isyarat yang diamati pada hewan, juga dikenal sebagai "pelacakan tanda" (22, 23, 58, 99, 100). Sebaliknya, kami menguji respons mata terkondisi selama layar netral yang menunjukkan bahwa perilaku gerakan mata mungkin terutama mencerminkan arti-penting insentif dari hadiah yang diprediksi (lihat Gambar). Figure1B) .1B). Kami menemukan bahwa perbedaan individu selama pengkondisian Pavlovian (yaitu, "rendah" versus "indeks mata tinggi") berinteraksi dengan kategori berat badan untuk mempengaruhi PIT.
Baik pada kelompok dengan berat normal dan obesitas, kelompok "indeks mata tinggi" menunjukkan efek PIT yang lebih kuat yang dipicu oleh isyarat penghargaan daripada kelompok "indeks mata rendah". Sebaliknya, pada peserta yang kelebihan berat badan, kami mengamati efek PIT tinggi terlepas dari apakah individu menunjukkan kecenderungan indeks mata tinggi atau rendah selama pengkondisian. Namun, data ini harus ditafsirkan dengan hati-hati karena subkelompoknya cukup kecil. Satu penjelasan yang mungkin untuk perbedaan individu dalam efek PIT adalah bahwa tidak hanya arti-penting insentif, tetapi juga kontrol penghambatan memiliki dampak pada bagaimana perilaku yang diarahkan pada tujuan dipengaruhi oleh isyarat Pavlovian. Individu dengan berat badan normal dan obesitas yang mengekspresikan "indeks mata rendah" mungkin menunjukkan efek PIT yang lebih kecil karena mereka mengekspresikan mekanisme kontrol penghambatan, yang mengatur pengaruh isyarat terkait hadiah pada perilaku yang diarahkan pada tujuan. Namun, dalam kelebihan berat badan mengekspresikan "indeks mata rendah" mekanisme penghambatan ini dapat diubah sehingga mereka mengekspresikan efek PIT yang lebih kuat, yang berarti bahwa para peserta ini lebih rentan terhadap pengaruh isyarat. Penghambatan respons misalnya dengan tugas Go / Nogo tidak diuji dalam penelitian ini. Namun demikian, pengurangan hambatan respons sebelumnya terbukti berhubungan dengan diet berlebihan dan gagal diet (101, 102). Temuan kami juga sejalan dengan Trick et al. (103) yang telah menunjukkan bahwa respons terkondisi yang lebih tinggi diukur selama pengkondisian Pavlovian tidak secara otomatis diterjemahkan ke dalam PIT yang lebih tinggi. Hal yang sama berlaku untuk respon electrophysiological (yaitu, P300) yang tidak berkorelasi dengan efek PIT pada peminum sosial (96).
Selain itu, kami menemukan bahwa berat badan normal yang mengekspresikan "indeks mata tinggi" menunjukkan peningkatan BMI dalam kisaran yang sehat. Ini dapat dikaitkan dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa peningkatan bias perhatian terhadap isyarat makanan sebagai faktor risiko untuk kenaikan berat badan (37). Namun, tinjauan literatur baru-baru ini menunjukkan bahwa perhatian terhadap makanan atau isyarat obat adalah indeks yang lemah dari perilaku masalah (104).
Masalah Interpretasi
Makalah penelitian kami menyajikan pandangan baru tentang bagaimana isyarat terkait makanan mempengaruhi gerakan mata dan perilaku yang diarahkan pada tujuan pada individu yang kelebihan berat badan dan obesitas. Namun, interpretasi temuan kami tunduk pada batasan spesifik.
Pertama, perbedaan individu dalam penilaian hadiah bisa memengaruhi perilaku isyarat-dikendalikan. Kami mencoba untuk mengatasi masalah ini dengan menguji semua peserta dalam keadaan diet yang sama (yaitu, lapar) dan dengan membiarkan mereka memilih camilan favorit mereka dari empat pilihan. Menyukai hadiah berdasarkan skala analog visual tidak berbeda antara kelompok (WEIGHT CATEGORY, FIXATION STYLE) dan tidak mempengaruhi respons mata terkondisi atau PIT.
Kedua, percobaan kami tidak memungkinkan kami untuk menentukan apakah sensitivitas individu yang kelebihan berat badan terhadap isyarat lingkungan hanya berlaku untuk isyarat spesifik makanan atau apakah individu ini secara umum menunjukkan peningkatan sensitivitas terhadap isyarat yang memprediksi hadiah. Efek umum dan spesifik zat dari imbalan telah ditemukan dalam penelitian sebelumnya pada pasien yang ketergantungan alkohol (45, 48) dan perokok (95). Dengan demikian, meskipun pemisahan efek hadiah umum dan khusus makanan bukan fokus penelitian ini, itu merupakan pertanyaan penting untuk penelitian masa depan.
Mekanisme Fisiologis dan Pertanyaan Terbuka
Apa sebenarnya yang mungkin menjadi mekanisme yang mendasari untuk menemukan perbedaan dalam respons mata yang terkondisi dan mungkin juga perilaku yang diarahkan pada tujuan pada individu dengan berat badan normal, kelebihan berat badan, dan obesitas? Sudah diketahui bahwa makan makanan enak meningkatkan aktivitas otak di daerah yang terlibat dalam pemrosesan hadiah (yaitu, striatum, otak tengah, amigdala, korteks orbitofrontal) dan mengarah ke pelepasan dopamin di striatum dorsal. Jumlah dopamin terkait dengan peringkat kesenangan (yaitu, "suka") dan kepadatan kalori dari hadiah / makanan [untuk ulasan, lihat Ref. (20, 21)]. Asupan makanan yang diantisipasi atau paparan isyarat / gambar makanan meningkatkan aktivitas di dalam wilayah otak yang dikenal dengan penilaian hadiah insentif (yaitu, amigdala, orbitofrontal cortex) (21, 105, 106) dan menghasilkan rilis dopamin yang sama sebagai hadiah (107). Model kepekaan insentif berpendapat bahwa asupan makanan enak yang tinggi kalori menyebabkan peningkatan aktivitas otak di daerah yang terlibat dalam penilaian insentif terhadap isyarat yang terkait dengan asupan makanan yang enak melalui pengkondisian, yang mendorong keinginan dan makan berlebihan ketika isyarat ini tersedia (15, 17, 20, 21). Ada bukti kuat bahwa neuron dopaminergik yang memproyeksikan ke striatum dan ventral pallidum merespons penerimaan makanan yang enak, tetapi setelah pasangan berulang antara makanan dan isyarat, api sebagai respons terhadap isyarat terkait makanan dan tidak lagi sebagai tanggapan terhadap penerimaan makanan [untuk ulasan, lihat Ref. (107)]. Pergeseran ini selama belajar stimulus-hasil atribut nilai untuk isyarat itu sendiri dan dengan demikian membimbing perilaku termotivasi (59, 107-109). Proses ini cenderung berkontribusi terhadap makan berlebihan dan menyebabkan penambahan berat badan. Konsisten dengan teori sensitisasi insentif, manusia gemuk menunjukkan peningkatan aktivitas di daerah otak yang terkait dengan hadiah dan motivasi, daerah otak yang terkait dengan respons motorik dan daerah otak yang terkait dengan perhatian pada gambar makanan, isyarat makanan, atau iklan makanan (20, 21, 27, 110-114). Responsif yang lebih besar terhadap isyarat terkait makanan ini dapat tercermin dalam peningkatan respons mata terkondisi pada individu obesitas yang diamati dalam percobaan kami. Isyarat terkait makanan yang dikaitkan dengan arti-penting insentif kemudian dapat memicu tindakan untuk mendapatkan makanan (yaitu, peningkatan "keinginan") (20). Dalam penelitian kami, peningkatan "keinginan" / motivasi karena isyarat terkait makanan adalah alasan potensial untuk mengamati efek PIT yang lebih kuat pada kelebihan berat badan. Namun, penelitian kami menunjukkan bahwa ini mungkin tidak berlaku untuk peserta obesitas. Ada beberapa bukti dari percobaan hewan dan manusia bahwa asupan diet tinggi lemak yang biasa mengurangi sinyal dopamin dalam sirkuit imbalan (21, 115, 116). Ini sesuai dengan percobaan pada kokain dan individu yang tergantung alkohol (117, 118). Namun, proses kebiasaan tidak diukur dengan paradigma eksperimental kami.
Kombinasi paradigma perilaku kita dengan metode tambahan seperti neuroimaging atau intervensi farmakologis akan memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme yang mendasarinya. Ini juga akan memfasilitasi integrasi temuan kami ke dalam penelitian hewan tentang variasi individu, motivasi terkondisi, makan berlebihan, dan kecanduan. Selain itu, akan menarik untuk menyelidiki pengaruh isyarat lingkungan pada sekelompok pasien setelah operasi bariatrik atau setelah intervensi lain (yaitu, diet, pelatihan perilaku, lihat Implikasi klinis).
Implikasi klinis
Temuan kami mungkin terbukti relevan secara praktis karena kami menunjukkan bahwa respons mata terkondisi kelompok yang kelebihan berat badan dan perilaku yang diarahkan pada tujuan umumnya lebih rentan terhadap pengaruh isyarat lingkungan. Dengan demikian, mungkin bermanfaat untuk mengatasi strategi mental untuk menolak isyarat terkait makanan juga dalam perawatan psikologis / perilaku individu yang kelebihan berat badan [misalnya, pelatihan kepunahan, pelatihan kontrol atensi, pelatihan respons (60, 119-121)]. Memanipulasi bias perhatian pada isyarat obat melalui terapi kontrol perhatian ditunjukkan untuk mengurangi beberapa isyarat obat perilaku kontrol memiliki lebih dari pecandu (60, 122-124). Sejauh pengetahuan kami, hanya ada satu studi, yang menerapkan program attention bias modification (ABM) seperti yang digunakan dalam gangguan adiktif untuk individu yang kelebihan berat badan dan obesitas (yaitu, pesta makan) (125). Studi ini mengungkapkan penurunan berat badan, gejala gangguan makan, pesta makan, dan kehilangan kontrol dan respon terhadap makanan setelah pelatihan ABM 8-minggu (125). Namun, hasil ini harus ditafsirkan dengan hati-hati karena ukuran sampel yang rendah dan uji coba label terbuka satu kelompok. Kombinasi dari respon makanan dan pelatihan perhatian telah berhasil menurunkan regulasi jaringan otak dan perhatian dan mengurangi lemak tubuh (120, 121). Untuk individu gemuk, yang dalam penelitian kami tidak berbeda dari kontrol berat badan normal mengenai pengaruh isyarat eksternal pada perilaku yang diarahkan pada tujuan, perawatan lain mungkin lebih tepat karena perilaku makan maladaptif telah dikonsolidasikan [misalnya, terapi perilaku kognitif, motivasi wawancara, pelatihan pembalikan kebiasaan, pelatihan pengendalian penghambatan (102, 126)]. Temuan penelitian ini bersama dengan penelitian sebelumnya (8, 9, 14, 57) juga harus dipertimbangkan ketika kebijakan dan pedoman baru untuk iklan makanan akan disusun.
Kesimpulan
Kami menemukan bahwa efek PIT untuk hadiah makanan berbeda sebagai fungsi dari status berat badan. Secara khusus, individu yang kelebihan berat badan lebih kuat dipengaruhi oleh rangsangan terkait makanan daripada individu yang gemuk dan normal. Gerakan mata selama pengkondisian Pavlov tidak berhubungan dengan kekuatan efek PIT pada individu yang kelebihan berat badan atau obesitas. Namun, individu dengan berat badan normal dengan respons terkondisi yang lebih kuat terhadap lokasi hadiah menunjukkan efek PIT yang lebih kuat dan mungkin berisiko untuk menambah berat badan. Temuan kami umumnya sejalan dengan teori sensitisasi insentif yang memprediksi bahwa individu yang kelebihan berat badan lebih rentan terhadap isyarat terkait makanan daripada kontrol berat badan normal. Kami berspekulasi bahwa hipersensitivitas ini mungkin berkurang pada peserta obesitas karena kebiasaan makan berlebihan / kompulsif atau perbedaan dalam penilaian hadiah.
Pernyataan etika
Semua subjek memberikan persetujuan tertulis sesuai dengan Deklarasi Helsinki. Protokol telah disetujui oleh Komite Etika Kanton Zurich.
Kontribusi Penulis
Semua penulis memahami dan merancang percobaan; RL memprogram eksperimen, menganalisis data, menulis teks naskah utama, dan menyiapkan gambar; AB mengumpulkan data; semua penulis membaca, memperbaiki, dan menyetujui naskah akhir.
Pernyataan Benturan Kepentingan
Para penulis menyatakan bahwa penelitian ini dilakukan tanpa adanya hubungan komersial atau keuangan yang dapat ditafsirkan sebagai potensi konflik kepentingan.
Ucapan Terima Kasih
Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Dr. Daniel Woolley atas bantuan teknis dan Dr. med. Renward S. Hauser dan Dr. med. Philipp Gerber atas wawasan dan rekomendasi mereka yang berharga tentang perekrutan pasien.
Catatan kaki
Pendanaan. Pekerjaan ini dimungkinkan oleh dana yang diterima dari Eat2Learn2Move hibah dari ETH Research Foundation.
Referensi