Integritas struktural antara kontrol eksekutif dan daerah hadiah otak memprediksi persentase lemak tubuh pada diet kronis (2016)

Cognitive Neuroscience
 

Pin-Hao Andy Chen, Robert S. Chavez & Todd F. Heatherton

Halaman 1-5 | Menerima 19 Apr 2016, Diterima 05 Sep 2016, Versi penulis yang diterima diposting secara online: 23 Sep 2016, Diterbitkan online: 11 Okt 2016

Abstrak

Kegagalan untuk mempertahankan berat badan yang sehat dapat mencerminkan ketidakseimbangan jangka panjang antara kontrol eksekutif dan sistem penghargaan otak. Studi saat ini meneliti apakah konektivitas anatomi antara kedua sistem ini diprediksi variabilitas individu dalam mencapai berat badan yang sehat, terutama pada pelaku diet kronis. Tiga puluh enam wanita pelaku diet kronis menyelesaikan tugas reaktivitas makanan-isyarat di pemindai. Dua wilayah yang diminati (ROI) ditentukan dari tugas reaktivitas: inferior frontal gyrus (IFG), yang melibatkan kontrol kognitif dan orbitofrontal cortex (OFC), yang mewakili nilai hadiah. Saluran materi putih yang menghubungkan dua ROI ini diidentifikasi di seluruh peserta menggunakan difusi tensor imaging (DTI) dan trakea probabilistik. Hasil penelitian menunjukkan hubungan negatif antara persentase lemak tubuh dan integritas white matter dalam saluran yang diidentifikasi. Ini menunjukkan bahwa berkurangnya integritas struktural antara OFC dan IFG mungkin terkait dengan masalah pengaturan diri bagi mereka yang secara kronis melakukan diet untuk mengendalikan berat badan.

KATA KUNCI: Kontrol diripencitraan tensor difusikonektivitaspencitraan resonansi magnetik fungsionalperbedaan individukegemukan

Pengantar

Obesitas dan diet telah meningkat secara substansial dalam beberapa dekade terakhir, dengan banyak pelaku diet gagal menurunkan berat badan dalam jangka waktu yang lama dan menjadi pelaku diet kronis (Andreyeva, Long, Henderson, & Grode, 2010 Andreyeva, T., Long, MW, Henderson, KE, & Grode, GM (2010). Mencoba menurunkan berat badan: Strategi diet di antara orang Amerika dengan kelebihan berat badan atau obesitas pada tahun 1996 dan 2003. Jurnal Asosiasi Diet Amerika, 110 (4), 535 – 542. doi: 10.1016 / j.jada.2009.12.029[CrossRef], [PubMed]). Di antara individu-individu ini, beberapa bahkan bertambah berat badannya setelah bertahun-tahun berdiet (van Strien, Herman, & Verheijden, 2014 van Strien, T., Herman, CP, & Verheijden, MW (2014). Pengekangan diet dan perubahan massa tubuh. Sebuah studi tindak lanjut 3 tahun dalam sampel perwakilan Belanda. Nafsu makan, 76, 44 – 49. doi: 10.1016 / j.appet.2014.01.015[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), sehingga terlibat dalam perilaku yang merusak tujuan mereka. Sebuah tinjauan komprehensif tentang obesitas menunjukkan bahwa tidak hanya sensitivitas penghargaan yang meningkat terhadap isyarat makanan tetapi kegagalan dalam pengaturan diri juga berperan dalam obesitas (Volkow, Wang, Tomasi, & Baler, 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D., & Baler, RD (2013). Obesitas dan kecanduan: Neurobiologis tumpang tindih. Ulasan Obesitas, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Demikian pula, perbedaan individu dalam mencapai atau mempertahankan keberhasilan diet jangka panjang dapat mencerminkan perbedaan dalam kemampuan mengatur diri sendiri (Heatherton, 2011 Heatherton, TF (2011). Neuroscience diri dan pengaturan diri. Ulasan Tahunan Psikologi, 62 (1), 363 – 390. doi: 10.1146 / annurev.psych.121208.131616[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Menurut model keseimbangan, hasil pengaturan diri tersebut mencerminkan perbedaan individu dalam keseimbangan antara daerah otak yang terlibat dalam kontrol eksekutif, misalnya, girus frontal inferior (IFG) dan daerah yang mewakili nilai penghargaan, misalnya, korteks orbitofrontal (OFC) (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF, & Wagner, DD (2011). Ilmu saraf kognitif tentang kegagalan pengaturan diri. Tren Ilmu Kognitif, 15 (3), 132 – 139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Keseimbangan antara penghargaan dan kontrol bergantung pada komunikasi antara IFG dan OFC (Wagner, Altman, Boswell, Kelley, & Heatherton, 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2013). Penipisan regulasi diri meningkatkan respons saraf terhadap penghargaan dan merusak kontrol top-down. Psikologi Sains, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), yang tercermin dalam konektivitas di antara mereka. Perbedaan individu dalam integritas struktural dari jalur anatomi ini dapat memprediksi hasil jangka panjang dari diet kronis, seperti persentase lemak tubuh.

Untuk mengisolasi wilayah otak yang diketahui terlibat dalam memproses nilai nafsu makan makanan, kami menggunakan tugas reaktivitas isyarat makanan untuk melokalkan wilayah minat (ROI) IFG dan OFC menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI) . Ulasan penelitian ini menunjukkan bahwa pelaku diet kronis cenderung menunjukkan aktivitas berlebihan terhadap isyarat makanan nafsu makan di kedua wilayah penghargaan dan wilayah yang terlibat dalam kontrol eksekutif setelah terpapar kondisi yang terkait dengan kegagalan diet di dunia nyata, seperti mengonsumsi makanan berkalori tinggi atau berada di terkuras dalam kendali kognitif mereka (Kelley, Wagner, & Heatherton, 2015 Kelley, WM, Wagner, DD, & Heatherton, TF (2015). Mencari sistem pengaturan diri manusia. Ulasan Tahunan Neuroscience, 38(1), 389–411. doi:10.1146/annurev-neuro-071013-014243[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]; Volkow et al., 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D., & Baler, RD (2013). Obesitas dan kecanduan: Neurobiologis tumpang tindih. Ulasan Obesitas, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Oleh karena itu, kami menggunakan tugas reaktivitas isyarat makanan untuk melokalisasi luasnya wilayah IFG dan OFC yang terlibat dalam pemrosesan isyarat makanan, dan kami kemudian menggunakan kedua daerah ini sebagai masker benih untuk trakea probabilistik dalam analisis difusi tensor imaging (DTI) untuk menghitung integritas materi putih antara kedua wilayah ini. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menggunakan pendekatan multimodal untuk mengisolasi saluran materi putih antara daerah yang didefinisikan secara fungsional dari IFG dan OFC. Pendekatan ini menawarkan cara yang ditargetkan untuk memeriksa apakah integritas struktural saluran ini memprediksi variabilitas diet kronis dalam persentase lemak tubuh. Kami berhipotesis bahwa pelaku diet kronis yang memiliki persentase lemak tubuh tertinggi akan menunjukkan integritas struktural terendah dalam saluran yang menghubungkan IFG dan OFC.

metode

Empat puluh wanita penderita diet kronis kidal yang memiliki skor lebih tinggi dari 15 pada Skala Pengekangan, ukuran diet kronis (Heatherton, Herman, Polivy, King, & McGree, 1988 Heatherton, TF, Herman, CP, Polivy, J., King, GA, & McGree, ST (1988). The (mis) pengukuran pengekangan: Analisis masalah konseptual dan psikometri. Jurnal Psikologi Abnormal, 97(1), 19–28. doi:10.1037/0021-843X.97.1.19[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), direkrut dalam penelitian ini dari sampel besar mahasiswa. Peserta diskrining untuk tidak memiliki riwayat kelainan metabolik, psikologis, atau neurologis. Empat peserta dikeluarkan karena gerakan kepala yang berlebihan (lebih dari 3 mms baik dalam arah x, y, atau z) selama pemindaian, menghasilkan ukuran sampel 36 pelaku diet kronis. Diet ditimbang menggunakan timbangan Tanita (model TBF-300A Arlington Heights), yang telah terbukti dapat mengukur persentase lemak tubuh dengan andal. Di antara pelaku diet kronis ini, persentase lemak tubuh rata-rata adalah 29.6% (SD = 5.5%; kisaran = 16.6-38.2%) dan indeks massa tubuh rata-rata (BMI) adalah 23.9 (SD = 3.1%, kisaran = 17.2-33.7, Tabel 1) .

Tabel 1. Karakteristik demografis dan diet populasi.

CSVDisplay Table

Untuk melokalisasi IFG dan OFC ROI yang terlibat dalam pemrosesan isyarat makanan, kami menggunakan paradigma reaktivitas isyarat makanan sebagai tugas pelokalan. Sebelum tugas pelokalan ini, kami menggunakan tugas pengendalian penghambatan yang semakin menipis, karena tugas ini membantu mendapatkan aktivitas penghargaan yang kuat (Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2013). Penipisan regulasi diri meningkatkan respons saraf terhadap penghargaan dan merusak kontrol top-down. Psikologi Sains, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Dalam tugas pengendalian penghambatan yang semakin menipis ini, peserta diminta untuk melihat video 7 menit tentang domba pegunungan bighorn Kanada dengan serangkaian kata pengalih yang bergerak dari bawah ke tengah layar dalam 3 detik (total 40 kata). Peserta diinstruksikan untuk menghindari membaca kata-kata pengganggu dan hanya fokus menonton video. Segera setelah tugas pengendalian penghambatan yang menipis, peserta menerima tugas reaktivitas isyarat makanan. Tugas ini terdiri dari 90 gambar makanan yang membangkitkan selera dan 180 gambar lainnya yang melibatkan orang atau pemandangan alam sebagai gambar kontrol. Setiap gambar disajikan selama 2000 md dan diikuti oleh fiksasi untuk 500 md lainnya dalam desain terkait peristiwa. Peserta diinstruksikan untuk membuat penilaian di dalam / luar ruangan untuk setiap gambar dengan menekan tombol. Tugas penilaian ini membuat peserta tetap fokus pada tugas ini tanpa menyadari tujuan studi kami, yaitu melokalisasi wilayah otak yang merespons isyarat makanan.

Data fMRI dari tugas reaktivitas isyarat makanan diproses dan dianalisis dengan SPM8 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, Inggris). Prosedur preprocessing termasuk koreksi gerak, penataan kembali, tidak mengesampingkan, normalisasi ke ruang standar, dan lebar penuh 6-mm setengah maksimum (FWHM) Perataan kernel Gaussian (lihat Bahan Tambahan untuk penjelasan terperinci tentang parameter pemindaian fMRI). Untuk setiap peserta, model linier umum yang menggabungkan efek tugas dan kovariat yang tidak menarik dihitung dan dililit dengan fungsi respon hemodinamik kanonik (HRF). Gambar kontras makanan versus kontrol dibuat untuk setiap peserta dan kemudian diserahkan ke analisis seluruh otak efek-acak, dikoreksi untuk beberapa perbandingan untuk p <0.05 dengan simulasi Monte Carlo menggunakan AFNI's AlphaSim (Gambar 1 (a), Tabel S1). ROI IFG dan OFC didefinisikan berdasarkan analisis seluruh otak ini dan digunakan sebagai masker (Gambar 1 (b)) dalam metode penyemaian dua topeng untuk trografi probabilistik DTI. Data DTI diproses sebelumnya dan dianalisis dengan Difusi Toolbox di FSL (Behrens et al., 2003 Behrens, T., Woolrich, MW, Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Nunes, RG, Clare, S.,… Smith, SM (2003). Karakterisasi dan penyebaran ketidakpastian dalam pencitraan MR berbobot difusi. Resonansi Magnetik dalam Kedokteran, 50 (5), 1077 – 1088. doi: 10.1002 / mrm.10609[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Kami menggunakan metode penyemaian dua topeng untuk memastikan bahwa peta-peta trografi hanya mencakup garis-garis yang melewati kedua topeng benih. Tentang garis saluran probabilistik 5000 dikirim dari setiap voxel dalam kedua masker benih dan hasil ini dinormalisasi ke ruang standar Montreal Neurological Institute. Untuk menentukan peta traktografi yang umum di antara individu-individu, hasil-hasil trografi masing-masing individu itu di-binarisasi dan disatukan dengan yang lainnya untuk membuat peta peluang traktat tingkat kelompok. Untuk membuat peta trografi kuat, itu kemudian ditetapkan pada 50% probabilitas saluran di semua peserta dalam ruang standar (Gambar 1 (c)). Peta trografi umum ini kemudian ditindih pada gambar fraksional masing-masing peserta (FA) (ukuran umum integritas materi putih atau koherensi) dan nilai-nilai FA diekstraksi dari semua voxel dalam peta traktografi ini. Untuk setiap peserta, skor FA rata-rata dihitung untuk mewakili integritas materi putih. Usia peserta, BMI, dan skor FA kemudian diambil sebagai variabel independen dalam analisis regresi berganda dengan persentase lemak tubuh sebagai variabel dependen, memeriksa apakah perbedaan individu dalam integritas white matter mencerminkan keberhasilan pengaturan diri jangka panjang dalam diet.

Gambar 1. (a) Paradigma makanan-isyarat fMRI memunculkan aktivasi di daerah OFC dan IFG, konsisten dengan temuan sebelumnya dalam literatur. (b) Wilayah OFC dan IFG dari analisis fMRI kemudian digunakan sebagai masker benih untuk analisis traktatistik probabilistik DTI. (c) Dari analisis DTI, kami kemudian menggambarkan jalur materi putih antara IFG dan OFC, yang konsisten di seluruh mata pelajaran. Integritas materi putih dalam jalur ini kemudian berkorelasi dengan lemak tubuh masing-masing subjek. (d) Nilai FA yang diekstraksi dari saluran IFG-OFC menunjukkan korelasi negatif dengan persentase lemak tubuh (area yang diarsir mewakili interval kepercayaan 95%).

http://www.tandfonline.com/na101/home/literatum/publisher/tandf/journals/content/pcns20/0/pcns20.ahead-of-print/17588928.2016.1235556/20161011/images/medium/pcns_a_1235556_f0001_c.jpg

Slide PowerPointJpg asli (93.00KB)Tampilan ukuran penuh

Hasil

Hasil FMRI dari tugas reaktivitas makanan-isyarat mengungkapkan bahwa baik IFG dan OFC menunjukkan aktivitas yang lebih besar untuk makanan daripada gambar kontrol (Gambar 1 (a), Tabel S1), konsisten dengan temuan dari penelitian sebelumnya (Lopez, Hofmann, Wagner, Kelley, & Heatherton, 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2014). Prediktor saraf untuk menyerah pada godaan dalam kehidupan sehari-hari. Psikologi Sains, 25 (7), 1337 – 1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]; Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2013). Penipisan regulasi diri meningkatkan respons saraf terhadap penghargaan dan merusak kontrol top-down. Psikologi Sains, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Cluster IFG dan OFC yang dihasilkan dari analisis fMRI digunakan sebagai daerah benih untuk trakta probabilistik DTI (Gambar 1 (b)). Analisis lintas-bidang DTI probabilistik traktografi mengungkapkan saluran putih yang kuat menghubungkan IFG kiri ke OFC kiri (Gambar 1 (c)). Nilai FA rata-rata dalam saluran ini menunjukkan korelasi negatif yang signifikan dengan persentase lemak tubuh (R36 = −0.379, p = 0.023), menunjukkan bahwa pelaku diet dengan persentase lemak tubuh lebih rendah menunjukkan integritas materi putih yang lebih besar (Gambar 1 (d)). Setelah mengontrol usia dan BMI, nilai FA rata-rata dalam saluran terus menunjukkan korelasi negatif yang signifikan dengan persentase lemak tubuh (beta = −0.247, t(35) = −2.862, p = 0.007).

Diskusi Umum

Temuan kami mendukung hipotesis bahwa integritas struktural antara IFG, wilayah utama dalam penghambatan respons (Aron, 2011 Aron, AR (2011). Dari kendali reaktif ke proaktif dan selektif: Mengembangkan model yang lebih kaya untuk menghentikan respons yang tidak pantas. Biological Psychiatry, 69 (12), e55 – 68. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.07.024[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]) dan OFC, wilayah yang mewakili nilai penghargaan subjektif makanan (van der Laan, de Ridder, Viergever, & Smeets, 2011 van der Laan, LN, de Ridder, DTD, Viergever, MA, & Smeets, PAM (2011). Rasa pertama selalu ada di mata: Sebuah meta-analisis tentang korelasi saraf pemrosesan isyarat makanan visual. NeuroImage, 55 (1), 296 – 303. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2010.11.055[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), terkait dengan perbedaan individu dalam persentase lemak tubuh, indeks yang diduga dari keberhasilan diet jangka panjang. Berdasarkan model keseimbangan pengaturan diri (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF, & Wagner, DD (2011). Ilmu saraf kognitif tentang kegagalan pengaturan diri. Tren Ilmu Kognitif, 15 (3), 132 – 139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), kegagalan dalam pengaturan diri timbul dari ketidakseimbangan antara kontrol eksekutif dan daerah penghargaan. Individu dengan integritas white matter yang berkurang di dalam saluran yang menghubungkan wilayah ini mungkin memiliki efisiensi komunikasi yang lebih rendah di antara wilayah ini daripada mereka yang memiliki integritas tinggi (Madden et al., 2012 Madden, DJ, Bennett, IJ, Burzynska, A., Potter, GG, Chen, N.-K., & Song, AW (2012). Pencitraan tensor difusi integritas materi putih otak dalam penuaan kognitif. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Dasar Penyakit Molekuler, 1822 (3), 386 – 400. doi: 10.1016 / j.bbadis.2011.08.003[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Dengan komunikasi yang tidak efisien antara kontrol eksekutif dan daerah hadiah, individu dengan integritas yang lebih rendah mungkin mengalami kesulitan dalam mengatasi godaan yang memberi penghargaan, yang mengarah pada peluang lebih besar untuk menjadi gemuk daripada mereka yang memiliki integritas struktural yang lebih tinggi.

Meskipun penelitian sebelumnya telah menggunakan DTI untuk memeriksa hubungan antara obesitas dan integritas materi putih (Kullmann, Schweizer, Veit, Fritsche, & Preissl, 2015 Kullmann, S., Schweizer, F., Veit, R., Fritsche, A., & Preissl, H. (2015). Integritas materi putih yang dikompromikan pada obesitas. Ulasan Obesitas, 16 (4), 273 – 281. doi: 10.1111 / obr.12248[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), penelitian ini adalah novel dalam menggunakan pendekatan multimodal untuk secara sistematis menargetkan saluran tertentu yang terlibat dalam mengatur keinginan makanan. Sebuah studi baru-baru ini menunjukkan bahwa IFG dan OFC terlibat dalam mengatur konsumsi makanan dalam kehidupan sehari-hari (Lopez et al., 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2014). Prediktor saraf untuk menyerah pada godaan dalam kehidupan sehari-hari. Psikologi Sains, 25 (7), 1337 – 1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Dengan menggunakan paradigma fMRI ini, kami mereplikasi temuan sebelumnya dan bahkan menemukan bahwa IFG dan OFC menunjukkan aktivitas yang kuat ketika pelaku diet kronis terpapar pada isyarat makanan selera, menunjukkan bahwa pemrosesan hadiah dan kontrol eksekutif dapat terlibat secara spontan selama periode paparan isyarat. (Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2013). Penipisan regulasi diri meningkatkan respons saraf terhadap penghargaan dan merusak kontrol top-down. Psikologi Sains, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Tugas pelokalan reaktivitas isyarat makanan menawarkan pendekatan yang lebih bertarget untuk mendefinisikan wilayah IFG dan OFC dari pada masking berbasis atlas dan memastikan bahwa hasil trografinya didasarkan pada daerah yang secara fungsional relevan terkait dengan pemrosesan makanan isyarat dalam sampel yang sama. Tugas pelokalan fMRI ini dapat membantu peneliti mengidentifikasi saluran materi putih utama yang relevan dengan kontrol perilaku makan.

Masih belum jelas apakah perbedaan individu dalam integritas materi putih dihasilkan dari diet berulang. Meskipun studi sebelumnya menemukan bahwa mempraktikkan tugas berulang kali dapat menyebabkan peningkatan FA di saluran serat tertentu (Scholz, Klein, Behrens, & Johansen-Berg, 2009 Scholz, J., Klein, MC, Behrens, TEJ, & Johansen-Berg, H. (2009). Pelatihan menyebabkan perubahan dalam arsitektur materi putih. Nature Neuroscience, 12 (11), 1370 – 1371. doi: 10.1038 / nn.2412[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), juga mungkin bahwa kegagalan dalam diet menyebabkan obesitas dan faktor-faktor yang berhubungan dengan obesitas, seperti peradangan dan dislipidemia, yang dapat menyebabkan perubahan integritas white matter (Shimoji et al., 2013 Shimoji, K., Abe, O., Uka, T., Yasmin, H., Kamagata, K., Asahi, K., ... Aoki, S. (2013). Perubahan materi putih pada sindrom metabolik: Analisis tensor difusi. Perawatan diabetes, 36(3), 696–700. doi:10.2337/dc12-0666[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Penelitian longitudinal di masa depan diperlukan untuk menentukan apakah perubahan dalam integritas white matter disebabkan oleh praktik berulang dalam diet atau faktor-faktor terkait obesitas. Studi longitudinal juga diperlukan untuk menguji hubungan antara integritas materi putih dan persentase lemak tubuh pada pelaku diet kronis. Meskipun rekrutmen eksklusif dari diet wanita dapat mencegah efek membingungkan dari perbedaan gender, studi masa depan masih diperlukan untuk membandingkan apakah integritas white matter mempengaruhi hasil diet antara pria diet pria dan wanita.

Sebagai kesimpulan, penelitian ini memberikan bukti bahwa integritas white matter terkait dengan perbedaan individu dalam persentase lemak tubuh dalam saluran yang menghubungkan daerah yang terlibat dalam reaktivitas isyarat makanan. Hasil ini konsisten dengan model keseimbangan pengaturan diri dan menunjukkan bahwa integritas struktural jalur yang menghubungkan kontrol eksekutif dan daerah hadiah dapat memainkan peran penting dalam mencapai keberhasilan pengaturan mandiri jangka panjang dalam diet.


Penelitian baru menunjukkan keberhasilan diet mungkin tertanam dalam otak

Oktober 25, 2016
Sebuah makalah penelitian baru, oleh Chen et al dalam Cognitive Neuroscience, mempelajari hubungan antara kontrol eksekutif dan sistem penghargaan di otak, dan menemukan kemampuan untuk mengatur sendiri berat badan yang sehat mungkin tergantung pada struktur otak individu.

Obesitas dan diet semakin umum di masyarakat kontemporer, dan banyak pelaku diet berjuang untuk kehilangan kelebihan berat. Sebuah makalah penelitian baru, oleh Chen et al dalam Cognitive Neuroscience, mempelajari hubungan antara kontrol eksekutif dan sistem penghargaan di otak, dan menemukan kemampuan untuk mengatur sendiri berat badan yang sehat mungkin tergantung pada struktur otak individu. Temuan menunjukkan bahwa keberhasilan diet mungkin lebih mudah bagi beberapa orang karena mereka memiliki jalur materi putih yang lebih baik yang menghubungkan kontrol eksekutif dan sistem penghargaan di otak mereka.

Para pelaku diet kronis diketahui menunjukkan reaksi berlebihan terhadap isyarat makanan dalam kontrol eksekutif dan area penghargaan otak, selain memiliki kontrol kognitif yang semakin berkurang dan pemberian hadiah yang berlebihan makanan berkalori tinggi dalam situasi kehidupan nyata. Chen et al mengambil kelompok tiga puluh enam pelaku diet kronis, dengan lemak tubuh rata-rata 29.6%, dan meminta mereka untuk membuat penilaian sederhana pada gambar untuk mengalihkan perhatian mereka dari tujuan sebenarnya dari tugas tersebut. Kegiatan yang dilakukan adalah tugas reaktivitas isyarat makanan yang dirancang untuk melokalisasi kontrol eksekutif dan area hadiah di otak, menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI). Setelah melokalkan kontrol eksekutif dan area hadiah, Chen et al menggunakan difusi tensor imaging (DTI) untuk mengidentifikasi jalur materi putih yang menghubungkan area-area ini untuk mengukur integritas dalam traktat ini.

Hasil fMRI menunjukkan bahwa pelaku diet menunjukkan reaktivitas yang lebih besar terhadap gambar makanan daripada gambar kontrol. Hasil DTI lebih lanjut menunjukkan bahwa mereka yang memiliki persentase lemak tubuh lebih rendah menunjukkan integritas materi putih yang lebih besar antara kontrol eksekutif dan area penghargaan di otak. Temuan ini mendukung hipotesis mereka bahwa integritas struktural yang menghubungkan kedua pusat tersebut berkaitan dengan perbedaan individu dalam lemak tubuh dan merupakan indikasi keberhasilan diet. Para penulis menyatakan, "Individu dengan integritas rendah mungkin mengalami kesulitan dalam mengesampingkan godaan yang bermanfaat, yang mengarah pada peluang lebih besar untuk menjadi gemuk daripada mereka yang memiliki integritas struktural yang lebih tinggi."

Para penulis mendesak masa depan penelitian longitudinal yang berkelanjutan untuk menetapkan apakah diet berulang itu sendiri dapat menyebabkan perubahan integritas materi putih, memperburuk kontrol eksekutif dan komunikasi hadiah dan menghasilkan obesitas yang lebih mengakar bagi individu.

http://cdn.medicalxpress.com/tmpl/v5/img/1x1.gifJelajahi lebih lanjut: Pengguna kokain menyajikan perubahan fungsi dan struktur otak

Informasi lebih lanjut: Pin-Hao Andy Chen et al. Integritas struktural antara kontrol eksekutif dan daerah penghargaan otak memprediksi persentase lemak tubuh pada pelaku diet kronis, Cognitive Neuroscience (2016). DOI: 10.1080 / 17588928.2016.1235556