Am J Clin Nutr. 2013년 98월; 3(641): 647–XNUMX.
온라인으로 Jun 26, 2013 게시. doi : 10.3945 / ajcn.113.064113
PMCID : PMC3743729
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추상
배경: 식이 요법의 질적 측면은 식습관에 영향을 미치지만 이러한 칼로리와 무관한 효과에 대한 생리학적 메커니즘은 아직 추측에 불과합니다.
목표: 우리는 일반적인 식사 간격 후 식후 후기의 뇌 활동에 혈당 지수(GI)가 미치는 영향을 조사했습니다.
디자인 : 무작위, 맹검, 교차 설계를 사용하여 12~18세의 과체중 또는 비만 남성 35명이 칼로리, 다량 영양소 및 기호성이 조절된 고GI 및 저GI 식사를 2회 섭취했습니다. 일차 결과는 휴식 중인 뇌 활동의 척도인 뇌혈류였으며, 이는 시험 식사 4시간 후 동맥 회전 표지 기능적 자기공명영상을 사용하여 평가되었습니다. 우리는 식습관, 보상, 갈망과 관련된 미리 지정된 영역에서 고GI 식사 후에 뇌 활동이 더 커질 것이라는 가설을 세웠습니다.
결과 : 증분 정맥 혈장 포도당(곡선 아래 2시간 면적)은 낮은 GI 식사보다 고GI 식사 후에 2.4배 더 높았습니다.P = 0.0001). 혈장 포도당은 더 낮았습니다(평균 ± SE: 4.7 ± 0.14 mmol/L에 비해 5.3 ± 0.16; P = 0.005) 보고된 배고픔은 더 컸습니다(P = 0.04) GI가 낮은 식사보다 높은 식사 4시간 후. 이때, 고GI 식사는 오른쪽 측중격핵(미리 지정된 영역; P = 다중 비교를 위한 조정으로 0.0006) 오른쪽 선조체의 다른 영역과 후각 영역으로 퍼졌습니다.
결론 : 등칼로리 저 GI 식사와 비교하여 고 GI 식사는 혈장 포도당을 감소시키고 배고픔을 증가시키며 다음 식사 행동에 특별한 의미가 있는 시간인 식후 후기의 보상 및 갈망과 관련된 뇌 영역을 선택적으로 자극했습니다. 식사. 이 임상시험은 다음에 등록되었습니다. clinicaltrials.gov NCT01064778로요.
소개
측좌핵(선조체의 일부)에 수렴하는 뇌의 중변연계 도파민 시스템은 보상과 갈망에서 중심 역할을 하며, 이 시스템은 쾌락적 음식 반응을 중재하는 것으로 보입니다.1-3). 설치류 연구에서 표준 설치류 사료 펠릿보다 맛이 좋은 음식을 섭취한 후 세포외 도파민 및 측좌핵의 대사물질 농도가 더 많이 증가했습니다.4). 더욱이, 측좌핵에 아편제를 미세 주입하면 음식 섭취량과 음식의 보상 가치가 증가합니다(5). 기능적 뇌 영상을 사용한 임상 연구에서는 비만인 사람이 입맛에 맞는 고칼로리 음식을 먹거나 섭취한 후 마른 사람보다 측위핵이나 선조체의 다른 부위가 더 많이 활성화되는 것으로 보고되었습니다.6-11). 특히 흥미로운 점은 선조체 도파민 D입니다.2 수용체 가용성은 비만하지 않은 대조 대조군에 비해 비만한 개인에서 유의하게 낮았습니다.11), 이는 과식이 낮은 도파민 활동을 보상할 가능성을 높였습니다. 그러나 이러한 마른 그룹과 비만 그룹 간의 단면 비교에서는 인과 방향을 평가할 수 없었습니다.
혈당지수(GI)에 관한 생리학적 관찰5 기호성 이외의 특정 식이 요인이 어떻게 음식에 대한 갈망과 과식을 유발할 수 있는지 이해하기 위한 메커니즘을 제공합니다. GI는 탄수화물 함유 식품이 식후 혈당에 어떻게 영향을 미치는지 설명합니다.12, 13). 이전에 비만 청소년에 대해 설명한 바와 같이(13, 14), 낮은 GI 식사에 비해 높은 식사를 섭취하면 식후 초기(0~2시간)에 혈당과 인슐린이 높아졌고, 식후 후기(3~5시간)에는 혈당이 낮아졌습니다. ). GI가 높은 식사 후 4시간까지 공복 농도 이하로 떨어지는 경우가 종종 있는 혈당의 감소는 과도한 배고픔, 과식 및 혈당을 빠르게 정상(즉, 높은 GI)으로 회복시키는 음식에 대한 선호로 이어질 수 있습니다(15-17), 과식주기를 전파합니다. 실제로 날씬하고 비만인 성인을 대상으로 한 연구에서 인슐린에 의해 유발된 혈당 농도가 4.9mmol/L에서 3.7mmol/L로 평균 감소하면 선조체의 음식 자극 활성화와 고칼로리 음식에 대한 욕구가 증가했습니다.18). 이러한 메커니즘을 탐색하기 위해 우리는 음식 동기 부여 및 에너지 균형과 관련된 보상 회로의 기능적 뇌 영상을 사용하여 식후 후기 동안 칼로리, 다량 영양소 함량, 성분 공급원 및 기호성을 제어한 고GI 및 저GI 테스트 식사의 효과를 비교했습니다.
대상 및 방법
우리는 건강한 과체중 및 비만 젊은 남성을 대상으로 무작위, 맹검, 교차 연구를 수행하고 2~2주 간격으로 8일 동안 고GI 및 저GI 테스트 식사의 효과를 비교했습니다. 일차 결과는 휴식 중인 뇌 활동의 척도인 뇌혈류였으며, 이는 시험 식사 4시간 후 동맥 회전 표지(ASL) fMRI를 사용하여 결정되었습니다. 우리는 GI가 높은 식사가 섭식 행동, 보상 및 중독과 관련된 뇌 영역인 선조체, 시상하부, 편도체, 해마, 대상, 안와전두피질 및 섬피질의 활동을 증가시킬 것이라는 가설을 세웠습니다.6-11). 5차 평가변수에는 혈장 포도당, 혈청 인슐린, 식후 10시간 동안 보고된 배고픔이 포함되었습니다. 시험 식사의 기호성은 또한 01064778cm 시각적 아날로그 척도(VAS)를 사용하여 평가되었습니다. 통계 처리에는 관심 있는 뇌 영역의 사전 지정과 다중 비교를 위한 수정이 포함되었습니다. 이 프로토콜은 Beth Israel Deaconess Medical Center(Boston, MA)에서 수행되었으며 윤리적 검토를 받았습니다. 해당 시험은 Clinicaltrials.gov에 NCT24로 등록되었으며 참가자들은 서면 동의서를 제공했습니다. 데이터는 2010년 25월 2011일부터 XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일까지 수집되었습니다.
참가자
참가자들은 보스턴 수도권에 배포된 전단지와 포스터와 인터넷 목록을 통해 모집되었습니다. 포함 기준은 남성, 연령 18~35세, BMI(kg/mXNUMX)였습니다.2) ≥25. 월경주기로 인해 발생할 수 있는 혼란을 피하기 위해 여성은 이 초기 연구에 포함되지 않았습니다.19). 제외 기준은 주요 의학적 문제, 식욕이나 체중에 영향을 미치는 약물 사용, 흡연 또는 기분 전환 약물 사용, 높은 수준의 신체 활동, 현재 체중 감량 프로그램 참여 또는 이전 체중의 5% 초과 체중 변화였습니다. 6개월, 테스트 식사에 대한 알레르기 또는 불내증, MRI 절차에 대한 금기사항(예: 금기 금속 임플란트, 체중 >300lb(136kg)). 적격성은 전화 심사와 대면 평가 세션을 통해 평가되었습니다. 평가 세션에서는 인체측정 측정값을 획득하고 경구 포도당 내성 테스트를 실시했습니다. 또한 참가자들은 테스트 식사를 샘플링하고 MRI 시퀀스를 거쳐 절차를 견딜 수 있는 능력을 확인했습니다.
등록된 참가자는 무작위로 치환된 4개의 블록을 사용하여 테스트 식사 순서에 대한 무작위 할당 목록(보스턴 아동 병원의 임상 연구 센터에서 작성)에 순차적으로 입력되었습니다. 액체 테스트 식사는 연구 직원이 종이컵에 참가자에게 제공했습니다. . 두 테스트 식사 모두 모양, 냄새, 맛이 비슷했습니다. 데이터 수집에 참여한 모든 참가자와 연구진은 개입 순서에 가려졌습니다. 참가자들은 프로토콜을 완료하여 250달러를 받았습니다.
테스트 식사
테스트 식사는 Botero 등(20) 연구 직원이 참여한 미각 테스트에서 유사한 단맛과 기호성을 달성했습니다. 에 표시된 바와 같이 표 1, 두 테스트 식사 모두 유사한 성분으로 구성되었으며 동일한 다량 영양소 분포를 가졌습니다(ProNutra Software, 버전 3.3.0.10, Viocare Technologies Inc). 혈당을 기준으로 한 고GI 시험식과 저GI 시험식의 예상 GI 지수는 각각 84%와 37%였다. 시험 식사의 칼로리 함량은 휴식 에너지 소비 추정치를 기준으로 각 참가자에게 일일 에너지 요구량의 25%를 제공하도록 개별적으로 결정되었습니다(21) 및 활동 계수는 1.2입니다.
절차
평가 세션에서 키와 몸무게를 측정하고 기본 설명 데이터(자가 보고된 민족 및 인종 포함)를 수집하고 혈청 갑상선 자극 호르몬(갑상선 기능 저하증 검사용)을 얻었습니다. 참가자들은 75, 10, 75, 0, 30분에 혈장 포도당과 혈청 인슐린을 샘플링하여 60g 경구 포도당 내성 테스트(음료 90-O-120, Azer Scientific)를 받았습니다.
테스트 세션은 2~8주로 구분되었습니다. 참가자들은 각 테스트 세션 전 2일 동안 습관적인 식이 요법과 신체 활동 수준의 변화를 피하고 연구 전반에 걸쳐 체중을 기준선의 2.5% 이내로 유지하도록 지시 받았습니다. 참가자들은 0800시간 이상 단식하고 전날 저녁부터 금주한 상태로 0930시부터 12시 사이에 두 테스트 세션에 모두 도착했습니다. 각 세션이 시작될 때 간격 건강을 평가하고 단식 기간을 확인하고 체중과 혈압을 측정했습니다. 연속적인 혈액 샘플링을 위해 20게이지 정맥 카테터를 배치했습니다. 30분의 적응 기간 후 무작위로 결정된 테스트 식사는 5분 이내에 완전히 섭취되었습니다. 식후 30시간 동안 시험 식사 시작 전과 5분마다 혈액 샘플과 배고픔 등급을 얻었습니다. 우리는 fMRI 기계 근처의 정맥혈을 동맥화하기 위해 금속 손 온열 장치를 사용할 수 없었으며 모세 혈관에 대한 반복적인 손가락 스틱과 관련된 스트레스로 인해 XNUMX차 연구 결과가 혼란스러울 수 있었습니다. 정맥혈의 사용은 특히 고GI 식사의 경우 공복 농도 이상 및 이하의 동맥 혈당 농도 측정에 오류를 일으킬 수 있었으며 이는 연구 한계를 포함했습니다.22). 기호성은 시험 식사 완료 후 평가되었으며, 4시간 후에 신경영상 촬영이 수행되었습니다.
측정
체중은 보정된 전자저울(Scaletronix)을 사용하여 병원 가운과 가벼운 속옷을 입고 측정되었습니다. 높이는 보정된 stadiometer(Holtman Ltd)를 사용하여 측정되었습니다. BMI는 킬로그램 단위의 체중을 미터 단위의 키의 제곱으로 나누어 계산했습니다. 참가자가 5분 동안 조용히 앉아 있는 상태에서 자동화 시스템(IntelliVue 모니터, Phillips Healthcare)을 사용하여 혈압을 측정했습니다. 혈장 포도당과 갑상선 자극 호르몬은 Clinical Laboratory Improvement Amendments 승인 방법(Labcorp)을 사용하여 측정되었습니다. 혈청은 원심분리로 준비되었으며 연구가 끝날 때 한 배치의 인슐린 측정을 위해 -80°C에서 보관되었습니다(Harvard Catalyst Central Laboratory).
기호성은 "이 식사가 얼마나 맛있었나요?"라는 질문으로 평가되었습니다. 참가자들은 "전혀 맛있지 않음"(10cm)부터 "매우 맛있음"(0cm) 범위의 언어 앵커가 있는 10cm VAS에 수직 표시를 하도록 지시 받았습니다. 배고픔도 비슷하게 평가했는데, “지금 얼마나 배고프나요?” 그리고 "전혀 배고프지 않다"부터 "매우 배고프다"까지의 언어적 기준(14).
고GI 식사 후 최저 혈당이 예상되는 시험 식사 4시간 후 신경영상 촬영을 실시했습니다.14), GE 3Tesla 전신 스캐너(GE Healthcare)를 사용하여. 대뇌 혈류는 외부에서 인가된 자기장을 사용하여 확산성 추적자로 사용하기 위해 유입되는 동맥혈 수를 일시적으로 표시하는 MRI 기반 방법인 ASL을 사용하여 결정되었습니다. 3면 로컬라이저 스캔을 얻은 다음 해부학적 상관 관계에 대한 T1 가중치 데이터 세트(수정 구동 평형 푸리에 변환)를 얻었습니다(23), 반복 시간 7.9ms, 에코 시간 3.2ms, 32kHz 대역폭 관상 획득 평면, 24 × 19 시야, 1mm 평면 내 해상도 및 1.6mm 슬라이스. 준비 시간은 준비 기간 시작 시 포화가 반복되고 이미징 전 1100ms에 단열 반전 펄스가 있는 500ms였습니다. 이러한 시퀀스 후에 이전에 설명한 방법에 따라 ASL 스캔을 얻었습니다(24). 시퀀스는 모션 아티팩트를 최소화하기 위한 배경 억제, 나선형 이미징의 3차원 멀티샷 스택, 평면에서 3.8mm의 이미지 해상도, 단일 볼륨당 4개의 1.5mm 슬라이스를 갖춘 의사연속 라벨링을 사용했습니다. 이미지 획득 전 1.5초 사후 라벨링 지연을 사용하여 XNUMX초 동안 의사 연속 라벨링(25)는 소뇌 기저부 1cm 아래에서 수행되었습니다(4개의 평균 라벨 및 대조 및 뇌 혈류량 정량화를 위한 2개의 억제되지 않은 이미지를 획득했습니다). 이전에 보고된 대로 맞춤형 소프트웨어를 사용하여 뇌혈류를 정량화했습니다.24-26).
통계 분석
이 연구는 표본 크기가 참가자 80명, 단일 측정에 대해 잔여 SD가 5%, 피험자 내라고 가정할 때 11.8% 제12종 오류율을 사용하여 11%의 뇌혈류 차이를 감지함으로써 0.6% 검정력을 제공하도록 설계되었습니다. 상관관계는 11이다. 유용한 데이터가 있는 80명의 참가자로 구성된 표본은 다른 모든 가정을 유지한 채 12.4%의 차이를 탐지하는 XNUMX%의 검정력을 제공했습니다.
신경영상 데이터 분석은 Statistical Parametric Mapping 통계 영상 분석 환경(SPM5; Wellcome Department of Cognitive Neurology) 내에서 수행되었습니다. 뇌혈류 영상을 첫 번째 영상으로 재정렬하고 표준 해부학적 공간으로 변환하였다(Montreal Neurologic Institute/International Consortium for Brain Mapping)(27) SPM5 정규화 알고리즘에서 파생된 등록 변수를 사용합니다. 통계 분석을 준비하기 위해 절반 최대 커널에서 8mm 전체 너비로 이미지를 부드럽게 처리했습니다.
우리는 WFU Pickatlas 툴킷 내의 템플릿을 사용하여 정위 공간을 조사했습니다(28). 뇌 전체에 걸쳐 총 334개의 중복되지 않는 해부학적 영역 중 미리 지정된 관심 영역은 25개의 개별 영역을 포함합니다(참조 온라인 문제의 "보충 데이터" 아래 보충 표 1). 2차 가설을 테스트하기 위해 쌍을 이루는 양측 분석을 사용하여 평균 지역 혈류량(고 GI 식사 - 저 GI 식사)의 차이를 비교했습니다. t 순서 효과에 대해 조정된 테스트 및 다중 비교를 위한 Bonferroni 수정(원시) P 값에 25를 곱함). 뇌혈류량 차이의 공간적 분포를 나타내기 위해 일반선형모델의 알고리즘을 이용하여 복셀별 분석을 수행하였다.29) 및 통계적 임계값 P ≤ 0.002.
혈장 포도당(0~2시간), 혈청 인슐린(0~2시간), 배고픔(0~5시간)에 대한 증분 AUC는 사다리꼴 방법을 사용하여 계산되었습니다. 4시간(사전 지정된 주요 관심 시점)의 결과에 대한 이러한 영역과 값은 양면 쌍 쌍 분석을 사용하여 테스트 식사 효과에 대해 분석되었습니다. t SAS 소프트웨어(버전 9.2, SAS Institute Inc)로 테스트합니다. 주문 효과에 대한 조정은 이러한 결과에 실질적인 영향을 미치지 않았습니다. 생리적 변수와 뇌 활성화 사이의 관계를 알아보기 위해 우 측중격핵의 혈류를 종속변수로 하고 참가자 수와 각 대사변수를 독립변수로 하여 일반선형모델 분석을 수행하였다. 데이터는 수단으로 표시되며 표시된 경우 SE로 표시됩니다.
결과
학습 참가자
선별된 89명의 개인 중 13명의 남성이 등록되었으며, 첫 번째 테스트 식사를 실시하기 전에 1명이 탈락했습니다(그림 1). 나머지 12명의 참가자에는 히스패닉 2명, 비히스패닉 흑인 3명, 비히스패닉 백인 7명이 포함되었습니다. 평균 연령은 29.1세(범위: 20~35세), BMI는 32.9(범위: 26~41세), 공복 혈장 포도당 농도는 4.9mmol/L(범위: 3.6~6.2mmol/L), 공복 인슐린 농도 10.3μU/mL(범위: 0.8~25.5μU/mL)였습니다. 데이터 저장 오류로 인해 한 참가자의 이미징 데이터가 불완전했습니다. 다른 참가자들은 아무 문제 없이 프로토콜을 완료했습니다.
테스트 식사에 대한 주관적 및 생화학적 반응
고GI 및 저GI 테스트 식사의 기호성은 10cm VAS(각각 5.5 ± 0.67 cm와 5.3 ± 0.65 cm)에 대한 반응에 따라 다르지 않았습니다. P = 0.7). 예측된 GI와 일치합니다(표 1), 포도당에 대한 2시간 AUC 증분은 낮은 GI 테스트 식사보다 높은 GI 테스트 식사 후에 2.4배 더 컸습니다(각각 2.9 ± 0.36 mmol·h/L와 비교하여 1.2 ± 0.27). P = 0.0001) (그림 2). 인슐린에 대한 증분 2시간 AUC(127.1 ± 18.1 μU · h/mL와 비교하여 72.8 ± 9.78; P = 0.003) 및 배고픔에 대한 증분 5시간 AUC(0.45 ± 2.75와 -5.2 ± 3.73 cm · h; P = 0.04) 또한 각각 고GI 테스트 식사보다 저GI 테스트 식사 후에 더 컸습니다. 식후 4시간째 혈당 농도는 4.7 ± 0.14 mmol/L에 비해 5.3 ± 0.16로 낮았습니다. P = 0.005), 기준선 대비 배고픔의 변화는 더 컸습니다(-1.65 cm ± 0.79에 비해 0.01 ± 0.92; P = 0.04) 고GI 검사 식사 후, 저GI 검사 식사 후.
뇌 영상
뇌 혈류는 오른쪽 측중격핵에서 저 GI 식사보다 고 GI 식사 후 4시간에 더 컸습니다(평균 차이: 4.4 ± 0.56 mL · 100 g- 1 · 분- 1; 범위: 2.1~7.3mL · 100g- 1 · 분- 1; 8.2%의 상대적 차이). 이 차이는 미리 지정된 25개의 해부학적 관심 영역에 대한 Bonferroni 교정 후에도 여전히 중요했습니다.P = 0.0006) 및 334개의 중복되지 않는 뇌 영역 모두에 대한 수정 후(P = 0.009). 이미지 기반 분석에서는 Montreal Neurologic Institute/International Consortium for Brain Mapping 좌표 8, 8, −10(피크)에서 오른쪽 측좌핵의 단일 영역을 보여주었습니다. t = 9.34) 및 좌표 12, 12, 2의 또 다른 지역 최대값(t = 5.16), 이는 오른쪽 선조체(미상, 피각, 창백핵)의 다른 영역과 후각 영역(그림 3). 우리는 반대측 선조체 또는 기타 미리 지정된 관심 영역의 차이를 관찰하지 못했습니다.
오른쪽 측중격핵의 대사 변수와 혈류 사이의 관계는 다음과 같습니다. 표 2. 혈장 포도당, 혈청 인슐린, 배고픔과 관련된 모든 변수는 우 측중격핵의 혈류와 유의한 관련이 있는 반면, 식사의 기호성은 그렇지 않았습니다.
토론
음식 섭취는 쾌락 시스템과 항상성 시스템에 의해 조절됩니다.3) 역사적으로 매우 다양한 환경 조건에서 건강한 범위 내에서 평균 BMI를 유지하는 데 사용되었습니다. 그러나 비만이 확산됨에 따라 주로 곡물에서 추출한 고도로 가공된 식품의 소비가 급격히 증가하면서 식량 공급이 급격하게 변화했습니다. 결과적으로 혈당 부하(GI와 탄수화물 양의 곱셈)(30) 미국 식단의 비율은 지난 반세기 동안 상당히 증가했으며 이러한 장기적인 추세는 음식 섭취를 규제하는 두 시스템 모두에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 혈당(및 기타 대사 연료) 감소(13, 14) 고GI 식사 후 식후 후기에는 강력한 항상성 배고픔 신호를 구성할 뿐만 아니라(15) 또한 선조체 활성화를 통해 음식의 쾌락적 가치를 증가시킵니다(18). 이러한 생리학적 사건의 조합은 고GI 탄수화물에 대한 특별한 선호로 인해 음식에 대한 갈망을 조장할 수 있습니다(16, 17), 이로 인해 과식의 순환이 전파됩니다. 게다가, 선조체의 반복적인 활성화는 도파민 수용체 가용성을 하향조절하고 과식하려는 충동을 더욱 강화할 수 있습니다.11).
이 연구는 몇 가지 장점을 가지고 있었습니다. 먼저, 우리는 뇌혈류의 정량적 측정을 제공하는 새로운 이미징 기술인 ASL을 사용했습니다. 기존 방법(혈액 산소 공급 수준에 따른 fMRI)은 뇌 활동의 절대적인 차이가 아닌 급성 변화를 평가합니다. 이는 일반적으로 생리학적 교란 후 몇 분으로 관찰을 제한합니다. ASL을 사용하여 우리는 중첩된 자극(예: 고칼로리 음식 사진) 없이 테스트 식사의 지속적인 효과를 검사할 수 있었습니다. 둘째, 그룹 간 단면적 비교(예: 마른 사람과 비만한 사람 비교)보다는 교차 개입을 사용하여 인과 관계 방향에 대한 통계적 힘과 증거를 증가시켰습니다. 셋째, 완전히 다른 식품(예: 치즈 케이크와 야채 비교)을 비교하는 대신 칼로리 함량, 다량 영양소 구성, 성분 공급원 및 식품 형태를 제어하여 특정 식이 요소에 중점을 두었습니다(6, 10, 31, 32). 넷째, 두 가지 테스트 식사는 유사한 기호성을 갖도록 설계되고 문서화되었으며, 이는 즉각적인 쾌락 반응과 대사 효과를 분리하는 데 도움이 되었습니다. 다섯째, 다음 식사 시 식생활 행동에 특별한 의미를 갖는 시기인 식후 후기를 살펴보았다. 이전 연구에서는 일반적으로 포도당 흡수가 최고조에 달하고 혈당 지수가 높은 식사가 일시적으로 뇌 기능에 이점을 제공하는 것처럼 보일 수 있는 음식 섭취 후 관찰 기간을 2시간 이하로 제한했습니다.33). 여섯째, 우리는 일반적인 범위 내에서 다량 영양소 구성과 식이 혈당 부하를 갖는 혼합 식사를 사용했습니다. 따라서 이번 연구 결과는 미국에서 일반적으로 소비되는 고GI 아침 식사(예: 베이글 및 무지방 크림 치즈)와 관련이 있습니다.12).
주요 연구 제한 사항에는 작은 크기와 과체중 및 비만 남성에 대한 독점적 초점이 포함되었습니다. 소규모 연구는 일반화 가능성을 제한하고 위음성(위양성은 아님) 결과의 위험을 높입니다. 우리의 연구는 규모에도 불구하고 다중 비교를 조정하여 선험적 가설을 테스트할 수 있는 강력한 힘을 가지고 있었습니다. 체중 감량 전후의 날씬한 대조 대상자, 여성, 비만인 개인을 대상으로 한 추가 연구는 유익할 것입니다. 우리는 식사나 음식 갈망에 대한 쾌락적 반응을 직접 평가하지 않았으므로 이러한 주관적 가치와 뇌 활성화 사이의 관계를 탐색할 수 없었습니다. 또한, 시험 식사의 액체 형태는 연구 결과를 고형 식사로 일반화하는 데 제한이 있었습니다.
몇 가지 다른 해석적 문제에 대한 고려가 필요합니다. 편측성은 이전에 보상 회로와 관련된 신경 행동 장애에 연루되어 있었지만 우리는 GI가 우반구에 국한된 뇌에 미치는 영향을 예상하지 못했습니다. 실제로, 인슐린에 민감한 남성과 인슐린 저항성 남성을 비교한 연구에서는 전신 인슐린 투여가 왼쪽이 아닌 오른쪽 복부 선조체의 포도당 대사에 대한 차등 효과를 보여주었습니다.34). 우리는 또한 덜 강력한 효과를 볼 수 있는 힘이 부족했거나 그러한 효과가 4시간 시점에 발생하지 않았기 때문에 미리 지정된 다른 뇌 영역의 차이를 관찰하지 못했습니다. 그럼에도 불구하고 쥐의 측좌핵을 화학적으로 조작하면 식욕부진 뉴런이 자극되고 시상하부에서 식욕부진 뉴런이 억제되는 결과가 나타났습니다.35), 이는 수유와 관련된 다른 뇌 영역에 대한 선조체의 영향을 보여줍니다.
보상과 갈망 외에도 중격 측핵은 약물 남용과 의존에 결정적으로 관여합니다.36-38), 특정 음식에 중독성이 있는지에 대한 의문이 제기됩니다. 실제로, 음식 중독의 개념은 다이어트 서적과 일화 보고서를 통해 광범위한 대중적 관심을 받았으며 점점 더 학술 조사 대상이 되고 있습니다. 기존의 혈액 산소화 수준에 따른 fMRI를 사용한 최근 연구에서는 맛이 좋은 음식을 상상했을 때 마른 사람에 비해 비만인 사람의 측좌핵 및 관련 뇌 영역에서 선택적 과잉 활동이 나타났습니다.6-11) 및 음식 중독 측정에서 높은 점수를 받은 대상자(39). 그러나 음식과 관련된 이러한 즐거움 반응은 퍼팅 그린 사진을 보는 골퍼나 아름다운 음악을 듣는 오디오 애호가의 즐거움과 근본적으로 다르지 않다고 주장할 수도 있습니다.40). 이전 연구와는 대조적으로, 우리 연구에서는 비슷한 맛의 테스트 식사와 ASL 방법을 사용하여 4시간 후 자극되지 않은 뇌 활동을 조사했습니다. 그럼에도 불구하고, 음식 중독의 개념의 타당성에 대해서는 여전히 뜨거운 논쟁이 남아 있습니다.41-47). 남용 약물과 달리 음식은 생존을 위해 필요하며, 일부 개인은 명백한 신체적 또는 정신적 결과 없이 고GI(및 고칼로리, 고도로 가공된) 식품을 습관적으로 다량 섭취할 수 있습니다. 따라서 음식 중독의 개념을 적용하려면 추가적인 기계 중심의 중재 및 관찰 연구가 필요합니다.
결론적으로, 우리는 낮은 GI 테스트 식사에 비해 높은 혈당 수치의 섭취가 식후 후기의 음식 섭취, 보상 및 갈망과 관련된 뇌 영역의 활동을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 굶주림. 이러한 신경생리학적 발견은 체중 감량 유지에 대한 장기간의 수유 연구와 함께 (48, 49), GI가 높은 탄수화물(특히 고도로 가공된 곡물 제품, 감자 및 농축 설탕)의 섭취를 줄이면 과체중 및 비만인 개인의 과식을 개선하고 건강한 체중 유지를 촉진할 수 있음을 시사합니다.
감사의
토론과 조언을 자극해 준 Dorota Pawlak, Simon Warfield, Phillip Pizzo에게 감사드립니다. 테스트 식사 구성 및 제공에 도움을 주신 Joanna Radziejowska; 통계적 조언을 해주신 Henry Feldman님. 이들 개인 중 어느 누구도 기여에 대한 보상을 받지 못했습니다.
저자의 책임은 다음과 같습니다. DCA, CBE, JMG, LMH, BSL, DSL 및 ES: 연구 개념 및 설계 제공; DCA 및 BSL: 데이터 수집 및 통계 전문 지식 제공 DCA, JMG, LMH, BSL 및 DSL: 데이터 분석 및 해석; BSL 및 DSL: 원고 초안 작성; DCA, CBE, JMG, LMH, RR 및 ES: 원고를 비판적으로 수정했습니다. RR: 기술 지원을 제공했습니다. DCA, BSL 및 DSL: 자금 확보 DCA 및 DSL: 감독 제공; DSL: 수석 조사관으로서 연구의 모든 데이터에 대한 전체 액세스 권한을 가지며 데이터 무결성과 데이터 분석의 정확성에 대한 책임을 집니다. DCA는 본 연구에 사용된 ASL 기술과 관련된 발명에 대한 현재 및 이전 학술 기관을 통해 이미징 기술 개발 및 응용 및 로열티를 위해 NIH 및 MRI 공급업체인 GE Healthcare로부터 보조금을 받았습니다. DSL은 비만 관련 연구, 멘토링, 환자 치료를 위해 NIH와 재단으로부터 보조금을 받았으며, 아동 비만에 관한 책에서 로열티도 받았습니다. BSL, LMH, ES, RR, CBE 및 JMG는 이해 상충을 보고하지 않았습니다.
참조
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