Offita og fíkn: taugafræðileg skörun. (2012) Nora Volkow

Obes séra 2012 Sep 27. doi: 10.1111 / j.1467-789X.2012.01031.x.

Volkow ND, Wang GJ, Tomasi D, Baler RD.

Leitarorð:

  • Fíkn;
  • dópamín;
  • offita
  • prefrontal heilaberki

Yfirlit

Fíkniefnaneysla og offita virðist deila nokkrum eiginleikum. Hvort tveggja er hægt að skilgreina sem truflanir þar sem áreiðanleiki ákveðinnar tegundar umbunar (matur eða lyf) verður ýktur miðað við og á kostnað annarra umbunar. Bæði lyf og matur hafa öflug styrkjandi áhrif, sem eru að hluta til miðluð af skyndilegri hækkun dópamíns í heilaverðlaunamiðstöðvum. Skyndilegt dópamín eykst, hjá viðkvæmum einstaklingum, getur gengið fram hjá heimastjórnunaraðferðum heilans. Þessar hliðstæður hafa skapað áhuga á að skilja sameiginlega veikleika milli fíknar og offitu.

Fyrirsjáanlega vöktu þeir einnig upphitaða umræðu. Sérstaklega eru rannsóknir á myndgreiningu á heila farnar að afhjúpa sameiginlega eiginleika milli þessara tveggja sjúkdóma og afmarka nokkrar af þeim skarast heilarásum sem truflanir geta leitt til grundvallar hallanum.

Sameinuðu niðurstöðurnar benda til þess að bæði offitusjúkir einstaklingar og eiturlyfjafíknir einstaklingar þjáist af skerðingu á dópamínvirkum leiðum sem stjórna taugakerfi sem tengist ekki aðeins verðlaun næmi og hvata hvata, heldur einnig með skilyrðum, sjálfsstjórn, streituviðbrögðum og meðvitund.

Samhliða eru rannsóknir einnig afmarkandi ágreiningur á milli þeirra sem miða að því lykilhlutverki sem útlæg merki sem tengjast stöðugleikastýringu hafa á matarinntöku. Hér einbeittum við okkur að sameiginlegum taugasálfræðilegu undirlagi offitu og fíknar.

Skammstafanir 

  • D2R
  • dópamín 2 viðtaki
  • DA
  • dópamín
  • NAc
  • kjarna accumbens

Bakgrunnur

Misnotkun lyfja notast við taugakerfið sem mótar hvatann til að neyta matar. Það kemur því ekki á óvart að það er skörun í taugakerfinu sem felst í missi stjórnunar og ofneyslu fæðuinntöku sem sést við offitu og áráttu neyslu. af lyfjum sem sjást í fíkn.

Mið í þessar tvær meinafræði er truflun á heila dópamíni (DA) ferlum, sem móta hegðunarviðbrögð við umhverfisörvuni. Dópamín taugafrumurnar eru búsettar í miðhjálparkjarna (ventral tegmental area eða VTA, og substantia nigra pars compacta eða SN) sem varast til striatal (nucleus accumbens eða NAc and the dorsal striatum), limbic (amygdala og hippocampus) og barksterasvæðum (prefrontal cortex, cingulate gyrus, temporal pole) og móta hvata og sjálfbærni áreynslu sem nauðsynleg er til að ná fram hegðun sem þarf til að lifa af. To ná hlutverki sínu, DA taugafrumur fá spár frá heilasvæðum sem tengjast sjálfhverfum svörum (þ.e. undirstúku, heilaæxli), minni (hippocampus), tilfinningalegum viðbrögðum (amygdala), örvun (þalamus) og vitsmunalegum stjórnun (forstilla heilaberki og cingulate) í gegnum mikinn fjölda taugaboðefna og peptíða.

Það kemur því ekki á óvart að taugaboðefni sem tengjast vímuefnaleit hegðun eru einnig með í fæðuinntöku og öfugt, að peptíð sem stjórna fæðuinntöku hafa einnig áhrif á styrkandi áhrif lyfja (Töflur 1 og 2). Hins vegar, í sláandi andstæðu við lyf sem aðgerðir eru af völdum beinna lyfjafræðilegra áhrifa þeirra í heila umbuna DA leið (NAc og ventral pallidum), er stjórnun á átahegðun og þar með svör við mat, mótuð með mörgum útlægum og miðlægum aðferðum sem beint eða óbeint miðlað upplýsingum til DA umbunabrautar heilans með sérstöku áberandi hlutverki undirstúku (mynd. 1).

reikna    

Mynd 1. Skýringarmynd af mjög samtengdu kerfinu sem hefur áhrif á neyslu matvæla og lyfja. Það felur í sér peptíð og hormón sem bregðast við matvælum, hómóstatísk uppbygging orku í undirstúku, kjarna dópamín viðbragðskerfisins á leggmyndarsvæðinu og striatum og ýmis barkasvæði sem sjá um vinnsluáhrif, hreyfi- og vitrænar upplýsingar. Öfugt við lyf sem hafa áhrif beinlínis á stigi heilans umbuna dópamínleið, hefur matur áhrif á fyrstu marglægu útlægu og miðlægu kerfin sem beint og óbeint flytja upplýsingar um DA umbunarleið heilans. Undirstúkan gegnir sérstaklega áberandi hlutverki í þessum efnum þó að hún sé einnig mjög bendluð við lyfjaverðlaun [225].

Tafla 1. Peptíð sem stjórna fæðuinntöku geta einnig haft áhrif á styrkjandi áhrif misnotkunarlyfja
InnkirtlahormónUppruniVerkunarháttur án undirstúkuLyf / umbun tengingu
Orexigenic
GhrelinMagiAmygdala, OFC, fremri insula, striatum [161]. Í gegnum GHS viðtakann 1a hefur ghrelin einnig áhrif á minni, nám og taugavörn [162].Miðghrelin er krafist fyrir áfengislaun [163]
OrexinLateral hypothalamusAuðveldar glútamatháð aukning til langs tíma í VTA DA taugafrumum [164]Hlutverk í endurupptöku af kókaínbendingum [165] og á staðstilltu staðvali [166]
MelanocortinHypothalamusMC4R er gefið ásamt dópamíni 1 viðtakanum (D1R) í ventral striatum [167].Melanocortin viðtaki tegund 2 afbrigði voru tengd verndandi áhrifum frá heróínfíkn á Rómönsku [168]
Taugapeptíð Y (NPY)HypothalamusNPY viðtakar (Y1, Y2, Y4 og Y5) hafa fundist í ýmsum limbískum byggingum, sem er í samræmi við þátttöku þess í offitu og við stjórnun tilfinningalegra ríkja [169, 170].Spilar hlutverk í áfengisdrykkju, fráhvarfi og ósjálfstæði NPY mótar áfengisfíkn [163, 171].
Anorexigenic
LeptinFita

Ímyndun á undirstúku til VTA.

Einnig í einangruðum heilaberki [172], NAc [173], hliðar septum kjarna, medial for-sjóntaugasvæði og rostral linear kern [38, 174].

Áfengi [175]

Leptín virðist gegna mikilvægu hlutverki í mesóaccumbens DA merkjum og stuðlar einnig að því að samþætta hvata sem ekki eru á brjósti [176]. Langvinn ICV leptín innrennsli í ad libitum fóðraðir rottur styrkja aftur á móti gefandi áhrif d-AMP [177].

InsulinbrisiÍmyndun á undirstúku til VTA. Hugræn stjórnun í hippocampus [178].Örvandi lyf juku insúlínmagn í PCP af völdum geðklofa [179]
Glúkagonlík peptíð-1 (GLP-1) [180]

Lítil þörmum

Munnleg bragðlaukar

Nokkur lystarstol virðist virðast vera á stigi mesólimbískra umbunarkerfa [181]Exendin, GLP-1 viðtakaörvar mótar virkjun hegðunar með amfetamíni [182]
Kólecystokinin (CCK)Smáþörmum (skeifugörn og gallæðafrumur).CCK viðtakadreifing virðist skarast verulega með ópíóíðinu [183] og dópamín [184] kerfi í limbíska kerfinu.DA - Samskipti CCK við Nucleus accumbens stuðla að geðrænum örvandi tengdum hegðun [185, 186] [184]. Fullorðnir OLETF rottur (CCK-1 KO) sýna breytta D2R merki (NAc skel) svipað og af völdum næmingar lyfja, sem bendir til þess að tengsl þeirra séu með tilliti til súkrósa og óeðlileg þráviðbrögð [187].
Peptíð YY (PYY)Innkirtlar í ileum og ristliCaudolateral OFC, ACC og ventral striatum. PYY í mikilli plasma líkir eftir fóðruðu ástandi: breytingar á taugastarfsemi innan caudolateral OFC spá fyrir um hegðun fóðrunar óháð matartengdum skynjunarupplifun. Undir lágu PYY spáir virkjun undirstúku fæðuinntöku. Eftir máltíð skiptir PPY reglugerð um fæðuinntöku úr stöðugleika í hedonic [188],(Ekkert fannst)
Galanin (GAL)CNS

Hæmandi áhrif galaníns í kjarna accumbens [189] amygdala [190].

Öflugur mótor fyrir serótónín taugaboð í heila [191].

Áfengi, nikótín [192]. GAL eykur neyslu fitu eða áfengis sem örvar tjáningu GAL sem leiðir til ofneyslu [193].
Kókaín- og amfetamínstýrð afrit (CART) [194]Víða tjáð í miðtaugakerfinuNAc skel. uppsöfnunarspár til hliðar undirstúku [195]Aðlögun ópíóíð-mesólimbísk-dópamínrásar og eða svörun við kókaíni og amfetamíni [196]
Corticotropin-losandi hormón (CRH)Paraventricular nucleus (PVN)Amygdalar tjáning CRH í rottum er mótuð af bráða streitu [197] og kannabisfíkn [198].CRF viðtaka og streitu af völdum kókaíns [199] og áfengi [200].
OxýtósínParaventricular nucleus (PVN)Oxýtósín getur mótað þroskun og magni amygdalar [201]Oxýtósín mótar CPP af völdum metamfetamíns: niður (við útrýmingu) eða upp (við endurupptöku) [202].
 
Tafla 2. Taugaboðefni sem hafa áhrif á hegðun lyfja sem hafa einnig reynst hafa áhrif á fæðuinntöku
TaugaboðefniUppruniMechanismLyf og matur
DópamínVTA, SN, undirstúkuBætir hvatningarhæfni, ástand

Öll lyf

Aukið algengi DRD2 Taq1A A1 samsöfnun hjá offitusjúklingum með önnur lyfjameðferð samanborið við offitu sjúklinga sem ekki misnota. [203]

ÓpíóíðaAllan heilann

Hedonic viðbrögð, sársauka mótun.

Samskipti við ghrelin og NPY1 til að breyta matarlaunum [204]

Öll lyf eru mest áberandi heróín og ópíat verkjalyf

Innrænar ópíóíðar auðvelda neyslu á sætum og fitubragðefnum [205]. Í markvissri rannsókn á matarfíkn var virkni A118G fjölbreytni mu-ópíóíðviðtaka genanna tengd áttraskanir [206]

KannabisefniAllan heilannVerðlaun og stöðugleikastjórnun, skammvinn og langs tíma synaptísk plastleiki um heilann [207]

Öll lyf áberandi marihuana

Endocannabinoids hafa áhrif á jaðarmerki, svo sem leptín, insúlín, ghrelin og metthormón sem hafa áhrif á orkujafnvægi og fitu [208]

serótónínRapha kjarnaEftirlit með hegðun, skynjun (td olfaction) og eftirlitskerfi, þ.mt skap, hungur, líkamsleysi. Kynferðisleg hegðun, vöðvastjórnun og skynjun. Yfirstungu undirstúku á fæðuinntöku [209]

Ristill, ofskynjanir (LSD, meskalín, psilocybin)

5-HT lyf draga úr fæðuinntöku nagdýra á þann hátt sem samræmist aukinni mettun [210].

HistamínBerklar í kjarnorku (TMN) aftari undirstúkuReglugerð um svefnvakningu, matarlyst, innkirtlastig í meltingarfærum, líkamshita, sársaukaskyn, nám, minni og tilfinningar [211].

Áfengi og nikótín [212, 213] [214].

Viðvarandi histamínvirk hömlun hjá rottum tengist minnkaðri líkamsþyngd [215].

Kólínvirkt [216]Nikótínviðtaka í VTA og undirstúku

Stýrir virkni í DA taugafrumum og í MCH taugafrumum.

Nikótín gjöf í undirstúku hliðar dregur verulega úr fæðuinntöku [217]

Nikótín.

Ofurástunga: stórt fæling á því að hætta að reykja [218]

GlútamatAllan heilannSkynjun sársauka, viðbrögð við umhverfinu og minni. Innspýting glútamats í hlið undirstúku vekur mikla fóðrun hjá mettaðri rottu [219]

Öll lyf eru mest áberandi PCP og ketamín

Sértæk örvun AMPAR í LH nægir til að vekja fóðrun [220].

GABAAllan heilannSkiptir eftir fósturvísun frá D1R og D2R sem tjáir taugafrumur og mótar viðbragð DA taugafrumna í miðhjálp

Áfengi, ópíöt, innöndunartæki, benzódíazepín [171].

Þegar GABA er sleppt úr leptín hindruðum taugafrumum getur það stuðlað að þyngdaraukningu [221].

NorepinephrineLocus coeruleusNE (eins og NPY og AGRP) greindu frá því að móta rafrásirnar vegna neysluviðbragða í heild sinni með aðgerðum sínum, bæði á undirstúku og í hindrunarstað. [222].

Minni við eiturlyfjum [223]

Minningar um eiginleika matvæla [224]

 

Útlæga merki innihalda peptíð og hormón (td leptín, insúlín, kólecystokinín eða CCK, æxlis drep þáttur-α) en einnig næringarefni (td sykur og lípíð), sem eru flutt um afferents í leggöngum taugar til einfrumukjarnans og beint í gegnum viðtaka sem staðsettir eru í undirstúku og öðrum sjálfhverfum og limbískum heilasvæðum. Þessar margvíslegu merkjaslóðir tryggja að matur er neyttur þegar þörf krefur, jafnvel þó að eitthvað af þessum óþarfa leiðum gangi ekki. Hins vegar, með endurteknum aðgangi að mjög bragðgóðri fæðu, geta sumir einstaklingar (bæði menn og rannsóknarstofu dýr) að lokum hnekkt þeim hindrandi aðferðum sem gefa merki um metta og byrja að neyta nauðungar mikið af mat þrátt fyrir of mikið of næringu og jafnvel frávísun vegna þessa hegðunar hjá mál manna. Þetta tap á stjórnun og áráttukennd matarneyslu minnir á lyfjamynstur sem sést í fíkn og hefur leitt til lýsingar á offitu sem „matarfíkn“ [1].

DA umbunarkerfi heila, sem mótar viðbrögð við umhverfinu, eykur líkurnar á því að hegðun sem virkjar það (fæðuneysla eða neysla eiturlyfja) verði endurtekin þegar þú mætir sama styrkja (tiltekinn matur eða lyf). Truflun á DA-verðlaunahringnum hefur verið falin í missi stjórnunar sem sést bæði í fíkn og offitu [2], þó að lífeðlisfræðilegir aðferðir sem raski virkni DA stríðsvörn, þar með talið þeim sem eru umbunaðir í umbun (ventral striatum) og í myndun vana (dorsal striatum), eru skýrar frávik [3]. Að auki, sjálfsstjórn og áráttuinntaka (hvort sem það er matur eða lyf) á sér stað í víddar samfellu, undir sterkum áhrifum af samhenginu, sem getur farið frá algerri stjórn yfir í enga stjórn. Sú staðreynd að sami einstaklingur getur haft betri stjórn undir sumum kringumstæðum en í öðrum bendir til þess að þetta séu kraftmiklir og sveigjanlegir ferlar í heilanum. Það er þegar þessi mynstur (missi stjórnunar og áráttuinntöku) verða stífir og fyrirmæli hegðun og val einstaklingsins, þrátt fyrir slæmar afleiðingar þeirra, að hægt er að beita sjúkdómsástandi í líkingu við fíknarhugtakið. En eins og flestir einstaklingar sem neyta eiturlyfja eru ekki háðir, hafa flestir einstaklingar sem borða óhóflega stjórn á fæðuinntöku sinni í sumum tilvikum en ekki í öðrum.

Umræðan um hvort offita endurspegli „matarfíkn“ tekst þó ekki að huga að víddarstærð þessara tveggja kvilla.

Einnig hafa verið gerðar tillögur um að móta eiturlyfjafíkn sem smitsjúkdóm [4, 5], sem eru gagnlegir til að greina félagslega, faraldsfræðilega og efnahagslega þætti þess [4, 6] en leiða til þeirrar hugmyndar að lyf séu eins og smitefni og að hægt sé að leysa fíkn með því að uppræta lyf. Að auki er trúin sú að losna við bragðgóða fæðu myndi leysa „fíkn“. En þessi umgjörðarmiðuðu hugmyndaramma flýgur í ljósi núverandi skilnings okkar á lyfjum (og öðru hegðunarferli, þar með talið röskun át) sem hluti af mikilli og ólíkri fjölskyldu „kallar“, með getu til að afhjúpa, undir viðeigandi ( umhverfislegar) aðstæður, undirliggjandi (líffræðilega) varnarleysi.

Að lokum er þessi umræða hindrað frekar af orðinu „fíkn“, sem vekur fram stigminn sem tengist persónuskemmdum og gerir það því erfitt að komast framhjá neikvæðu tengingum sínum. Hér leggjum við til afstöðu sem viðurkennir þá staðreynd að þessir tveir sjúkdómar deila taugalíffræðilegum ferlum sem, þegar þeir truflast, geta haft í för með sér nauðungarneyslu og stjórnunarleysi í víddar samfellu, en felur einnig í sér einstaka taugalíffræðilega ferla (mynd. 2). Við leggjum fram lykilgögn, á ýmsum fyrirbærafræðilegum stigum, um sameiginleg taugasálfræðileg hvarfefni.  

 

Mynd 2. Offita og fíkn eru flóknir líffræðilegir atferlisraskanir sem eru til staðar með ýmsum ævisögulegum, meinafræðilegum og lífeðlisfræðilegum víddum, sem allir geta líklega sýnt nokkra líkt og mismun.

Yfirgnæfandi hvötin til að leita og neyta eiturlyfja er eitt af einkennum fíknar. Þverfaglegar rannsóknir hafa tengt svo öfluga þrá við aðlöganir í heilarásum sem sjá um og meta verðlaun og læra skilyrt samtök sem knýja venja og sjálfvirka hegðun [7]. Samhliða eru skerðingar í hringrásum sem tengjast sjálfsstjórnun og ákvarðanatöku, hlerun og skapgerð og streitu [8]. Þetta hagnýta líkan fíknar er einnig hægt að nota til að skilja hvers vegna sumar feitir einstaklingar eiga svo erfitt með að stjórna kaloríuinntöku sinni og viðhalda orkuþéttni. Mikilvægt er að nefna að við notum „offitu“ til einföldunar, því að þessi víddargreining nær einnig til einstaklinga sem ekki eru offitusjúkir sem þjást af öðrum átraskanir (td binge eat disorder [BED] og anorexia nervosa) [9, 10], sem einnig eru líkleg til að fela í sér ójafnvægi í umbun og sjálfsstjórnunarrásum.

Þróun matarhegðunar var stýrt af nauðsyn þess að ná fram orkuþéttni sem þarf til að lifa af og mótað af flóknum stjórnunaraðferðum sem fela í sér miðlæga (td undirstúku) og útlæga (td maga, meltingarveg, fituvef) uppbyggingu. Mestur munurinn á milli fíknar og sjúkdómalyfja í offitu er vegna vanvirkni á þessu stigi reglugerðar, þ.e. En hegðun fóðrunar er einnig undir áhrifum af öðru lagi reglugerðar sem felur í sér vinnslu á umbun með DA merki og getu þess til að ástand matvælaörvandi áreiti sem þá mun kalla fram löngun til tilheyrandi matar. Rannsóknir afhjúpa mikil samskipti milli þessara tveggja eftirlitsferla, þannig að línan á milli staðbundinna og hedonic stjórnunar á hegðun fóðrunar verður sífellt óskýrari. (Töflur 1 og 2). Gott dæmi eru nýju erfðafræðilegar, lyfjafræðilegar og taugaboðafræðilegar vísbendingar sem sýna bein áhrif á ákveðin peptíðhormón (td peptíð YY [PYY], ghrelin og leptín) á DA-mótuð svæði þar á meðal þau sem taka þátt í umbun (VTA, NAc og ventral pallidum), sjálfsstjórnun (forstilltar barksterar), innlifun (cingulate, insula), tilfinningar (amygdala), venja og venjur (dorsal striatum) og námsminni (hippocampus) [11].

Dópamín í miðju heilanetsins sem miðlar viðbrögð við áreiti í umhverfinu

Nánast öll flókin kerfi treysta á mjög skipulagt net sem miðlar árangursríkri afkomu meðal skilvirkni, styrkleika og þróunarhæfni. Það hefur verið tekið fram að það að rannsaka fyrirsjáanlega viðkvæmni slíkra neta býður upp á bestu leiðir til að skilja sjúkdómsvaldandi sjúkdóma [12]. Í flestum tilvikum er þessum netum raðað í lagskiptri byggingarlist sem oft er vísað til sem „slaufu“ [12], þar sem þrenging trekt margra mögulegra aðfara rennur saman á tiltölulega lítinn fjölda af ferlum áður en hann flæðir út aftur í fjölbreytni framleiðsla. Átthegðun er frábært dæmi um þennan arkitektúr þar sem undirstúkan fellur niður „hnútinn“ í efnaskipta bowtie (mynd. 3a) og DA leiðin leggja fram „hnútinn“ fyrir viðbrögð við áberandi utanaðkomandi áreiti (þ.mt lyf og matvæli) og innri merki (þar með talin undirstúku og hormón eins og leptín og insúlín; mynd. 3b). Að því leyti sem DA taugafrumur í miðhjálp (bæði VTA og SN) skipuleggja viðeigandi hegðunarviðbrögð við ótal utanaðkomandi og innri áreiti, þá eru þær mikilvægur „hnútur“ sem viðkvæmni er bundin til að liggja að baki vanvirkum svörum við breiðum fjölda aðföngum, þar á meðal lyfja og matarlaun.

reikna    

Mynd 3. Hreinsaðir flughyrninga arkitektúr flókinna kerfa gera kleift að innleiða fjölbreytt úrval af frumefnum, hvort sem það eru næringarefni (a) eða gefandi áreiti (b), og framleiðir mikið úrval af vörum / macromolecules (a) eða markmiðstengdri hegðun ( b) að nota tiltölulega fáa millistig sameiginlega gjaldmiðla. Í þessu tilfelli eru sameiginlegu gjaldmiðlarnir sem mynda 'hnútur' bogalyfsins hin ýmsu orexigenic / anorexigenic merki (a) og dopamine (b) [12] (örlítið breytt með leyfi frá upphaflegri kynningu eftir Dr. John Doyle).

Hlutverk dópamíns í bráðri umbun til lyfja og matar

Misnotkun lyfja verka á umbun og aukabraut með mismunandi aðferðum; samt sem áður leiða þau öll til mikillar hækkunar DA í NAC. Athyglisvert er að sönnunargögn hafa safnast fyrir því að sambærileg dópamínvirk svörun sé tengd við matarlaun og að líklegt sé að þetta fyrirkomulag gegni hlutverki í óhóflegri fæðuneyslu og offitu. Það er vel þekkt að tiltekin matvæli, sérstaklega þau sem eru rík af sykri og fitu, eru virkilega gefandi [13] aND getur kallað fram ávanabindandi hegðun hjá tilraunadýrum [14, 15]. Hins vegar eru viðbrögðin við matvælum hjá mönnum mun flóknari og hafa ekki aðeins áhrif á smekkleiki þess heldur einnig af notagildi þessty (takmörkunarmynstur ásamt ofáti, kallað átatopografi [16]), sjónrænan áfrýjun þess, hagfræði og hvata (þ.e. tilboð í „ofurlítil stærð“, gosskemmdir), félagslegar venjur til að borða, styrking val og auglýsing [17].

Matur með mikinn kaloríu getur stuðlað að ofneyslu (þ.e. að borða sem er ekki hleypt af orkuþörfum) og kallað á lærða tengsl milli áreitis og umbunar (skilyrðingu). In þróunarhugtök, þessi eiginleiki bragðgóðra matvæla notaði til að vera hagstæður í umhverfi þar sem fæðuuppsprettur voru af skornum skammti og / eða óáreiðanlegar vegna þess að það tryggði að matur var borðaður þegar hann var fáanlegur, sem gerði kleift að geyma orku í líkamanum (sem fitu) til notkunar í framtíðinni.. Samt sem áður, í samfélögum eins og okkar, þar sem matur er mikill og alls staðar nálægur, hefur þessi aðlögun orðið hættuleg ábyrgð.

Nokkrir taugaboðefni, þar á meðal DA, kannabínóíð, ópíóíð, gamma-amínósmjörsýra (GABA) og serótónín, svo og hormón og taugapeptíð sem taka þátt í stjórnun á matarskammti eins og heima, svo sem insúlín, orexín, leptín, ghrelin, PYY, glúkagon-eins peptíð -1 (GLP-1) hefur verið bendlað við gefandi áhrif matar og lyfja (Töflur 1 og 2) [18-21]. Af þeim hefur DA verið rannsakað ítarlega og einkennist best. Tilraunir með nagdýrum hafa sýnt að við fyrstu útsetningu fyrir matarlaunum eykst skothríð DA taugafrumna í VTA með aukinni losun DA í NAc [22]. Thér eru einnig umfangsmiklar vísbendingar um að útlæg merki sem móta neyslu fæðu beiti aðgerðum sínum að hluta til með undirstúku-merki til VTA en einnig með beinum áhrifum þeirra á VTA DA mesó-accumbens og mesó-limbíska ferla. Orexigenic peptíð / hormón auka virkni VTA DA frumna og auka losun DA í NAc (aðalmarkmið VTA DA taugafrumna) þegar þau verða fyrir áreiti í mat, en anorexigenic hindrar DA skothríð og dregur úr losun DA [23]. Þar að auki tjáir taugafrumur í VTA og / eða NAc GLP-1 [24, 25], ghrelin [26, 27], leptín [28, 29], insúlín [30], orexin [31] og melanocortin viðtaka [32]. Það er því ekki að undra að vaxandi fjöldi rannsókna greini frá því að þessi hormón / peptíð geti haft áhrif á gefandi áhrif misnotkunarlyfja (tafla 1), sem er einnig í samræmi við niðurstöður veiktrar viðbragða við umbun lyfja í dýralíkönum af offitu [33, 34]. Éghjá mönnum hefur verið greint frá öfugu sambandi milli líkamsþyngdarstuðuls (BMI) og nýlegrar lyfjanotkunar að undanförnu [35] og tengsl milli offitu og minni hættu á vímuefnaneyslu [36]. Reyndar, feitir einstaklingar sýna lægra hlutfall nikótíns [37] og marijúana misnotkun [38] en einstaklingar sem ekki eru of feitir. Að auki, samsett inngrip sem draga úr BMI og draga úr plasmaþéttni insúlíns og leptíns auka næmni fyrir geðörvandi lyfjum. [39]. Þetta er í samræmi við forklínískt [40] og klínískt [41] rannsóknir sem sýna kraftmiklar tengingar milli breytinga á taugaboðhormónum (td insúlíni, leptíni, ghrelin) af völdum hömlunar á fæðu og DA-merkja í heila og nýlegra tilkynninga um tengsl milli ávanabindandi persónuleika og illur aðlagandi hegðun eftir bariatric skurðaðgerð [42, 43]. Samanlagt benda þessar niðurstöður sterklega til þess að matur og lyf geti keppt um skarast umbunarkerfi.

Rannsóknir á myndgreiningu á heila eru farnar að veita mikilvægar vísbendingar um slíka skarast hagnýtur hringrás. Til dæmis, hjá heilbrigðum einstaklingum með eðlilega þyngd, sleppir inntaka á bragðgóðri fæðu DA í striatum í hlutfalli við einkunnirnar um notaleg máltíð [44], á meðan áreiti matvæla virkjar heilasvæði sem eru hluti af umbunarkerfi heilans [45]. Einnig hefur verið greint frá því nýlega að heilbrigðir sjálfboðaliðar manna sýni öfluga fósturlát þegar þeir hafa fengið milkshake, og að tíð ísnotkun eyðileggur viðbrögð strípanna [46]. Aðrar myndgreiningarrannsóknir hafa einnig sýnt að í samræmi við niðurstöður rannsóknarstofu dýra, anorexigenic peptíð (td insúlín, leptín, PYY) draga úr næmi heila umbunarkerfi fyrir umbun matvæla, en orexigenic (td ghrelin) auka það (sjá umfjöllun) [47]).

Hins vegar, eins og á við um fíkniefni og fíkn, getur aukning á matvælum, sem stafar af fæðubótarefnum, ein sér ekki skýrt muninn á venjulegri fæðuinntöku og óhóflegrar neyslu matar þar sem þessi svörun er til staðar hjá heilbrigðum einstaklingum sem borða ekki of mikið. Þannig er líklegt að aðlögun downstream muni taka þátt í að missa stjórn á neyslu fæðu rétt eins og raunin er um neyslu lyfja.

Umskiptin yfir í nauðungarneyslu

Hlutverk dópamíns í styrkingu er flóknara en bara að kóða til hedonic ánægju. Sérstaklega vekja áreiti sem veldur hröðum og stórum aukningum í DA skilyrðum viðbrögðum og vekja hvata til að afla þeirra [48]. Þetta er mikilvægt vegna þess að þrátt fyrir skilyrðingu, fá hlutlaust áreiti sem eru tengd við styrkjandann (hvort sem það er náttúrulegt eða lyfjameðferðarkerfi) af sjálfu sér getu til að auka DA í striatum (þ.mt NAc) í aðdraganda verðlaunanna, þannig að stuðla að sterkri hvatningu til að framkvæma og viðhalda hegðuninni sem nauðsynleg er til að leita að lyfinu eða leita matarins [48]. Þegar skilyrðing hefur komið fram virka DA merki sem spá um umbun [49], að hvetja dýrið til að framkvæma hegðun sem mun leiða til þess að neyta vænt umbunar (eiturlyf eða matur). Frá forklínískum rannsóknum eru einnig vísbendingar um að stigvaxandi hækkun DA aukist úr NAc í ristilhrygg, sem á sér stað bæði fyrir mat og lyf. Nánar tiltekið, þó að í eðli sínu gefandi ný áreiti taki þátt í dreifbýlinu á stratum (NAc), með endurteknum váhrifum, eru vísbendingarnar sem tengjast umbuninni kalla þá til DA-aukningar í baksveitum stríksins. [50]. Þessi umskipti eru í samræmi við fyrstu þátttöku VTA og aukna þátttöku SN og tilheyrandi dorso-striatal-cortical net, með samstæðu svörum og venjum.

Umfangsmikill glutamatergic afferents til DA taugafrumna frá svæðum sem taka þátt í vinnslu skynjunar (insula eða aðal meltingarbólga), homeostatic (undirstúku), umbun (NAc og ventral pallidum), tilfinningaleg (amygdala og hippocampus) og multimodal (sporbrautarþrengslum heilabarkar [OFC] fyrir upplýsingar um hæfni), breyta virkni þeirra til að bregðast við umbun og skilyrðum vísbendingum [51]. Að sama skapi taka glutamatergic spár til undirstúku þátt í taugafrumum sem fylgja föstu og auðvelda fóðrun [52]. Fyrir verðlaunanetið eru spár frá amygdala og OFC til DA taugafrumna og NAc þátt í skilyrðum svörum við mat [53] og lyf [54, 55]. Égrannsóknir á myndgreiningum sýndu að þegar karlkyns einstaklingar sem ekki voru of feitir voru beðnir um að hamla þrá þeirra eftir mat meðan þeir voru útsettir fyrir fæðutölum, sýndu þeir minni efnaskiptavirkni í amygdala og OFC (sem og í hippocampus), insula og striatum, og að fækkun OFC tengdist lækkun á matarþrá [56]. Svipuð hömlun á efnaskiptavirkni í OFC (og einnig í NAc) hefur sést hjá kókaín misnotendum þegar þeir voru beðnir um að hindra þrá lyfsins við útsetningu fyrir kókaín vísbendingum [57].

Þess ber að geta í þessu samhengi að þegar borið er saman matartölur eru lyfjatölvur öflugri kallar á styrkingu sem styrkir leitandi í kjölfar bindindis, að minnsta kosti þegar um er að ræða dýr sem ekki hafa verið svipt matvælum [58]. Þegar slökkt er, er eiturlyfja-styrkt hegðun mun næmari fyrir endurupptöku streitu af völdum en matarstyrkt hegðun [58].

Munurinn virðist þó vera af gráðu frekar en meginreglu. Reyndar tengist streita ekki aðeins aukinni neyslu á bragðgóðri fæðu og þyngdaraukningu, heldur bráð streita afhjúpar einnig sterka fylgni milli BMI og aukinnar virkjunar sem svar við milkshake neyslu í OFC [59], heila svæði sem stuðlar að kóðun á hollustu og hvatningu. Háð svara við bendingum um mat á stöðu næringarinnar [60, 61] varpar ljósi á hlutverk hómóstatísks nets í stjórnun á umbunakerfinu, sem aftur er einnig undir áhrifum frá taugafrumum sem vinna úr streitu.

Áhrif vanstarfsemi í sjálfsstjórn

Tilkoma cue-ástands löngunar væri ekki eins skaðleg ef þau væru ekki ásamt vaxandi skorti á getu heilans til að hindra óaðlögunarhegðun. Geta til að hamla fyrirfram viðbrögðum og beita sjálfstjórn hlýtur að stuðla að getu einstaklingsins til að forðast of mikla hegðun, svo sem að taka lyf eða borða framhjá mettuninni og auka þannig viðkvæmni hans / hennar gagnvart fíkn ( eða offita) [62, 63].

Rannsóknir á geislalækningu Positron losunar (PET) hafa leitt í ljós verulega lækkun á dópamíni 2 viðtaka (D2R) í strimli hjá fíknum einstaklingum sem eru viðvarandi í marga mánuði eftir langvinn afeitrun (endurskoðuð í [64]). Á sama hátt hafa forklínískar rannsóknir á nagdýrum í nagdýrum og mönnum ekki sýnt að endurteknar váhrif lyfja eru tengd lækkun D2R stigfalls og við merki D2R [65-67]. Í striatum miðla D2R merkjasendingum í óbeinum ferli sem mótar framanverðu barksterasvæði; og niðurröðun þeirra eykur næmni fyrir áhrifum lyfja í dýralíkönum [68]en upp reglugerð þeirra truflar eiturlyfjaneyslu [69, 70]. Ennfremur, hömlun á striatal D2R eða virkjun D1R-tjáandi striatal taugafrumna (sem miðla merkjasendingum í beinni stígaleiðinni) auka næmni fyrir gefandi áhrif lyfja [71-73]. Hins vegar er enn til skoðunar að hve miklu leyti það eru sams konar gagnstæðar reglur um beinar og óbeinar leiðir í hegðun mataræðis.

In menn sem eru háðir fíkniefnum, minnkun á striatal D2R tengist minnkaðri virkni forstillta svæða, OFC, fremri cingulate gyrus (ACC) og dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) [67, 74, 75]. Að svo miklu leyti sem OFC, ACC og DLPFC taka þátt í frammistöðu á frammistöðu, hindrunarstjórnun / tilfinningastjórnun og ákvarðanatöku, hvort um sig, fram hefur komið að óviðeigandi stjórnun þeirra með D2R-miðluðu DA merki hjá fíknum einstaklingum gæti legið undir aukið hvatningargildi lyfja í hegðun sinni og tap á stjórn á neyslu lyfja [62]. Þar að auki, vegna þess að skerðing á OFC og ACC tengist áráttuhegðun og hvatvísi, er skert mótun DA á þessum svæðum líkleg til að stuðla að áráttu og hvatvísi lyfjaneyslu sem sést í fíkn. [76].

Andstæða atburðarás er háð fyrri varnarleysi fyrir fíkniefnaneyslu á forrétthyrðum svæðum, sem hugsanlega eykst með frekari fækkun D2R sem hefur verið drepin af stað með endurtekinni lyfjanotkun. Reyndar, rannsókn sem gerð var á einstaklingum sem þrátt fyrir að vera í mikilli hættu á áfengissýki (jákvæð fjölskyldusaga um áfengissýki) voru ekki alkóhólistar, leiddi í ljós hærra en venjulegt D2R framboð sem var tengt við eðlilegt umbrot í OFC, ACC og DLPFC [77]. Þetta bendir til þess að hjá þessum einstaklingum sem voru í hættu áfengissýki, hafi eðlilega forstillta aðgerðin verið tengd aukinni D2R merkjasendingu, sem aftur gæti hafa verndað þá gegn áfengismisnotkun. Athyglisvert er nýleg rannsókn á systkinum ósátt við fíkn sína í örvandi lyf [78] sýndi mun á heila í formgerð OFC, sem var marktækt minni í fíkn systkina en í samanburði, en hjá systkinum sem ekki voru háðir, var OFC ekki frábrugðið því sem haft var á samanburðarhópnum [79].

Vísbendingar um aðgreindar D2R-merkjatilraunir hafi einnig fundist meðal offitusjúklinga. Bæði forklínískar og klínískar rannsóknir hafa gefið vísbendingar um lækkun D2R, sem í gegnum NAC er tengd umbun og í gegnum riddarastigið með því að koma á venjum og venjum í offitu. [80-82]. Enn sem komið er var sú rannsókn sem tókst ekki að greina tölfræðilega marktæka lækkun D2R á fæðingu milli offitusjúklinga og ófatlaðra samanburðar [83], gæti hafa verið hamlað vegna lágs tölfræðilegs afls (n  = 5 / hópur). Mikilvægt er að leggja áherslu á að þrátt fyrir að þessar rannsóknir geti ekki fjallað um spurninguna hvort vaxandi tengsl milli lágs D2R og hás BMI bendi til orsakasamhengis, hefur minnkað framboð á D2R í fósturvísum verið tengt nauðungar fæðuinntöku hjá of feitum nagdýrum. [84] og með minnkaða efnaskiptavirkni í OFC og ACC hjá offitusjúkum mönnum [63]. Í ljósi þess að vanvirkni í OFC og ACC hefur í för með sér nauðung (sjá umfjöllun [85]), þetta gæti verið hluti af vélbúnaðinum með því að D2R merkjasending með lágþræðingu auðveldar ofstoppar [86, 87]. Þar að auki, þar sem minnkuð merki tengd D2R tengdri fæðingu er einnig líkleg til að draga úr næmni fyrir öðrum náttúrulegum umbunum, getur þessi halli á offitusjúklingum einnig stuðlað að ofbeitingu ofbætis. [88]. Rétt er að nefna að hlutfallslegt ójafnvægi milli umbunar heila og hamlandi hringrásar er mismunandi milli sjúklinga sem þjást af Prader – Willi heilkenni (einkennist af ofstoppi og of hári gigtarblæði) og einfaldlega offitusjúklinga [87], sem dregur fram flókið víddarstærð þessara kvilla og fjölbreytileika þeirra.

Tilgátan um ofbætandi ofát er í samræmi við forklínískar vísbendingar sem sýna að minnkuð virkni DA í VTA hefur í för með sér stórkostlega aukningu á neyslu fituríkra matvæla. [89]. Á sama hátt, samanborið við einstaklinga með eðlilega þyngd, sýndu offitusjúkir einstaklingar sem fengu myndir af mat með miklum kaloríu (áreiti sem þeir eru skilyrtir til) aukna taugavirkjun á svæðum sem eru hluti af umbunar- og hvataferlum (NAc, dorsal striatum, OFC , ACC, amygdala, hippocampus og insula) [90]. Aftur á móti reyndist virkjun ACC og OFC (svæðum sem taka þátt í aðdráttarhæfni sem verja út í NAc) við kynningu á mataræði með kaloríum, neikvætt samsvarandi BMI þeirra. [91]. Þetta bendir til öflugs samspils milli matarins sem borðað er (endurspeglast að hluta til í BMI) og viðbragða umbunarsvæða við kaloríu mat (sem endurspeglast í virkjun OFC og ACC) hjá einstaklingum með eðlilega þyngd en sem ekki var vart hjá offitusjúkum einstaklingum.

Það kom á óvart að offitusjúkir einstaklingar sýndu minni virkjun á launabrautum frá raunverulegri neyslu matvæla (consummatory matarlaun) en grannir einstaklingar, en þeir sýndu meiri virkjun á svörtum heilabarkar sem vinna úr bragðskyni þegar þeir bjuggust við neyslu [91]. Síðarnefndu athugunin samsvaraði svæðum þar sem fyrri rannsókn hafði leitt í ljós aukna virkni hjá offitusjúklingum sem voru prófaðir án örvunar [92]. Aukin virkni í heilaumhverfum sem vinna að bragðskyni gæti valdið því að feitir einstaklingar eru hlynntir fæðu umfram önnur náttúruleg styrktarefni, en minnkuð virkjun dópamínvirkra markmiða með raunverulegri fæðuneyslu gæti leitt til ofneyslu sem leið til að bæta upp fyrir veik D2R-miðluð merkjasending [93]. Þessi afskræmdu viðbrögð við fæðuneyslu í umbunarbrautum offitusjúklinga minna á minnkaða DA hækkun sem stafar af eiturlyfjaneyslu hjá fíknum einstaklingum í samanburði við einstaklinga sem ekki eru háðir fíkn. [94]. Eins og sést í fíkn, er einnig mögulegt að sumir átraskanir geti í raun stafað af ofnæmi fyrir skilyrtum matarorðum. Reyndar, hjá einstaklingum sem ekki eru offitusjúkir með BED, skjöluðum við hærra en venjulega losun DA í riddarastræti (caudate) þegar þau voru útsett fyrir bendingum um fæðu og þessi aukning spáði því hversu alvarleg átrúnaðarhegðun binge var. [95].

Forstilla heilaberki (PFC) gegnir lykilhlutverki í framkvæmdastarfi, þar með talið sjálfsstjórn. Þessir aðferðir eru mótaðir af D1R og D2R (væntanlega einnig D4R) og því er líklegt að minnkuð virkni í PFC, bæði í fíkn og offitu, stuðli að lélegri sjálfsstjórn, hvatvísi og mikilli áráttu. Lægra en venjulega framboð af D2R í striatum offitusjúklinga, sem hefur verið tengt við minni virkni í PFC og ACC [63] er því líklegt til að stuðla að skortri stjórn þeirra á fæðuinntöku. Reyndar var greint frá neikvæðum fylgni milli BMI og striatal D2R hjá offitusjúklingum [81] og í yfirþyngd [96] einstaklinga, sem og fylgni milli BMI og minnkaðs blóðflæðis á forstilltu svæðum hjá heilbrigðum einstaklingum [97, 98] og minnkað umbrot í forstillingu hjá offitusjúklingum [63] styðja þetta. Betri skilningur á þeim aðferðum sem leiða til skertrar PFC virkni í offitu (eða fíkn) gæti auðveldað þróun aðferða til að bæta, eða jafnvel snúa við, sérstökum skerðingum á mikilvægum vitrænum sviðum. Til dæmis er dráttarafsláttur, sem er tilhneigingin til að fella verðlaun sem fall af tímabundinni seinkun á afhendingu hennar, einn mest vitsmunalegi aðgerð sem er rannsökuð í tengslum við truflanir í tengslum við hvatvísi og áráttu. Seinkun á seinkun hefur verið tæmandi hjá fíkniefnaneytendum sem sýna ýktan val á litlum en umsvifum fremur en miklu en seinkuðum umbun [99]. Rannsóknir sem gerðar voru með offitusjúkum einstaklingum eru hins vegar farnar að afhjúpa vísbendingar um val á mikilli, tafarlausri umbun, þrátt fyrir aukna líkur á þjáningar í framtíðinni [100, 101]. Nýleg rannsókn á virkni segulómunar (fMRI) á framkvæmdastarfsemi hjá offitusjúkum konum, til dæmis, bent á svæðisbundinn mun á virkjun heila við seinkað afsláttarverkefni sem voru spá fyrir um framtíðarþyngdaraukningu. [102]. Enn, önnur rannsókn fann jákvæða fylgni milli BMI og ofsabólískt núvirt, þar sem framtíð neikvæð lokagreiðsla er núvirt minna en jákvæð endurgreiðsla í framtíðinni [103]. Athyglisvert er að núvirðing núvirðingar virðist ráðast af virkni ventral striatum [104] og PFC, þar á meðal OFC [105] og tengingar þess við NAc [106], og er viðkvæm fyrir DA-meðferð [107].

Skarast vanvirkni í hvatningarrásunum

Dópamínvirk merking mótar einnig hvatningu. Hegðunareinkenni eins og þrótt, þrautseigja og fjárfesta áframhaldandi átak í að ná markmiði, eru öll háð mótun DA sem starfar í gegnum nokkur markmiðssvæði, þar á meðal NAc, ACC, OFC, DLPFC, amygdala, dorsal striatum og ventral pallidum [108]. Óregluð DA-merki er tengd aukinni hvatningu til að afla fíkniefna, aðalsmerki fíknar, og þess vegna stunda eiturlyfjafíklar einstaklingar oft í mikilli hegðun til að fá lyf, jafnvel þegar þau hafa í för með sér þekktar alvarlegar og neikvæðar afleiðingar og geta krafist viðvarandi og flókinnar hegðunar til afla þeirra [109]. Vegna þess að fíkniefnamyndun verður aðal hvatinn í eiturlyfjafíkn [110], háðir einstaklingar vekja áhuga og hvetja til þess að fá lyfið en hafa tilhneigingu til að verða afturkallaðir og með sinnuleysi þegar þeir verða fyrir athöfnum sem ekki tengjast lyfinu. Þessi breyting hefur verið rannsökuð með því að bera saman virkjunarmynstur heila sem verða við útsetningu fyrir skilyrtum vísbendingum og þau sem eiga sér stað í fjarveru slíkra vísbendinga. Öfugt við samdrátt í forrétthyrndum sem greint hefur verið frá í afeitruðum kókaín misnotendum þegar þeir eru ekki örvaðir með eiturlyfjum eða eiturlyfjum (sjá umfjöllun [64]), þessi forstilltu svæði verða virkjuð þegar kókaín misnotendur verða fyrir þreytandi örvun (annað hvort lyfjum eða vísbendingum) [111-113]. Ennfremur, þegar svörun við iv metýlfenidati er borin saman milli einstaklinga sem eru háðir kókaíni og ekki fíknir, svöruðu þeir fyrrnefndu með auknu umbroti í miðlægum ACC og miðlægum OFC (áhrifum sem tengjast þrá), en sá síðarnefndi sýndi minnkað umbrot á þessum svæðum [114]. Þetta bendir til þess að virkjun þessara forstilltu svæða með váhrifum af lyfjum geti verið sértæk fyrir fíkn og tengd aukinni löngun í lyfið. Að auki sýndi rannsókn sem varð til þess að einstaklingar sem voru háðir kókaíni fíknir markvisst til að hamla þrá þegar þeir voru útsettir fyrir eiturlyfjum sem sýndu að þeir einstaklingar sem náðu góðum árangri með að hamla þrá sýndu minnkað umbrot í OFC miðli (sem vinnur hvati gildi styrktar) og NAc (sem spáir umbun) [57]. Þessar niðurstöður staðfesta enn frekar þátttöku OFC, ACC og striatum í aukinni hvatningu til að afla lyfsins sem sést í fíkn.

OFC tekur einnig þátt í að framselja matarverðmæti [115, 116], hjálpa til við að meta væntanlegan þægindi þess og smekkleika sem hlutverk samhengis. PET rannsóknir með FDG til að mæla umbrot glúkósa í heila hjá einstaklingum með eðlilega þyngd greindu frá því að útsetning fyrir vísbendingum um mat auki efnaskiptavirkni í OFC, sem tengdist lönguninni í matinn [117]. Aukin OFC virkjun með örvun matar er líkleg til að endurspegla dópamínvirk áhrif og taka þátt í aðkomu DA að drifinu að neyslu matvæla. OFC gegnir hlutverki við að læra áreynslu-styrkingarsamtök og skilyrðingu [118, 119], styður fóðrun með skilyrtri bending [120] og stuðlar líklega að ofeldi óháð hungursmerki [121]. Reyndar, skemmdir á OFC geta leitt til ofstoppar [122, 123].

Ljóst er að einhver einstakur munur á framkvæmdastarfsemi getur haft í för með sér áhættu fyrir síðari offitu hjá sumum einstaklingum, eins og fram kom í nýlegri dulda bekkjagreiningu á 997 fjórða bekkjum í skólatengdri offituforvarnaráætlun [124]. Athyglisvert er, þó fyrirsjáanlega, að þversniðsrannsókn á getu barna til að stjórna sjálfum sér, leysa vandamál og taka þátt í markstýrðri heilsuhegðun leiðir í ljós að færni í framkvæmdastarfsemi er í neikvæðum tengslum ekki aðeins við efnaneyslu heldur einnig neyslu kaloríuríkrar snarlmatur og með kyrrsetu [125].

Þrátt fyrir nokkurt ósamræmi meðal rannsókna styðja gögn um myndgreiningu á heila einnig hugmyndina um að skipulagsbreytingar og virkni í heilaumhverfi sem hafa áhrif á framkvæmdastarfsemi (þar með talið hamlandi eftirlit) getur verið tengd mikilli BMI hjá annars heilbrigðum einstaklingum. Til dæmis fann Hafrannsóknastofnunin rannsókn á öldruðum konum, sem notuðu voxel-byggð formgerð, neikvæða fylgni milli BMI og gráa efnisrúmmáls (þ.mt framhlið), sem í OFC tengdist skertri framkvæmdastarfsemi [126]. Með því að nota PET til að mæla efnaskipti glúkósa í heilbrigt eftirliti, tilkynntum við um neikvæða fylgni milli BMI og efnaskipta í DLPFC, OFC og ACC. Í þessari rannsókn spáði efnaskiptavirkni á svæðum fyrir framan framgöngu einstaklinganna í prófunum á framkvæmdastarfi [98]. Á sama hátt sýndi kjarna segulómunarrannsóknir á heilbrigðum miðjum aldri og samanburði aldraðra að BMI var neikvætt tengt stigum N-asetýl-aspartats (merki um taugafrumum) í framhluta heilabarka og ACC [98, 127].

Rannsóknir á myndgreiningu á heila þar sem borið var saman offitusjúklinga og mjóa einstaklinga hafa einnig greint frá lægri gráa þéttleika á framhliðum (aðgerð í framhlið og miðhluta framan gýrus) og í gyrus og putamen eftir miðhluta [128]. Önnur rannsókn fann engan mun á magni gráu efna milli offitusjúkra og halla einstaklinga; það skráði hins vegar jákvæða fylgni á milli rúmmál hvítra efna í grunnbyggingu heila og mjaðma- og mjöðmhlutfall, þróun sem var að hluta til snúin við megrun [129]. Athyglisvert er að einnig hefur reynst að barksterasvæði, eins og DPFC og OFC sem taka þátt í hamlandi eftirliti, virkjast hjá velheppnuðum megrunarfólki sem svar við neyslu máltíðar [130], sem bendir til hugsanlegs markmiðs um endurmenntun hegðunar við meðhöndlun offitu (og einnig vegna fíknar).

Þátttaka milliverkana rafrásir

Rannsóknir á taugamyndun hafa leitt í ljós að miðja einangrunarhlutverkið gegnir mikilvægu hlutverki í þrá eftir mat, kókaíni og sígarettum [131-133]. Mikilvægi einangrunarinnar hefur verið undirstrikuð í rannsókn sem skýrði frá því að reykingamenn með skemmdir á þessu svæði (en ekki reykingamenn sem höfðu orðið fyrir utaneinangrandi meinsemdum) gátu hætt að reykja auðveldlega og án þess að upplifa hvorki þrá eða bakslag [134]. Einangrunin, einkum fremri svæði þess, eru gagnkvæm tengd við nokkur limbísk svæði (td vöðvavísir, forstilltu heilaberki, amygdala og ventral striatum) og virðist hafa innsýn hlutverk, sem samþættir sjálfstæðar og innyfli upplýsingar með tilfinningum og hvatningu og veitir þannig meðvitaða vitund um þessi hvöt [135]. Reyndar benda rannsóknir á sár á heila að PFC og insula í slegli eru nauðsynlegir þættir dreifðu brautanna sem styðja tilfinningalega ákvörðun. [136]. Í samræmi við þessa tilgátu sýna margar myndgreiningarrannsóknir mismunadrif á insúlunni við þrá [135]. Til samræmis við það hefur verið lagt til að hvarfgirni þessa heila svæðis muni þjóna sem lífmerki til að spá fyrir um afturbrot [137].

Einangrunin er einnig aðal andrúmsloft svæði, sem tekur þátt í mörgum þáttum átferða, svo sem smekk. Að auki veitir rostral insula (tengt aðal bragðberki) upplýsingar til OFC sem hafa áhrif á fjölþætt framsetning þess á ánægju eða umbunargildi komandi matar [138]. Vegna þátttöku insúlunnar í gagnrænum skilningi líkamans, í tilfinningalegri meðvitund [139] og í hvatningu og tilfinningum [138], framlag einangraðrar skerðingar á offitu ætti ekki að koma á óvart. Reyndar, magadreifing hefur í för með sér að virkja aftari insula, í samræmi við hlutverk þess í vitund um líkamsástand (í þessu tilfelli um fyllingu) [140]. Ennfremur leiddi magadreifing í magra en ekki hjá offitusjúklingum til að virkja amygdala og slökkva á fremri insúlunni [141]. Skortur á svörun við kviðfogi hjá offitusjúkum einstaklingum gæti endurspeglað hispurslausa skilningsvitund um líkamsástand tengd metta (fullur magi). Jafnvel þó að mótmæla einangrunarvirkni DA hafi verið illa rannsökuð, er viðurkennt að DA sé þátttakandi í svörum við smökkun á bragðgóðri fæðu sem er miðluð gegnum insúluna [142]. Rannsóknir á myndgreiningum hjá mönnum hafa sýnt að bragð á bragðgóðri fæðu virkjaði insúlín- og miðhjálparsvæðið [143, 144]. DA merki geta einnig verið nauðsynleg til að skynja kaloríuinnihald matarins. Til dæmis þegar konur í venjulegri þyngd smökkuðu sætuefni með kaloríum (súkrósa) urðu bæði insúlu- og dópamínvirka miðflæðissvæðin virk en smakkun á kaloríulausu sætuefni (súkralósa) virkjaði aðeins insúluna [144]. Of feitir einstaklingar sýna meiri insúlínvirkjun en venjulegt eftirlit þegar smakkað er á fljótandi máltíð sem samanstendur af sykri og fitu [143]. Aftur á móti, þegar bragðað er af súkrósa, sýna einstaklingar sem hafa náð sér af anorexia nervosa minni insúlínvirkni og engin tengsl við tilfinningar um ánægju eins og kom fram í samanburði [145]. Ennfremur nýleg rannsókn á fMRI sem bar saman svör við heila við endurteknar kynningar á matarlystandi og blíðum matarmyndum hjá sjúkum offitusjúkum samanborið við einstaklinga sem ekki voru offitusjúkir. [146] fundust hagnýtar breytingar á svörun og samtengingu meðal lykil svæða í umbunarbrautinni sem gætu hjálpað til við að útskýra ofnæmi fyrir vísbendingum um mat hjá offitusjúkum einstaklingum. Þær breytingar sem sést benda til of mikils inntaks frá amygdala og insula; þetta gæti aftur kallað fram ýkt áreynslusvörun og hvatningu til fæðubótarefna í kúpu á bakinu, sem gæti orðið yfirþyrmandi í ljósi veikrar hamlandi stjórnunar af fram-barksterasvæðum.

Rásir andúð og streituviðbrögð

Eins og áður sagði er þjálfun (ástand) á vísu sem spáir umbun leiðir til dópamínvirkra frumna sem hleypa af stað til að bregðast við umbunarspá, en ekki umbuninni sjálfri. Á hinn bóginn og í samræmi við þessa röksemdafærslu hefur komið fram að dópamínvirkar frumur munu skjóta minna en venjulega ef vænt umbun tekst ekki að veruleika [147]. Uppsöfnuð sönnunargögn [148-151] bendir á habenula sem eitt af þeim svæðum sem stýra lækkun á hleypu af dópamínvirkum frumum í VTA sem gæti fylgt bilun í að fá vænt umbun [152]. Þannig gæti aukið næmi habenula, sem afleiðing af langvarandi útsetningu fyrir lyfjum, undirliggjandi meiri viðbragðssemi gagnvart fíkniefnum þegar ekki er fylgt eftir með neyslu lyfsins eða þegar lyfjaáhrifin uppfylla ekki væntanlega umbun niðurstöðu. Reyndar hefur örvun habenula, í dýraríkjum af kókaínfíkn, verið tengd bakslagi á eiturlyfjum við útsetningu fyrir bendingum [153, 154]. Þegar um er að ræða nikótín virðast α5 nikótínviðtakar í habenula móta andvarandi svör við stórum skömmtum af nikótíni [155]og α5 og α2 viðtaka til að móta frásog nikótíns [156]. Vegna andstæðu viðbragða habenula við DA taugafrumum með umbun fyrir umbun (óvirkjun á móti virkjun) og virkjun þess með útsetningu fyrir andstæðu áreiti, vísum við hér til merkis frá habenula sem miðlar „andstæða“ inntaki.

Habenula virðist gegna svipuðu hlutverki hvað varðar matarlaun. Mjög bragðgóður mataræði getur valdið offitu hjá rottum þar sem þyngd eykst í samræmi við aukningu á μ-ópíóíð peptíð bindingu í basolateral og basomedial amygdala. Athyglisvert er að miðgildi habenula sýndi marktækt hærri μ-ópíóíð peptíðbindingu (um það bil 40%) eftir útsetningu fyrir bragðgóðan mat hjá rottunum sem þyngdust (þær sem neyttu meiri matar) en ekki hjá þeim sem ekki [157]. Þetta bendir til þess að habenulain geti tekið þátt í ofneyslu þegar bragðgóður matur er fáanlegur. Þar að auki, taugafrumur í ristilsæxli kvensjúkdómsins, sem fá megininntak frá hliðarhorninu, varpa til VTA DA taugafrumna og eru virkjaðir eftir sviptingu fæðu [158]. Þessar niðurstöður eru í samræmi við hlutverk habenula (bæði miðlungs og hliðar) við að miðla svörum við andstæða áreiti eða sviptingarástandi, svo sem við mataræði eða afturköllun lyfja.

Þátttaka habenula sem andstæðingur miðstöðvar í tilfinningalegum netum er í samræmi við fyrri fræðilíkön um fíkn sem staðhæfði að næmur streituviðbrögð og neikvæð stemning (miðluð með aukinni næmi amygdala og aukinni merki þó að barkstigslosandi þáttur) ýti undir lyfjainntöku í fíkn [159]. Svipuð viðbrögð við andvarðvegi (þ.mt aukin áreynsla á streitu, neikvætt skap og óþægindi) geta einnig stuðlað að óhóflegri fæðuneyslu við offitu og til mikils tilhneigingar til að koma aftur þegar þeir fara í megrun eftir útsetningu fyrir stressandi eða pirrandi atburði.

Að lokum

Hæfni til að standast hvöt til að nota eiturlyf eða borða framhjá mettapunkti krefst þess að taugakerfi sem eru þátttakandi í stjórn neðst og niðri gangi vel til að vera andsnúinn skilyrðum svörum sem kalla fram löngun til að neyta matarins / lyfsins. Hvort ákveðnar tegundir offitu ætti að skilgreina sem hegðunarfíkn eða ekki [160], það eru nokkrar greinanlegar hringrásir í heilanum [2], þar sem vanstarfsemi þeirra afhjúpar raunverulegar og klínískt mikilvægar hliðstæður milli þessara kvilla. Myndin sem er að koma fram er offita, svipuð eiturlyfjafíkn [226], virðist vera afleiðing af ójafnvægisvinnslu á ýmsum svæðum sem hafa áhrif á umbun / sölu, hvatningu / drif, tilfinninga / streituviðbragð, minni / ástand, framkvæmdastjórn / sjálfsstjórnun og samstillingu, auk hugsanlegrar ójafnvægis í stöðugleikastjórnun á fæðuinntaka.

Gögnin, sem safnast hafa hingað til, benda til þess að það sé misræmið á milli eftirvæntingar fyrir áhrifum lyfsins / fæðunnar (skilyrt svör) og reynslunnar um slæmar umbunir sem viðheldur hegðun lyfja / ofneyslu fæðu til að ná tilætluðum umbun. Hvort sem þeir voru prófaðir á fyrstu eða langvarandi tímum bindindis / næringarfræðinnar, þá sýna fíknir / offitusjúklingar einstaklinga lægri D2R í striatum (þ.mt NAc), sem tengjast lækkun á grunnvirkni í framheilasvæðum sem hafa áhrif á frammistöðuhæfni (OFC) og hamlandi eftirlit (ACC og DLPFC), þar sem truflun hefur í för með sér nauðung og hvatvísi. Að lokum hafa einnig komið fram vísbendingar um hlutverk innsæis og andstæða hringrásar í kerfislegu ójafnvægi sem hefur í för með sér áráttu neyslu annað hvort lyfja eða matar. Sem afleiðing af truflunum í röð í þessum hringrásum geta einstaklingar upplifað (i) aukið hvatningargildi lyfsins / matarins (í framhaldi af lærðum samtökum með skilyrðum og venjum) á kostnað annarra styrkja (í framhaldi af minni næmi umbunarbrautarinnar ), (ii) skert geta til að hamla ásetningi (markvissum) aðgerðum sem eru af stað af sterkri löngun til að taka lyfið / matinn (í framhaldi af skertri framkvæmdastarfsemi) sem leiða til áráttu lyfja / fæðutöku og (iii) auka streitu og „andvaraleysi“ sem skilar sér í því að taka hvatvís lyf til að flýja undan hinu andstæða ástandi.

Mörg vélrænni og hegðunarleg hliðstæða sem greind er milli fíknar og offitu benda til gildi margþættra samhliða lækningaaðferða fyrir báða þessa kvilla. Slíkar aðferðir ættu að reyna að draga úr styrkandi eiginleikum lyfja / matvæla, koma aftur á fót / efla gefandi eiginleika valbundinna styrkingarmanna, hamla skilyrtum lærðum samtökum, auka hvata fyrir starfsemi sem ekki er eiturlyf / matvæli, minnka hvarfvirkni streitu, bæta skap og styrkja almenna tilgang sjálfstjórnunar.

Hagsmunaárekstur

Engin yfirlýsing um hagsmunaárekstra.

Meðmæli