Psikiatri Biol. Naskah penulis; tersedia dalam PMC 2014 Mei 1.
Diterbitkan dalam bentuk yang diedit akhir sebagai:
Psikiatri Biol. 2013 Mei 1; 73 (9): 877 – 886.
Diterbitkan secara online 2013 Feb 23. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.01.014
PMCID: PMC3686098
NIHMSID: NIHMS466498
Abstrak
Latar Belakang
Sebuah langkah penting dalam penelitian obesitas melibatkan mengidentifikasi dasar-dasar neurobiologis dari pengolahan hadiah non-makanan yang unik untuk subkelompok individu obesitas tertentu.
metode
Sembilan belas orang gemuk mencari pengobatan untuk gangguan pesta makan (BED) dibandingkan dengan orang gemuk 19 non-BED (OB) dan subyek kontrol ramping 19 (LC) sambil melakukan tugas hadiah / kerugian moneter yang mengurai komponen antisipatif dan hasil selama komponen resonansi magnetik fungsional pencitraan. Perbedaan dalam aktivasi regional diselidiki dalam kelompok BED, OB, dan LC selama prospek hadiah / kerugian, antisipasi, dan pemberitahuan.
Hasil
Relatif terhadap kelompok LC, kelompok OB menunjukkan peningkatan aktivitas korteks prefrontal ventri striatal dan ventromedial selama fase antisipatif. Sebaliknya, kelompok BED relatif terhadap kelompok OB menunjukkan aktivitas striatal ventral bilateral yang berkurang selama pemrosesan hadiah / kerugian antisipatif. Tidak ada perbedaan yang diamati antara kelompok BED dan LC di ventral striatum.
Kesimpulan
Heterogenitas ada di antara individu gemuk sehubungan dengan korelasi saraf pemrosesan hadiah / kerugian. Perbedaan saraf pada kelompok yang terpisah dengan obesitas menunjukkan bahwa intervensi yang beragam dan beragam mungkin penting dalam mengoptimalkan strategi pencegahan dan pengobatan untuk obesitas.
Sistem penghargaan saraf — melalui pengaturan nafsu makan, pengaturan berat badan, dan respons pengobatan — telah terlibat dalam obesitas (1-3). Namun, penelitian pada populasi obesitas telah menunjukkan baik neurocircuitry hiper dan hiporesponsivitas dalam menanggapi isyarat makanan (4-8). Temuan yang tampaknya sumbang ini mungkin berhubungan dengan heterogenitas di antara individu yang mengalami obesitas (9). Obesitas dikaitkan dengan berbagai bentuk perilaku makan yang tidak teratur. Sebagai contoh, kelompok dengan obesitas dan gangguan pesta makan (BED) berbeda dari mereka dengan obesitas yang tidak terkait pesta pada banyak dimensi perilaku dan psikologis (10). Ada perdebatan saat ini sehubungan dengan penerapan "kecanduan makanan" untuk perilaku makan; meskipun beberapa peneliti berpendapat bahwa kurangnya bukti (11), yang lain mengusulkan bahwa konstruk tersebut tampaknya sangat relevan dengan subkelompok obesitas tertentu, seperti BED (12,13).
Temuan-temuan yang tampaknya sumbang mungkin juga mencerminkan kegagalan untuk memisahkan fase-fase yang berkaitan dengan proses antisipasi dan hasil (14). Antisipasi hadiah dikaitkan dengan aktivitas ventral striatal (VS), sedangkan aktivitas korteks prefrontal medial yang lebih besar dikaitkan dengan pemberitahuan hadiah atau fase hasil pemrosesan hadiah (15-18). Studi makanan isyarat membuat perbedaan antisipatif-konsumsi melaporkan respons antisipatif yang lebih besar di VS, otak tengah, amigdala, dan thalamus relatif terhadap fase penyempurnaan proses penghargaan pada individu yang sehat (19,20). Konsumsi makanan yang enak dikaitkan dengan aktivitas yang lebih besar di orbitofrontal cortex (OFC) dan insula, dengan peningkatan respon yang diamati pada individu yang mengalami obesitas (19,21,22). Pada obesitas, perbedaan antisipatif-konsumsi sangat penting, karena asupan energi tampaknya sangat dipengaruhi oleh sinyal antisipatif daripada konsumsi makanan aktual (23). Tingginya antisipasi hadiah makanan dianggap sebagai pemicu makan berlebihan pada individu yang mengalami obesitas (20,24).
Sampai saat ini, penelitian neuroimaging yang membedakan proses antisipatif / konsumsi dalam populasi dengan gangguan makan memberikan temuan yang kompleks. Obesitas, relatif terhadap lean, individu menunjukkan peningkatan aktivitas di insula dan inferior frontal gyrus (IFG) selama antisipasi makanan (22). Namun, pada bulimia nervosa, gangguan yang ditandai dengan pesta makan, antisipasi makanan dikaitkan dengan berkurangnya aktivitas prefrontal dan insula, relatif terhadap individu yang tidak makan (25). Aktivitas striatal dikaitkan dengan tugas pemrosesan hadiah (15-18,26,27), dan perubahan respons striatal terkait dengan obesitas dan penambahan berat badan; Namun, meskipun beberapa penelitian menunjukkan aktivitas berkurang setelah asupan makanan yang enak pada individu yang obesitas, yang lain melaporkan peningkatan respon striatal (6,22,28,29).
Demikian pula, literatur kecanduan mencakup temuan yang tampaknya ambigu dalam pemrosesan hadiah, bahkan ketika membedakan komponen antisipatif / penyempurnaan. Sebagai contoh, peningkatan aktivitas striatal telah dilaporkan dalam ketergantungan kokain selama pemrosesan antisipatif (30), sedangkan respons VS antisipatif yang berkurang telah dicatat dalam ketergantungan alkohol (31) dan perjudian patologis (32). Perbedaan-perbedaan ini mungkin berhubungan dengan gangguan spesifik, pertimbangan metodologis / analitis, status pencarian pengobatan, atau penggambaran anatomi VS; perbedaan tambahan mungkin berhubungan dengan jenis penguat (misalnya, terkait kecanduan / tidak terkait).
Meskipun banyak studi neuroimaging memeriksa proses hadiah terkait dengan paradigma isyarat makanan pada populasi obesitas, ada kelangkaan investigasi ke dalam pemrosesan hadiah non-makanan dalam obesitas (33,34). Memahami proses pemberian hadiah secara umum dalam obesitas adalah penting, karena perubahan dalam sirkuit hadiah mungkin mewakili kerentanan untuk gangguan makan. Penelitian saat ini menggunakan fungsional magnetic resonance imaging (fMRI) untuk memeriksa pemrosesan hadiah moneter selama antisipasi dan penerimaan menang / kalah pada individu yang obesitas dengan dan tanpa BED dan kelompok lean comparison (LC). Gangguan makan pesta berbeda secara signifikan dari bentuk lain dari obesitas dan gangguan makan dalam berbagai perilaku, citra tubuh, psikologis, dan kejiwaan (10,35,36). Namun, hingga saat ini, hanya dua studi neuroimaging yang meneliti korelasi bio-perilaku dari gangguan ini relatif terhadap kondisi obesitas lainnya. Perbedaan pertama yang diamati pada peserta BED yang kelebihan berat badan relatif terhadap kelompok kelebihan berat badan dan lean tanpa BED dalam respon dari korteks prefrontal ventromedial (vmPFC) terhadap isyarat makanan (37). Baru-baru ini, kami mengamati perbedaan aktivasi otak antara individu gemuk dengan dan tanpa BED selama tugas kontrol kognitif, dengan kelompok BED menunjukkan aktivasi yang relatif berkurang di IFG, vmPFC, dan insula (38).
Untuk menyelidiki perbedaan lebih lanjut pada individu obesitas dengan dan tanpa BED, kami menggunakan tugas penundaan insentif moneter (MIDT) yang banyak digunakan untuk memeriksa proses hadiah / kerugian (16,17,32,39,40). Kami berhipotesis bahwa kelompok BED akan menunjukkan berkurangnya respons dalam VS selama fase antisipatif, sedangkan kelompok OB akan menunjukkan peningkatan aktivitas VS relatif terhadap kelompok LC. Kami berhipotesis bahwa, konsisten dengan penelitian fMRI di bulimia (25), selama fase hasil kelompok BED akan menunjukkan penurunan vmPFC, insula, thalamus, dan aktivitas IFG relatif terhadap kelompok non-BED. Kesamaan dalam kelompok BED dan OB diperiksa, mengingat kesamaan potensial antara individu gemuk dalam korelasi saraf pemrosesan hadiah.
Metode dan Bahan
Peserta
Peserta termasuk 57 dewasa 19 – 64 tahun (usia rata-rata: 38.9, 34 perempuan), di mana 64.9% (n = 37) diidentifikasi sebagai Kaukasia, 29.0% (n = 17) diidentifikasi sebagai Afrika Amerika, 5.3% (n = 3) diidentifikasi sebagai penduduk asli Amerika, dan 1.8% (n = 1) diidentifikasi sebagai orang Asia-Amerika; 5.3% (n = 3) mengidentifikasi diri mereka sebagai Hispanik, dan 94.7% (n = 54) diidentifikasi sebagai non-Hispanik. Informasi demografis ada di Tabel 1 dan Suplemen 1. Usia dimasukkan sebagai kovariat dalam semua analisis kontras kelompok, mengingat perbedaan kelompok dalam usia dan untuk mengontrol efek yang berkaitan dengan usia. Indeks massa tubuh (BMI) dalam kelompok BED berkisar dari 30.1 hingga 44.1. Kelompok OB termasuk individu 19 dengan BMI mulai dari 30.4 ke 41.6 dan kelompok LC terdiri dari individu 19 dengan BMI mulai dari 20.4 ke 24.6. Kelompok BED dan OB tidak berbeda pada BMI rata-rata, dan seperti yang diharapkan, kelompok-kelompok ini memiliki BMI lebih tinggi daripada kelompok LC.
Kelompok BED yang obesitas terdiri dari peserta yang mencari pengobatan 19 yang terdaftar dalam uji coba terkontrol plasebo acak 4-bulan pengobatan sibutramine dan intervensi self-help kognitif-perilaku, self-help, sendiri atau dalam kombinasi. Mengikuti langkah-langkah dasar yang dijelaskan di sini, peserta menjalani protokol fMRI sebelum memulai perawatan, yang diberikan selama 4 bulan. Kriteria DSM-5 yang diusulkan untuk BED (www.dsm5.org) digunakan untuk memverifikasi bahwa semua individu dalam kelompok BED memenuhi kriteria, tetapi tidak ada individu dalam kelompok OB atau LC yang memiliki riwayat atau ekspresi saat makan pesta atau perilaku makan yang tidak teratur lainnya.
Ukuran
MIDT
Semua peserta menyelesaikan MIDT; tugas dan metode eksperimental dijelaskan di tempat lain (32,39) dan di bagian Metode pada Suplemen 1.
Akuisisi dan Analisis fMRI
Gambar diperoleh dengan sistem MRI Siemens TIM Trio 3T (Siemens, Malvern, Pennsylvania). Metode akuisisi dan analisis gambar dirinci dalam Tambahan 1. Gambar fungsional diproses dengan SPM5 (Welcome Functional Imaging Laboratory, London, UK), dinormalisasi ke template Montreal-Neurological-Institute dan dihaluskan dengan kernel 6-mm-lebar penuh pada setengah-maksimum. Pemodelan tingkat pertama dilakukan dengan regresi yang kuat (41) untuk mengurangi pengaruh pencilan (42). Parameter gerak dan filter jalan-tinggi dimasukkan sebagai regressor tambahan yang tidak menarik. Paket analisis Neuroelf (www.neuroelf.net) digunakan untuk analisis efek acak tingkat kedua. Koreksi untuk beberapa perbandingan dilakukan dengan simulasi Monte-Carlo (misalnya, AlphaSim), dengan gabungan ambang voxel dan kluster untuk menghasilkan tingkat kesalahan berdasarkan keluarga 5%. Untuk memeriksa aktivasi otak yang berkaitan dengan tugas, kami membandingkan: 1) antisipasi keuntungan moneter versus antisipasi tidak ada hasil moneter untuk prospek (A1) dan fase mengantisipasi notifikasi (A2) (A1Win dan A2Win, masing-masing); 2) mengantisipasi kerugian moneter versus mengantisipasi tidak ada hasil moneter untuk fase A1 dan A2 (masing-masing A1Loss dan A2Loss); 3) "Menang" versus uji coba "Netral" (OCWin); dan 4) "Rugi" versus "Netral" hasil uji coba (OCLoss). Lihat Suplemen 1 untuk informasi lebih lanjut dan Balodis et al. (32) menggambarkan struktur persidangan. Untuk menguji perbedaan antar kelompok, kami membandingkan aktivitas dalam kelompok BED, OB, dan LC selama A1Win, A2Win, OCWin, A1Loss, A2Loss, dan OCLoss secara berpasangan. t tes. Selain kontras seluruh otak, 2 wilayah-of-interest analisis dilakukan. Analisis ini berfokus pada VS, dengan koordinat dari meta-analisis sirkuit otak yang direkrut selama antisipasi insentif moneter (Gambar 2) (43) dan koordinat yang meliputi nucleus accumbens (Gambar 3) (26).
Hasil
Kontras A1 dan hasil respons perilaku dan afektif terletak di Tambahan 1, mengingat keterbatasan ruang dan relevansi fase A2 dan OC dengan proses adiktif. Selain itu, analisis konjungsi mencantumkan aktivasi yang tumpang tindih di seluruh kelompok obesitas (gabungan BED + OB grup) terdaftar di Tabel S2 dalam Suplemen 1. Semua perbedaan kelompok tercantum dalam Tabel 1. Berikut ini, hasil menyoroti dan menggambarkan perbedaan kelompok yang terkait dengan hipotesis kami (yaitu, area fronto-striatal). Hasil analisis wilayah kepentingan digambarkan dalam Angka 2 dan Dan33.
OB Versus LC
A2Win
Selama A2Win, kontras OB-LC menunjukkan peningkatan aktivitas di IFG kanan meluas ke medial OFC dan di talamus bilateral meluas ke berekor kanan, VS (Gambar 2C, Gambar 3C), dan hipotalamus.
A2Loss
Selama A2Loss, kontras OB-LC menunjukkan peningkatan aktivitas di IFG kiri meluas secara bilateral ke IFG kanan, OFC, dan vmPFC; gyrus frontal kanan medial membentang lateral ke gyrus frontal tengah dan IFG; dan meninggalkan substansia nigra otak tengah memanjang ke nukleus merah dan nukleus lentiform.
OCWin
Selama OCWin, kontras OB-LC menunjukkan aktivitas yang relatif menurun pada girus pre-sentral kiri yang meluas ke bagian tengah girus frontal dan postcentral.
OCLoss
Selama OCLoss, kontras OB-LC menunjukkan aktivitas yang berkurang pada girus pre-sentral kiri yang meluas ke medial frontal dan girus postcentral.
BED vs. LC
A2Win
Selama A2Win, kontras BED-LC menunjukkan aktivitas yang relatif meningkat pada kaudat dorsal meluas ke girus frontal tengah, insula, dan klaustrum dan di gyrus cingulate kiri memanjang hingga berekor (Gambar 2D). Penurunan aktivitas diamati pada girus frontal medial dorsal.
A2Loss
Selama A2Loss, kontras BED-LC menunjukkan aktivitas yang relatif meningkat pada caudate kanan yang meluas ke IFG. Aktivitas yang relatif berkurang diamati pada gyrus frontal tengah kanan yang memanjang ke belakang ke girus frontal medial.
OCWin
Selama OCWin, kontras BED-LC menunjukkan aktivitas yang relatif berkurang pada gyrus temporal superior kanan meluas ke insula, cingulate gyrus, dan cingulate posterior; lobulus parietal inferior kiri meluas ke insula, cingulate posterior, gyrus temporal superior / menengah, VS, caudate, gyrus postcentral, precuneus, cuneus, gyrus oksipital superior / menengah, dan culmen; cingulate anterior bilateral meluas ke lateral kanan IFG, caudate, dan claustrum; gyrus frontal medial bilateral; dan kanan VS.
OCLoss
Selama OCLoss, kontras BED-LC menunjukkan aktivitas yang relatif menurun di girus prekentral kiri meluas ke gingrus cingulate kanan, cingulate anterior bilateral, lobulus paracentral kiri, gyrus postcentral kanan, dan lobulus paracentral kanan; gyrus temporal superior superior meluas ke gyrus temporal transversal, gyrus postcentral, dan insula; insula kiri memanjang ke girus prekentral dan girus postcentral; cingulate posterior kiri meluas ke lingual gyrus, precuneus bilateral, dan cuneus; dan otak tengah kanan meluas ke thalamus dan culmen.
BED vs. OB
A2Win
Selama A2Win, kontras BED-OB menunjukkan aktivitas yang relatif berkurang pada nukleus lentiform yang memanjang secara bilateral ke VS (Gambar 2B, Gambar 3B), hipotalamus, thalamus, berekor, putamen, dan nukleus merah otak tengah; di gyrus cingulate kanan memanjang bilateral ke medial / superior frontal gyrus; insula kanan meluas ke gyrus temporal superior; dan di girus precentral kiri meluas ke IFG.
A2Loss
Selama A2Loss, kontras BED-OB menunjukkan aktivitas yang relatif berkurang pada nukleus merah otak tengah yang meluas ke thalamus, VS bilateral, dan substantia nigra; girus frontal medial meluas ke girus postcentral, gingrus cingulate, lobulus parietal inferior, girus postcentral, dan girus frontal superior; insula kiri meluas ke gyrus temporal superior; gyrus frontal tengah meluas ke cingulate anterior dan gyrus frontal medial; dan meninggalkan girus precentral memanjang ke girus postcentral.
OCWin
Selama OCWin, kontras BED-OB menunjukkan aktivitas yang relatif berkurang di insula, inti lentiform, para-hippocampal gyrus, cuneus, thalamus, dan gyrus temporal superior; gyrus temporal superior superior meluas ke insula, girus precentral, dan IFG; gyrus frontal medial kanan meluas ke cingulate anterior, VS bilateral, dan caudate; dan meninggalkan berekor.
OCLoss
Selama OCLoss, kontras BED-OB menunjukkan tidak ada perbedaan kelompok di daerah fronto-striatal (Tabel 1 daftar semua perbedaan kelompok).
Diskusi
Perbedaan signifikan diamati antara kelompok BED, OB, dan LC dengan cara yang sebagian mengkonfirmasi hipotesis kami: perbedaan antisipatif yang signifikan dalam VS diamati selama fase menang / kalah A2 dalam fase kontras BED-OB (tetapi bukan BED-LC); Perbandingan BED-OB selama fase-fase ini mengungkapkan respons VS antisipatif yang berkurang pada BED, sedangkan kontras OB-LC menunjukkan respons VS yang meningkat pada OB. Pola-pola ini juga berlaku untuk perbedaan kelompok di otak tengah, thalamus, dan amigdala, menunjukkan perbedaan rekrutmen sirkuit afektif dan / atau motivasi (44,45). Pemrosesan hasil pada peserta BED dikaitkan dengan berkurangnya aktivitas prefrontal dan insula relatif terhadap kedua kelompok non-BED. Implikasi biologis dan klinis dibahas di sini berkenaan dengan perbedaan antara perbedaan kelompok selama fase hadiah antisipatif dan hasil.
Pemrosesan Antisipasi
Konsisten dengan hipotesis kami, pemrosesan antisipatif dikaitkan dengan berkurangnya aktivitas VS bilateral di BED relatif terhadap peserta OB. Sebaliknya, kontras OB-LC mengungkapkan peningkatan rekrutmen VS bilateral selama fase ini pada peserta OB. Selain itu, pensinyalan BED-OB divergen dibuktikan di otak tengah, amigdala, dan thalamus - daerah yang sebelumnya diidentifikasi dalam paradigma isyarat makanan sebagai lebih responsif selama antisipatif relatif terhadap proses hadiah yang sempurna (19,20). Hasil ini, oleh karena itu, memberikan beberapa klarifikasi dari temuan pemrosesan hadiah hipo versus hiperaktif yang ambigu pada obesitas dan menggarisbawahi pentingnya membedakan antara subtipe obesitas dan fase imbalan hasil-hasil yang bersifat antisipatif. VS, khususnya nucleus accumbens, telah sangat terlibat dalam pemrosesan hadiah, terutama yang berkaitan dengan perubahan dalam keadaan afektif dan perilaku yang diarahkan pada tujuan (46-48). Temuan kami tentang berkurangnya respons striatal pada kelompok BED, relatif terhadap kelompok OB, di seluruh fase win / loss A2 sesuai dengan temuan MIDT pada populasi lain yang ditandai oleh masalah dengan kontrol impuls, termasuk yang dengan perjudian patologis, gangguan perhatian / defisit hiperaktif. , ketergantungan alkohol, dan riwayat keluarga positif untuk alkoholisme (31,32,39,49,50). Mirip dengan temuan terkait perjudian patologis (37), hipoaktivitas frontostriatal relatif pada peserta BED kurang spesifik fase daripada hipotesis. Aktivitas fronto-striatal yang relatif berkurang terjadi pada fase antisipatif dan hasil serta kondisi menang dan kalah (Gambar 1), mengindikasikan dalam BED suatu pola umum dari pemrosesan hadiah dan kerugian fronto-striatal yang berkurang. Selain itu, kontras BED-LC dan BED-OB menghasilkan pola perbedaan yang serupa di seluruh fase hasil pada MIDT, terutama di daerah insular dan striatal. Namun, beberapa perbedaan di daerah fronto-striatal selama fase antisipasi dalam kontras BED-LC menunjukkan bahwa kelompok BED mungkin lebih baik ditandai oleh perubahan selama fase hasil, sedangkan kelompok OB dibedakan melalui hiperaktif selama fase antisipatif.
Relevansi dengan Teori Ketergantungan
Pemrosesan antisipatif yang berkurang mungkin merupakan prekursor penting dalam pengembangan BED. "Sindrom kekurangan hadiah" berpendapat bahwa individu dengan aktivitas neurokircuiti imbalan awal yang rendah dapat mengkonsumsi makanan atau terlibat dalam perilaku adiktif dalam upaya kompensasi untuk merangsang aktivitas di area ini (51). Perubahan respons otak tengah yang mencakup substantia nigra pada fase A2W dan A2L di BED-OB dan kontras OB-LC menunjukkan perubahan pada jalur saraf dopaminergik. Memang, VS, hipotalamus, thalamus, dan korteks prefrontal merupakan daerah proyeksi utama dari sistem dopamin mesocorticolimbic, konsisten dengan peran neurotransmitter ini dalam pemrosesan hadiah (52,53). Meskipun fMRI tidak dapat secara pasti menghubungkan perubahan aktivitas dengan dopamin, studi fMRI dan positron emisi tomografi menunjukkan peningkatan aktivitas dopaminergik di area kortikal prefrontal ketika individu mengantisipasi dan menerima hadiah uang (54). Perubahan dopaminergik dicatat dalam BED (55-57), dan pelepasan dopamin striatal selama stimulasi makanan secara positif terkait dengan pengekangan makanan (58). Meskipun demikian, model dopaminergik BED-hipo-aktif / OB-hiperaktif mungkin terlalu menyederhanakan proses yang mendasarinya; perubahan mungkin berhubungan dengan tahap gangguan tertentu, sehingga hipersensitivitas awal sistem ini mungkin menjadi downregulated dengan terlalu banyak makan berlemak atau bergula makanan berlemak (59-61). Konsisten dengan teori arti-penting, dampak hedonis (yaitu, “suka”) dari proses penyempurnaan dapat menurun setelah konsumsi berlebihan, sedangkan komponen pentingnya-makna (yaitu, “keinginan”) semakin tinggi. Dalam studi saat ini, peserta BED menunjukkan berkurangnya proses antisipatif relatif terhadap kelompok OB dengan isyarat moneter; ada kemungkinan bahwa paparan isyarat makanan (yaitu, gangguan rangsangan spesifik) dapat meningkatkan aktivitas dalam jaringan fronto-striatal (37).
Berbeda dengan kelompok BED, perbedaan kelompok OB-LC sebagian besar terkandung dalam fase antisipatif. Temuan dalam kelompok OB (relatif terhadap LC) dari peningkatan medial / lateral OFC, striatum, amygdala, dan aktivasi hippocampal selama pemrosesan antisipatif konsisten dengan pola respons yang sama yang dicatat selama presentasi isyarat makanan (7) dan mendukung gagasan antisipasi imbalan yang lebih besar dalam grup ini.
Pemrosesan Hasil
Konsisten dengan hipotesis kami, peserta BED menunjukkan aktivitas yang relatif berkurang di daerah prefrontal dan insular selama fase hasil, relatif terhadap kedua kelompok OB dan LC. Temuan ini konsisten dengan laporan dalam bulimia penuh dan sub-ambang, di mana individu menunjukkan penurunan aktivitas di girus frontal tengah kiri, insula, dan girus prekursor kanan selama konsumsi makanan yang enak (25). Selain itu, vmPFC dan atrofi insula kanan terkait dengan etiologi pesta-makan kompulsif (62). Dalam kedua kontras BED-OB dan BED-LC, berkurangnya aktivitas insula bilateral yang meluas ke IFG terlihat jelas pada peserta BED. Insula merupakan korteks rasa primer tetapi juga terlibat dalam pensinyalan homeostatis (63-65). Oleh karena itu, hasilnya mendukung gagasan perubahan pemrosesan hadiah yang digeneralisasi dalam BED. Kesadaran interokeptif yang berubah melalui aktivitas insula tumpul, terutama selama pemrosesan hasil, menunjukkan kemampuan yang terganggu untuk mengintegrasikan informasi hadiah yang berkaitan dengan keadaan individu saat ini. Selain itu, IFG terlibat dalam interaksi antara proses kognitif dan motivasi selama kontrol penghambatan (66-68); karena itu penurunan IFG kolektif dan pensinyalan insula mungkin memiliki implikasi untuk mengukur sinyal kelaparan / rasa kenyang.
Kekuatan, Keterbatasan, dan Arah Masa Depan
Sepengetahuan kami, penelitian saat ini adalah investigasi fMRI pertama ke dalam pemrosesan hadiah yang digeneralisasi di seluruh fase hadiah yang berbeda dan antara subkelompok obesitas, termasuk yang dengan BED. Penerapan paradigma pemrosesan hadiah dalam kelompok obesitas yang menunjukkan perilaku makan yang berbeda memberikan wawasan yang lebih besar tentang biomarker potensial dari masing-masing fenotipe. Dengan cara ini, penelitian ini menguraikan korelasi saraf spesifik yang terkait dengan pola perilaku makan dari orang-orang yang terkait dengan obesitas. Selain itu, tugas fMRI memberikan kesempatan untuk memeriksa pola neurofungsional yang terkait dengan proses hadiah / kerugian yang mungkin mempromosikan pola makan tertentu.
Penelitian saat ini dibatasi oleh beberapa faktor. Rendahnya jumlah peserta laki-laki dalam kelompok BED menghalangi pemeriksaan perbedaan gender; administrasi kuesioner makan di semua kelompok mungkin juga telah mengidentifikasi karakteristik makan penting lainnya. Studi sebelumnya telah melaporkan perbedaan terkait dengan keparahan BED dalam sampel klinis versus komunitas (69); oleh karena itu, adalah mungkin bahwa sifat pencarian pengobatan membedakan BED dari kelompok OB dan LC. Beberapa temuan seluruh otak tidak bertahan dari koreksi Bonferroni konservatif untuk beberapa perbandingan yang berkaitan dengan enam fase MIDT dan tiga kelompok diagnostik yang diperiksa.
Penelitian selanjutnya dapat meneliti lebih lanjut kesamaan antara kelompok BED dan OB; dalam studi saat ini, analisis hubungannya diidentifikasi tumpang tindih di daerah punggung dan posterior yang lebih banyak (Tabel S2 dalam Suplemen 1). Selain itu, sedikit tumpang tindih yang diamati antara kelompok obesitas dalam kontras BED-LC dan OB-LC. Area-area konkordan sebagian besar muncul selama fase hasil dan di daerah posterior yang lebih dorsal, termasuk berkurangnya cingulate posterior, precuneus, dan aktivitas girus precentral selama kedua fase hasil. Area-area ini terlibat dalam ekspektasi penghargaan dan kontrol perhatian; misalnya, cingulate posterior dianggap berperan dalam menandakan perubahan lingkungan, termasuk hasil penghargaan, dengan peningkatan aktivitas yang sesuai dengan perubahan dalam keadaan internal atau variabel lingkungan (70). Aktivitas yang berkurang pada area ini pada kelompok obesitas menunjukkan perubahan dalam perhatian dan motivasi selama umpan balik dalam fase hasil.
Studi di masa depan juga harus memeriksa kemungkinan perbedaan yang berkaitan dengan jenis kelamin, status merokok, dan perilaku mencari pengobatan pada individu yang obesitas. Langkah penting lainnya akan melibatkan memahami bagaimana sistem saraf ini berinteraksi dengan mekanisme homeostatis (71,72) dan juga mengaitkannya dengan kronisitas / durasi obesitas dan / atau BED. Studi longitudinal selanjutnya dapat memberikan hubungan temporal antara perubahan berat badan dan pemrosesan sistem penghargaan dan mengidentifikasi penanda biologis yang berkaitan dengan asupan makanan sebelum perkembangan obesitas. Meskipun desain eksperimental saat ini tidak dapat membedakan apakah perbedaan ini merupakan penyebab atau konsekuensi dari obesitas atau makan berlebihan, mereka tetap memiliki implikasi yang signifikan untuk pengobatan obesitas. Terapi yang difokuskan pada merangsang aktivitas limbik kortikostriatal mungkin merupakan strategi pengobatan yang penting untuk BED. Secara lebih luas, temuan ini menunjukkan relevansi potensial dari kebijakan kesehatan dalam mengatur makanan tinggi lemak, tinggi gula yang dapat mengubah responsivitas hadiah pada mereka yang berisiko makan berlebihan dan obesitas (73).
Kesimpulan
Studi saat ini merupakan langkah penting dalam memeriksa kelompok orang dengan obesitas dan korelasi otak dari pemrosesan hadiah non-makanan. Temuan-temuan dari berkurangnya pemrosesan kortiko-striatal pada para peserta BED di seluruh fase-fase penghargaan antisipatif dan hasil relatif terhadap kelompok-kelompok OB dan LC menyarankan berkurangnya perekrutan jaringan-jaringan yang terlibat dalam pemrosesan hadiah dan pengaturan diri. Data ini juga memberikan bukti perubahan neurocircuitry serupa yang memediasi pemrosesan hadiah pada gangguan kontrol impuls lain, seperti perjudian patologis dan ketergantungan alkohol. Dimasukkannya kedua kelompok BED dan OB merupakan langkah kunci dalam mempertimbangkan bagaimana perilaku kompleks berkontribusi terhadap obesitas. Secara keseluruhan, temuan saat ini menunjukkan substrat saraf yang berbeda dalam proses hadiah abstrak yang membedakan subkelompok spesifik dari individu yang mengalami obesitas. Data ini mungkin memberikan wawasan tentang temuan VS aktivitas yang tampaknya ambigu dalam penelitian obesitas.
Ucapan Terima Kasih
Dukungan diberikan oleh hibah berikut: National Institutes of Health (NIH) hibah R01-DA019039, P20-DA027844, P50-AA012870, R01-DA020908, R01-AA016599, RL1-RXNXXNXXNXXNXXNXXNX017539NXX , dan 12K00167 DK01. Kami berterima kasih kepada Scott Bullock, Jessica Montoya, Naaila Panjwani, Monica Solorzano, Jocelyn Topf, Katie VanBuskirk, Rachel Barnes, dan Robin Masheb atas bantuan mereka dalam proyek ini. Isi naskah adalah semata-mata tanggung jawab penulis dan tidak mewakili pandangan resmi dari salah satu lembaga donor.
Dr. Potenza telah berkonsultasi dan menasihati Boehringer Ingelheim; berkonsultasi dan memiliki kepentingan finansial di Somaxon; menerima dukungan penelitian dari NIH, Veterans Administration, Mohegan Sun Casino, National Center for Responsible Gaming dan Afiliasinya Institute for Research on Gambling Disorders, Forest Laboratories, Psyadon, Ortho-McNeil, Oy-Control / Biotie, dan GlaxoSmithKline Pharmaceuticals; berpartisipasi dalam survei, surat, atau konsultasi telepon terkait dengan kecanduan obat, gangguan kontrol impuls, atau topik kesehatan lainnya; berkonsultasi untuk kantor hukum dan kantor pembela umum federal dalam masalah yang berkaitan dengan gangguan kontrol impuls; memberikan perawatan klinis di Connecticut Department of Mental Health and Addiction Services Problem Gambling Services Program; melakukan review hibah untuk NIH dan lembaga lainnya; diberikan kuliah akademis dalam putaran akbar, acara pendidikan kedokteran berkelanjutan, dan tempat klinis atau ilmiah lainnya; dan menghasilkan buku atau bab buku untuk penerbit teks kesehatan mental.
Catatan kaki
Semua penulis lain melaporkan tidak ada kepentingan finansial biomedis atau potensi konflik kepentingan.
Materi tambahan yang dikutip dalam artikel ini tersedia online di http://dx.doi.org/10.1016/j.biopsych.2013.01.014.
Referensi
;