Méi Kortikolimbësch Aktivatioun fir High-Kalorie Nahrungsergäng ze änneren no beim iessen an oberste vs normale Gewiicht erwuesse (2012)

Appetit. 2012 Feb;58(1):303-12. doi: 10.1016/j.appet.2011.10.014.

Dimitropoulos A1, Tsch J, Ho A, Kennedy J.

mythologesch

D'Zil vun dëser Fuerschung ass d'neural Äntwert op belountend Iesswueren virum an nom Iessen an Iwwergewiicht / Obese (OB) an Normalgewiicht (NW) Erwuessener z'identifizéieren. Baséierend op der viregter Literatur, hu mir eng méi grouss Differentialaktivéierung fir Nahrungsstécker vs Objete fir OB erwaart am Verglach mat NW Participanten souwuel virum Iessen wéi nom Konsum vun engem typesche Mëttegiessen. Zweeanzwanzeg Iwwergewiicht / fettleibeg (11 männlech) a 16 normalgewiicht (6 männlech) Individuen hunn un enger funktioneller magnetescher Resonanzbildungsaarbecht deelgeholl, déi neural Äntwert op visuell Hiweiser vu héich- a kalorienarme Liewensmëttel virum an nom Iessen ënnersicht.

TD'OB-Grupp huet eng verstäerkte neural Äntwert op héich- a kalorienarme Liewensmëttel nom Iessen am Verglach zu den NW Participanten an der frontaler, zäitlecher a limbescher Regioun bewisens.

Zousätzlech, méi grouss Aktivatioun an corticolimbic Regiounen (lateral OFC, caudate, anterior cingulate) zu héich-Kalorie Liewensmëttel cues war evident an OB vs NW Participanten nom Iessen.

Dës Erkenntnisser suggeréieren datt fir OB Individuen héich-Kalorie Nahrungszeechen eng nohalteg Äntwert an Gehirregiounen weisen, déi an der Belounung an der Sucht implizéiert sinn, och nom Iessen. Ausserdeem hunn d'Liewensmëttel net eng ähnlech Gehirreaktioun erliewt nodeems se an der NW-Grupp iessen, suggeréiert datt d'neural Aktivitéit als Äntwert op d'Nahrungszeechen mat reduzéierter Honger fir dës Individuen reduzéiert gëtt.

Kuckt aner Artikelen an PMC dat ze verëffentlechen den publizéierten Artikel.
Schlësselwieder: fMRI, Adipositas, Belounungssystem, Corticolimbic, OFC, High-Kalorie Liewensmëttel

Nahrungsaufnahme bei Mënschen ass beaflosst vu ville Faktoren iwwer an iwwer homeostatesch Kontroll. Disponibilitéit, sensoresch Hiweiser (zB Aroma, visuellen Appel, Goût) a Genoss si Faktoren déi beaflossen wat a wéi vill Mënschen iessen och nodeems se sat sinn. Mat dem aktuellen Zoustand vun der Adipositas an Amerika a weltwäit, ass d'Verstoe wéi dës Faktoren d'Liewensmëttelopnahm beaflossen wesentlech fir Gesondheet, Wuelbefannen a wirtschaftleche Grënn ginn (Rigby, Kumanyika, & James, 2004). Bannent de leschte Jorzéngt sinn Déiermodeller vu Liewensmëttelmotivatioun ergänzt ginn duerch net-invasiv mënschlech Ermëttlungen vum Liewensmëttelappetitiv a Belounungssystem. Souwuel gestéiert (Dimitropoulos & Schultz, 2008; Farooqi et al., 2007) an neurotypesch Populatiounen (Gautier et al., 2000; Goldstein et al., 2009; Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Tataranni et al., 1999; Wang, Volkow, Thanos, & Fowler, 2004) goufen iwwerpréift mat Neuroimaging Techniken entwéckelt fir d'neurale Mechanismen, déi während Honger a Sattheet involvéiert sinn, weider ze verstoen a wéi se sech mat Adipositas a Stéierunge iessen bezéien.

D'Fuerschung bis elo weist datt visuell Iessstécker d'Liewensmëttelmotivatioun aktivéieren an d'neural Circuit belounen (zB prefrontal Cortex [PFC], orbitofrontal Cortex [OFC], Amygdala, dorsal a ventral Striatum, Hypothalamus, Insula) wann hongereg, an dat héich-Kalorie Liewensmëttel Hiweiser entstinn méi grouss Äntwert an dëse Regiounen relativ zu kalorienarme Liewensmëttelbilder (Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Wang et al., 2004). Neural Äntwert op visuell Iesswueren a Belounungsregioune gëtt a béid normal Gewiicht an fettleibeg Individuen an iwwer verschidde Fastendauer gesi ginn. Den Effet vu Liewensmëttelzeechen op neural Äntwert no Sattheet ass och iwwerpréift ginn, awer manner dacks, mat ënnerschiddleche Resultater iwwer Studien. Zum Beispill huet d'Fuerschung uginn datt normal Gewiicht Individuen eng reduzéiert Aktivatioun fir d'Nahrungszeechen nom Iessen weisen. LaBar et al. (2001) fonnt datt Biller vu Liewensmëttel, déi während der funktioneller Magnéitresonanz Imaging (fMRI) presentéiert goufen, méi grouss Aktivatioun am Amygdala, parahippocampal Gyrus, a riets fusiform Gyrus ausgeléist hunn, wann d'Participanten hongereg waren am Verglach mat wéi se mat engem Iessen vun hirer Wiel satiéiert waren. Zousätzlech, Goldstone a Kollegen (2009) gemellt keng bedeitend Differentialaktivéierung an appetitiv a belountregiounen op héich vs kalorienarme Liewensmëttel nom Iessen. Am Géigesaz, d'Fuerschung mat Iwwergewiicht an fettleibeg Individuen suggeréiert datt d'Nahrungszeechen weider neural Äntwert nom Iessen opléisen. Speziell, Martin a Kollegen (2010) fonnt Gehiraktivitéit war méi grouss an Äntwert op Liewensmëttel vs. Fuerschung déi aner Modalitéite benotzt (zB Auge-Tracking vun Iesswueren) ass konsequent mat fMRI Aarbecht, déi behalen behalend Salience vun Iesswueren no der Intake vun enger flësseger Miel ënner fettleibeg Individuen (Castellanos et al., 2009).

Direkte Vergläicher vun fettleibeg zu normalgewiicht Individuen hunn och differenzéierend Äntwert op Iessstécker, déi mam Gewiichtsstatus assoziéiert sinn (Bruce et al., 2010; Geliebter et al., 2006; Martin et al., 2010; Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008). Zesummegefaasst weisen d'Studien datt fettleibeg Individuen eng méi grouss Aktivatioun fir Nahrungsstécker weisen am Verglach mat normale Gewiicht Participanten a verschidde Gehirregiounen, dorënner Belounungssystemregiounen. Méi grouss Aktivatioun fir Liewensmëttel vs.Stoeckel et al., 2008), am PFC, caudate, Hippocampus, an temporal Lobe direkt nom Iessen (Martin et al., 2010), an am Striatum, Insula, Hippocampus a Parietal Lobe an engem neutralen Appetitzoustand (weder hongereg oder satiéiert) (Rothemund et al., 2007). Zousätzlech ass d'Differentialaktivéierung fir Liewensmëtteltypen (High-Kalorie, Low-Kalorie, Binge Liewensmëttel) tëscht fettleibeg an normalgewiicht Individuen no Fasten a während engem neutralen Appetitzoustand ënnersicht. Zum Beispill, fettleibeg Individuen weisen méi grouss Äntwert op héich vs.Rothemund et al., 2007), lateral OFC, medial PFC, Insula, striatum, an amygdala (Stoeckel et al., 2008). Et gëtt e puer Beweiser fir eng méi grouss neuronal Äntwert op Nahrungszeechen ënner normale Gewiicht am Verglach mat Iwwergewiicht / fettleibeg Gruppen wéi an der medialer PFC (Stoeckel et al., 2008) an temporär Regiounen (Martin et al., 2010), awer d'Majoritéit vun de berichtte Resultater iwwer direkte Vergläicher tëscht normalen Gewiicht an fettleibeg / Iwwergewiicht Gruppen weisen eng méi grouss Aktivatioun fir Liewensmëttelstécker ënner Iwwergewiicht / fettleibeg Individuen.

Bis haut huet vill vun der Liewensmëttelbezunnen Neuroimaging Literatur laang Periode vu kaloreschen Entzuch benotzt fir d'neural Äntwert während Honger z'ënnersichen (zB 8-36 Stonnen; Gautier et al., 2000; Gautier et al., 2001; Goldstein et al., 2009; Karhunen, Lappalainen, Vanninen, Kuikka, & Uusitupa, 1997; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Tataranni et al., 1999) mat e puer Ausnahmen (Killgore et al., 2003; Martin et al., 2010). Et ass onkloer ob d'Dauer vum Fasten d'neural Reaktiounsfäegkeet beaflosst, well Studien dramatesch a béid Imaging Protokoll, Prescan Prozeduren a statistesche Methoden variéieren (zB kleng Volumen Korrekturen op onkorrigéiert ganz Gehirnanalysen) wou streng Critèren oder Regioun vun Interesse (ROI) Analyse kënnen beaflossen d'Resultater Berichterstattung. D'Zil vun der Aarbecht, déi hei presentéiert gëtt, ass d'existent Fuerschung ze verlängeren andeems d'neural Äntwert op belountend Liewensmëttel identifizéiert gëtt während der normativer kalorescher Entzuchung, déi tëscht Iessen geschitt. Eist Zil war e méi naturalisteschen Honger a Sättigung ze ënnersichen, deen am Laf vun engem typeschen Dag an der westlecher Gesellschaft geschitt. Speziell hu mir als Zil d'neural Reaktiounsfäegkeet z'ënnersichen, déi duerch High-Kalorie Nahrungszeechen bei normalen Gewiicht an Iwwergewiicht / fettleibeg Individuen virum an nom Iessen ausgeléist ginn. Baséierend op der viregter Literatur, hu mir eng méi grouss Differentialaktivéierung fir Nahrungsergänzungen vs Objete fir Iwwergewiicht / fettleibeg am Verglach mat normalgewiicht Participanten souwuel virum Iessen wéi nom Konsum vun engem typesche Mëttegiessen erwaart. Mir waren am meeschten interesséiert un der neural Äntwert spezifesch fir héich- a kalorienarme Liewensmëttelen nom Iessen, well dës Literatur feelt a mir mengen datt et de weideren Impakt vun héich wënschenswäerten Iessen nom Iessen beliichten kann. Mir hunn hypothetiséiert datt belountend (High-Kalorie) Liewensmëttel méi grouss neural Reaktiounsfäegkeet a verschidde Gehirregiounen ervirhiewen, dorënner de corticolimbic Belounungssystem (OFC, anterior cingulate, insula, ventral striatum, an amygdala; Berthoud & Morrison, 2008; Kringelbach, 2004), och no der Verdauung vun engem 750-Kalorie-Iessen fir eng Probe vun Iwwergewiicht an fettleibeg Participanten (nodréiglech als fettleibeg bezeechent) am Verglach mat normalgewiicht Participanten. Am Géigesaz, baséiert op der viregter Literatur, hu mir erwaart datt normal Gewiicht Participanten manner neural Äntwert iwwer Gehirregiounen weisen, dorënner corticolimbic Regiounen, op Nahrungsstécker (egal Kalorienart) am Verglach mat fettleibeg Participanten virum an nom Iessen.

Methoden

Participanten

Zweeanzwanzeg fettleibeg (OB) [BMI mëttler (SD): 31.6 (4.5)] a 16 Normalgewiicht (NW) Individuen hunn un dëser Fuerschung deelgeholl (kuckt Table 1 fir Gruppeeigenschaften). Dës Persoune goufen aus Reklammen an d'Case Western Reserve University Gemeinschaft rekrutéiert. D'Participanten waren a gudder Gesondheet, haten normal bis korrigéiert-normal Visioun, a ware berechtegt fir MRI Scannen (dh fräi vu ferromagnetesche Implantater). Eenzelpersounen, déi eng Geschicht vu psychiatresche oder neurologesche Probleemer gemellt hunn, bedeitend Gewiichtsverloscht oder Gewënn an de leschte 6 Méint, oder Kappverletzung mat Bewosstsinnsverloscht waren net berechtegt fir matzemaachen. All Participanten hunn informéiert schrëftlech Erlaabnes ginn a si finanziell kompenséiert fir hir Participatioun. Dës Fuerschung gouf vun der University Hospitals Case Medical Center Institutional Review Board for Human Investigation guttgeheescht.

Table 1 

Participante Charakteristiken

Prozedur

D'Participanten goufen tëscht 12 an 2 Auer hannereneen gescannt fir e Premeal a Postmeal Scan. Als Deel vun engem gréissere Projet deen normal Gewiicht an Iwwergewiicht / Obese Individuen mat Individuen mat enger seltener Stéierung (Prader-Willi Syndrom; PWS) vergläicht, gouf d'Scannen duerch d'Studieparameter betreffend Individuen mat PWS beschränkt. Also, Scannen op getrennten Deeg (an als Resultat, Géigebalance Premeal a Postmeal Staat) war net machbar. D'Participanten goufen opgefuerdert e liichte Frühstück virum 8:00 Auer virun hirem Rendez-vous am Dag vun hiren Scans ze iessen an ze iessen bis déi experimentell Prozedur ofgeschloss ass. Fënnef Participanten an all Grupp hu gemellt Frühstück ze iessen [Fastestonnen- OB: 6.2(.68) Range = 5-8hrs, NW: 5.6(1.1) Range = 3-7hrs, t=-1.79, p = .08]. Participant Bericht vum Frühstücksgehalt gouf opgeholl a geschätzt fir Kalorienzufuhr; dëst huet net tëscht Gruppen ënnerscheet (OB: 372.1(190) Kalorien; NW: 270(135) Kalorien, t=-1.6, p = .12, n=15 pro Grupp). Aacht Participanten (OB: n = 7; NW: n = 1) hu gemellt datt se net Kaffi iessen well se normalerweis kee Frühstück iessen. Fir festzestellen, ob d'Participanten, déi Frühstück verbraucht hunn, ënnerscheede vun deenen déi net gemaach hunn, goufen d'Premeal Scan fMRI Daten tëscht den zwou Gruppen verglach (p <.05, net korrigéiert). Déi zwou Gruppen hunn net ënnerscheeden an hirer Äntwert op Iesswueren op all Kontraster vun Interesse (zB High-Kalorie vs Low-Kalorie). D'Gruppen ënnerscheede sech och net iwwer Honger Bewäertungen virum an nom Premeal Scan (Hunger virum Scan: t=.43, p=.67; nom Scanner virum Iessen: t=.39, p=.69) oder Mëttegiessen Kalorien verbraucht (t=.41 p=.68). Weider Bestätegung gouf zur Verfügung gestallt andeems d'fMRI Analysen mat nëmmen Participanten ausgefouert goufen, déi Frühstück giess hunn (n = 15 pro Grupp) a Schlësselbefunde bleiwen d'selwecht. Dofir, all Analysen, déi duerno gemellt goufen, ignoréieren de Frühstückskonsumstatus.

Virum Scannen hunn d'Participanten neuropsychologesch Tester gemaach (als Deel vun enger gréisserer Etude déi net hei gemellt gëtt) an Training iwwer déi funktionell Aufgaben. Héicht, Gewiicht, an eng Liewensmëttel Präferenz Bewäertung goufen och während dëser Zäit kritt. D'Liewensmëttel Präferenz Bewäertung gouf verwalt fir eng Moossnam vun héich- a kalorienarme Liewensmëttelpräferenz fir all Participant ze kréien. D'Bewäertung erfuerdert d'Participanten fir Fotoe vu Flashkaarte vu 74 Liewensmëttel (7 "× 6"; PCI Educational Publishing, 2000) ze bewäerten, déi Desserts, Fleesch, Uebst, Geméis, Snacks, Brout a Nuddelen op enger 5-Punkt Likert-Skala enthalen 'net gär' op 'gär'. D'Fotoe fir d'Nahrungspräferenz Bewäertung waren ënnerschiddlech vun de Biller, déi an der fMRI Aufgab benotzt goufen. Héich-Kalorie (zB Kuchen, Kichelcher, Kartoffelchips, Hot Dogs) a kalorienarme (zB Uebst a Geméis) Liewensmëttel Präferenz Bewäertungen ënnerscheede sech net bannent oder tëscht Gruppen (kuckt Table 1).

Nom Premeal Scan kruten d'Participanten en Iessen virbereet vun der Dahms Clinical Research Unit an den Universitéitsspideeler standardiséiert fir ongeféier 750 Kalorien ze liwweren a besteet aus engem Sandwich (Wiel vun Truthahn, Roastbeef oder Vegetarier), Kartong Mëllech, e Portioun vu Uebst, an entweder eng Säit vun engem Geméis oder Gîte rural Kéis. Menüwahlen waren ausgeglach fir Makronährstoffgehalt. D'Participanten goufen instruéiert fir Satt ze iessen an all verbleiwen Iessen gouf gewien fir d'Zuel vun de verbrauchte Kalorien ze schätzen. De Postmeal-Scan huet normalerweis bannent 30 Minutte vun der Mielzäit ugefaang. Direkt virun an no Pre-Miel a Postmeal Scans hunn d'Participanten d'Fro geäntwert: 'Wéi hongereg sidd Dir elo?' op enger Skala vun 0-8 mat 0 "guer net hongereg" bis 8 - "extrem hongereg". Et sollt bemierkt datt wärend d'Participanten opgefuerdert goufen ze iessen bis satiéiert, eng direkt Mooss vu Sättigung gouf net verwalt, awer indirekt ofgeleet duerch d'Verännerung vum Hongerstatus.

fMRI Aufgab Design

Ännerungen am Blutt Sauerstoffniveau-ofhängeg (BOLD) Kontrast goufen an enger Blockdesign Perceptual Diskriminatioun Aufgab gemooss. D'Participanten hunn duerch e Knäppche gedréckt, ob Säit-vun-Säit Faarfbiller vu kalorienhaltege Liewensmëttel (zB Kuch, Donuts, Kartoffelchips, Fritten), Kalorie-Liewensmëttel (frësch Geméis oder Uebst) oder Objeten (Miwwelen) waren "selwecht" oder "aneren" Objet. D'Biller goufen fir konsequent Gréisst, Hellegkeet an Opléisung geännert. All Bild gouf nëmmen eemol während der fMRI Prozedur presentéiert. Déi selwecht / verschidden Aufgabeparameter goufen ausgewielt fir sécherzestellen datt d'Participanten un d'Reizen deelhuelen. D'Biller goufen a Blöden presentéiert, déi mat den 3 Bildtypen entspriechen: héichkaloriege Liewensmëttel, kalorienarme Liewensmëttel a Miwwelen. Dëst Paradigma gouf virdru gewisen fir de lateralen OFC, Insula, Hypothalamus, Thalamus, an Amygdala ze aktivéieren als Äntwert op Liewensmëttelstécker (Dimitropoulos & Schultz, 2008). All funktionell Lafen waren aus 8 Blocken (21 Sekonnen all, mat engem 14-Sekonne Rescht tëscht de Blocken), mat 6 Bildpaar pro Block. D'Stimulatiounsdauer gouf op 2250 ms gesat an den Interstimulusintervall (ISI) op 1250 ms. All Laf huet Blöcke vu Miwwelen, héichkalorie Liewensmëttel a kalorienarme Liewensmëttel an enger ausgeglachener Uerdnung presentéiert. Zwee funktionell Lafen goufen während all Scannen Sessioun presentéiert (Pre-Iessen an Post-Iessen).

fMRI Dossier Acquisitioun

All Scannen gouf am Case Center for Imaging Research duerchgefouert. Imaging Daten goufen op engem 4.0T Bruker MedSpec MR Scanner opkaf mat engem 8-Kanal Phase Array Trasmitt Empfang Kapp coil. Kappbewegung gouf miniméiert duerch d'Plazéierung vu Schaumpolsterung ronderëm de Kapp. Funktionell Biller goufe mat enger Gradient-Echo Single-Shot Echo-planar Sequenz iwwer 35 kontinuéierlech axial Scheiwen ausgeriicht parallel zum AC-PC Plang mat enger Inplane Resolutioun vun 3.4 X 3.4 X 3 mm (TR = 1950, TE = 22 ms, flip) Wénkel = 90 Grad). BOLD Aktivéierungsdaten goufen während zwee Runen (5:01 Minutten, 157 EPI Volumen / Miessunge) pro MRI Sessioun erfaasst. Déi visuell Reizen goufen zréck op e transluzenten Bildschierm projizéiert, deen um Enn vum MRI-Scanner plazéiert ass an duerch e Spigel, deen op der Kappspiral montéiert ass, gekuckt ginn. 2D T1-gewiicht strukturell Biller (TR = 300, TE = 2.47ms, FOV = 256, Matrix = 256 × 256, Flipwinkel = 60 Grad, NEX = 2), 3 mm déck, positionéiert am selwechte Plang a Sliceplazen wéi de echo-planar Daten fir In-Plane Registréierung an en héichopléisende 3D strukturelle Volumen (3D MPRAGE, kontinuéierlech, sagittal Acquisitioun, 176 Slice Select Partitionen, all mat 1 mm isotropesche Voxelen, TR = 2500, TE = 3.52ms, TI = 1100, FOV = 256, Matrix = 256 × 256, Flipwinkel = 12 Grad, NEX = 1) goufen während der initialer (Premeal) Sessioun gesammelt.

fMRI Date Virveraarbechtung an Analyse

Bildveraarbechtung, Analysen an Tester vu statistescher Bedeitung goufen mat Brainvoyager QX (Brain Innovation, Maastricht, Holland; Goebel, Esposito, & Formisano, 2006). Preprocessing Schrëtt abegraff trilinear dreidimensional Bewegungskorrektur, raimlech Glättung mat engem Gaussesche Filter mat engem Vollbreed hallef Maximum Wäert vu 7 mm, a linear Trendentfernung. Bewegungskorrektiounsparameter goufen an d'Designmatrix bäigefüügt a Bewegung > 2 mm laanscht all Achs (x, y, oder z) huet zu der Entsuergung vun dësen Donnéeën gefouert (<1% verworf fir dës Probe). Daten fir all Eenzelpersoun goufe mat héichopléisende 2D an 3D anatomesche Biller fir Affichage a Lokaliséierung ausgeriicht. Déi eenzel Datesätz hunn e Stéck linear Transformatioun an e proportional 3D Gitter definéiert duerch Talairach a Tournoux (1988) a goufe mat der héijer Opléisung 3D Dateset coregistréiert an op 3 mm resampled3 voxels. Déi normaliséiert Datesets goufen an eng zweet Niveau Analyse agefouert an där funktionell Aktivatioun iwwerpréift gouf mat enger zoufälleger Effekter allgemeng linearer Modell (GLM) Analyse fir d'Pre-Miel Scans a fir d'Post-Miel Scans. Fir jiddereng vun den Zäitperioden (virum/post-Iessen) goufen déi folgend Kontraster tëscht den fettleibege an normalen-Gewiicht Sujete verglach: héich-Kalorie Liewensmëttel, kalorienarme Liewensmëttel, all Liewensmëttel (Héich- a Low-Kalorie kombinéiert) an Objeten . Resultéiert statistesch Kaarte goufen fir verschidde Vergläicher korrigéiert, mat Cluster-baséiert Schwellkorrektur (baséiert op Monte Carlo Simulatioune bannent Brain Voyager). En initialen Schwell p-Wäert vu p < .01 an eng minimal kontinuéierlech Clusterkorrektur applizéiert op all Kontrastkaart rangéiert vu 7–12 Voxel (189–324 mm)3) huet eng Famill-schlau Korrektur vun p <.05.

D'Tëscht-Grupp Interaktioun Analyse vun Grupp (OB vs. NW) vun Conditioun Géigesaz (Liewensmëttel vs. Objet; héich-Kalorie vs. niddereg-Kalorie; héich-Kalorie vs. Objet; niddereg-Kalorie vs. Objet) war fir all Honger gesuergt. Staat. Fir d'Interaktiounseffekter ze visualiséieren, goufen post-hoc Analysen op Cluster gemaach mat den ënnerschiddlechsten Differenzen iwwer Grupp a Conditioun a fir Cluster an de corticolimbic Belounungssystemer (OFC, anterior cingulate, insula, ventral striatum, an amygdala). Speziell, fir post-hoc Analysen, gouf d'Gréisst vun der Aktivatioun vum BOLD Signal (Beta Wäerter) fir all Thema extrahéiert. SPSS (Versioun 17; SPSS, Inc; Chicago, IL) gouf benotzt fir d'Post-hoc Analysen (T-Tester) auszeféieren an d'Brain Voyager Erkenntnisser ze bestätegen. Op Extraktioun, Beta Kontraster goufen fir all Kalorie Conditioun vs nonfood Objete während all Honger Staat berechent (héich Kalorie - Objet, Premeal Staat; Low-Kalorie - Objet, Premeal Staat; héich Kalorie - Objet, Postmeal Staat; Low-Kalorie - Objet , Postmeal Staat). Post hoc gepaart Student T-Tester goufen dunn gemaach fir Differenzen tëscht héijen an niddrege Kontraster fir all Iessenstaat separat fir all Regioun an all Grupp ze identifizéieren.

Resultater

Behavioral Daten

Honger

Bewäertungen op der Honger Skala virun all Scan Sessioun ënnerscheede sech wesentlech tëscht Premeal a Postmeal Bedéngungen, mat Participanten a béide Gruppen déi méi Honger virun der Premeal Scan Sessioun uginn: Premeal Scan- OB mëttler (SD) = 4.72 (1.5), NW = 4.59 (1.5) ); postmeal Scan- OB = .45 (.85) NW = .44 (.81). D'Gruppen hunn sech net ënnerscheet iwwer den Hongerstatus beim Premeal (t=-.266, p=.79) oder Postmeal Scans (t=-.06, p=.95). Dës Donnéeë weisen datt d'Nahrungsmanipulatioun effektiv war, mat béide Gruppen, déi e reduzéierten Honger vu Premeal bis Postmeal Sessiounen berichten.

Aufgab Genauegkeet

Aufgab Genauegkeet während der funktionell leeft (selwecht / aner Aufgab) war méi grouss wéi 90% fir Scanner Sëtzung: Premeal Moyenne Prozentsaz = 97.3 (.03); postmeal = 99.0 (.02), fir Liewensmëttel an nonfood Konditiounen: allgemeng Liewensmëttel = 93.8 (2.9); Gesamt Nonfood = 94.5(1.7) (t=-1.42, p = .16), a fir all Grupp: OB = 99.1 (.02), NW = .97.8 (.02). Genauegkeet tëscht Gruppen huet net ënnerscheet (t=-1.68, p=.11).

Mëttegiessen Kalorien verbraucht

Am Duerchschnëtt hunn OB Participanten 591 Kalorien verbraucht (SD = 68.4) an NW Participanten verbraucht 607 Kalorien (SD = 116.1), t=.91, p=.37. Vun de 750 Kalorien, déi an der Miel geliwwert ginn, sinn d'Elementer déi am meeschte wahrscheinlech net giess bleiwen, Portioune vu Kondimenter (Mayonnaise an / oder Moschter) an d'Geméissäit.

fMRI Daten

Premeal Äntwert: Grupp × Conditioun Interaktioun

Fir Gruppendifferenzen am Premeal Zoustand z'ënnersichen, goufen déi folgend Kontraster iwwerpréift: OB> NW [(i) Liewensmëttel> Objet, (ii) High-Kalorie> Low-Kalorie, (iii) High-Kalorie> Objekt, (iv) Low -Kalorie > Objet], NW > OB [(v) Liewensmëttel > Objet, (vi) héich-Kalorie > niddereg-Kalorie, (vii) héich-Kalorie > Objet, (viii) niddereg-Kalorie > Objet].

Am Premeal Conditioun huet déi fettleibeg Grupp wesentlech méi grouss Aktivitéit gewisen wéi d'Normgewiicht Grupp fir Liewensmëttel vs Objet an High-Kalorie vs Objet Reizen an haaptsächlech prefrontal kortikale Gebidder inklusiv der bilateraler anteriorer prefrontaler Cortex (aPFC) (x, y) , z = 23, 58, 0; -34, 63, 2). Den OB huet méi grouss Aktivatioun gewisen wéi NW op Kalorie-Vs. Am Géigesaz, huet d'NW Grupp méi Aktivitéit wéi d'OB Grupp am Liewensmëttel vs Objet Konditiounen virun allem a méi posterior Regiounen dorënner parietal (-6, 3, 11), Mëtt-cingulate (-60, -47, 57; -33, -46, 0) an temporal Lobe (-7, -14, -9; -42, -23, 26). All bedeitend tëscht Grupp Aktivéierungsregiounen (p <.44, korrigéiert) sinn abegraff Table 2.

Table 2 

Gehirregiounen déi sech vu Grupp a visuellem Cue Kontrast ënnerscheeden wärend Premeal a Postmeal Scans

Neural Äntwert bei normale Gewiicht Participanten huet méi grouss Ënnerscheeder tëscht High-vs Low-Kalorie Liewensmëttel relativ zu den fettleibeg Participanten gewisen. Wärend der Premeal huet d'OB-Grupp net méi grouss Äntwerten op High-vs Low-Kalorie Liewensmëttel gewisen wéi d'NW-Grupp. Am Géigesaz, huet d'NW-Grupp méi grouss Äntwert op High-Vs. , parahippocampal gyrus (−43, −55, −12) (kuckt Table 2/Figure 1) a bilateral am Cerebellum (45, -50, -34; -16, -65, -19).

Figure 1 

Normal-Gewiicht vs fettleibeg. Lénks: Pre-Iessen Scan Resultater. Erhéicht normal Gewiicht Grupp Aktivéierung zu High-Kalorie vs Low-Kalorie Liewensmëttel während Premeal Conditioun an A) postzentral Gyrus / BA43, B) Insula / BA13, an C) parahippocampal gyrus / BA28. Bedeitend Aktivéierung ...
Post-hoc Analysen

Post-hoc Analysë goufen op bedeitend Regiounen am NW> OB High-vs. Low-Kalorie Kontrast fir d'BV Erkenntnisser ze bestätegen an d'Ënnerscheeder bannent der Grupp ze beliichten. Zousätzlech zu corticolimbic Regiounen (Insel) goufen aner Regiounen ausgewielt, well den High- vs Low-Kalorie Kontrast déi bedeitendst Differenzen tëscht de Gruppen gewisen huet. Cerebellum Erkenntnisser goufen aus post-hoc Analysen ausgeschloss, well d'Aktivatioun an dëser Regioun als Äntwert op Low-Kalorie vs. Table 2). Fir NW-Participanten während der Premeal-Scan, gouf méi grouss Äntwert op High-Kalorie Nahrungsstécker am Verglach zu Low-Kalorie Nahrungsstécker am postzentrale Gyrus (BA43; p <.05; Figure 1a). D'Äntwert ënnerscheet sech och wesentlech fir d'OB Participanten (p <.05) mat héichkaloriege Liewensmëttel, déi méi grouss Deaktivéierung am postzentrale Gyrus ausléisen wéi kalorienarme Liewensmëttel während dem Premeal Scan. Fir de parahippocampal gyrus (BA28) war d'Äntwert wesentlech méi grouss (p <.05) op High-Kalorie-Zeechen wéi Low-Kalorie-Cees wärend dem Premeal Scan fir NW Participanten (Figure 1b). Zousätzlech, bei NW Participanten, ass d'parahippocampal Aktivatioun wesentlech erofgaang (p < .05) vu Premeal bis Postmeal Scans als Äntwert op High-Kalorie Iessstécker (Figure 1b). Héich-Kalorie Liewensmëttel Hiweiser ausgeléist differentiell Äntwert an der Insula duerch Iessen Staat fir béid Gruppen (Figure 1c). Fir NW-Participanten war d'Aktivatioun wesentlech méi grouss (p <.05) als Äntwert op High-Kalorie-Cees wéi Low-Kalorie-Cees während der Premeal Scan. Am Géigesaz, fir OB-Participanten, hunn High-Kalorie-Zeechen méi grouss Äntwert an der Insula ausgeléist wéi Low-Kalorie-Stécker während der Postmeal Scan (p <.05).

Postmeal Äntwert: Grupp × Conditioun Interaktioun

Fir Gruppendifferenzen am Postmeal Zoustand z'ënnersichen, goufen déi folgend Kontraster iwwerpréift: OB > NW [(i) Liewensmëttel> Objet, (ii) High-Kalorie> Low-Kalorie, (iii) High-Kalorie> Objekt, (iv) Low -Kalorie > Objet], NW > OB [(v) Liewensmëttel > Objet, (vi) héich-Kalorie > niddereg-Kalorie, (vii) héich-Kalorie > Objet, (viii) niddereg-Kalorie > Objet].

Am Postmeal-Staat huet déi fettleibeg Grupp méi grouss Äntwert am Verglach mat der Normalgewiichtgrupp op Liewensmëttel vs Objektkontraster a verschidde Regiounen, dorënner frontal Gebidder [dorsolateral PFC (BA9; 0, 53, 21), lateral OFC (BA47; 29) , 25, -9), a superior frontal gyrus (BA6; 17, 15, 48)], souwéi temporär a méi posterior Regiounen wéi de posterior cingulate (18, -46, 0) an entorhinal cortex (29, 6) , -9). Méi grouss Äntwert gouf ënner OB am Verglach mat NW Participanten fir den High-Kalorie vs Objektkontrast a verschiddene Regiounen gewisen, déi Deel vun de corticolimbesche Belounungssystemer sinn: lateral OFC (32, 29, -3), anterior cingulate (-4, 16, -15), caudate (8, 7, 14) (kuckt Table 2; Figure 2), an aner frontal Regiounen dorënner PFC (BA8; 4, 23, 51), a medial frontal gyrus (BA6; 2, 47, 37). De niddereg-Kalorie vs. 16, 59)], temporal Lobe Regiounen [anterior temporal Lobe (3, 0, -52; -24, 6, -3), temporal supramarginal gyrus (BA11; -60, -45, 4), a mëttlere temporal gyrus ( 13, -50, 18)], caudate (-13, 40, 57) a posterior cingulate (50, -20, 53). D'NW-Grupp huet keng méi grouss Äntwert gewisen wéi d'OB-Grupp an all Kontrast während der Postmeal-Staat. Zousätzlech, wéi de Premeal-Staat, huet d'OB-Grupp net méi grouss Äntwert wéi d'NW-Grupp op den High-Kalorie vs Low-Kalorie Kontrast. Kuckt Table 2 fir all tëscht-Grupp Aktivatioun Regiounen déi Bedeitung erreecht (p <.05, korrigéiert).

Figure 2 

Obese vs Normal-Gewiicht. Lénks: Post-Iessen Scan Resultater. Erhéicht fettleibeg Gruppeaktivéierung op High-Kalorie vs. Bedeitend Aktivéierung fir High-Kalorie ...
Post-hoc Analysen

Bedeitend corticolimbic Regiounen am OB> NW High- vs nonfood Kontrast goufen fir post-hoc Analyse gewielt fir d'BV Erkenntnisser ze bestätegen an d'Ënnerscheeder bannent der Grupp ze beliichten (kuckt Figure 2). Fir OB-Participanten während der Postmeal-Scan, hunn High-Kalorie Nahrungsstécker méi grouss Äntwert am lateralen OFC (BA47; p <.05) ausgeléist wéi Kalorie-Zeechen (Figure 2a). Ähnlech huet d'Äntwert am Caudat och wesentlech ënnerscheet fir d'OB Participanten (p < .05) mat héichkaloriege Liewensmëttel, déi méi Aktivatioun ausléisen wéi kalorienarme Liewensmëttel während dem Postmeal Scan (Figure 2c).

Diskussioun

Dës Studie huet fMRI benotzt fir Differenzen an der neuraler Äntwert op Nahrungszeechen tëscht fettleibeg an normalgewiicht Individuen virum an nom Iessen z'ënnersichen. Eis Donnéeën erweidert d'Liewensmëttelneuroimaging Literatur andeems Beweiser fir méi Aktivatioun fir Liewensmëttelstécker (souwuel héich- a kalorienarm Typen) no Iessen ënner fettleibeg am Verglach mat normalgewiicht Individuen. Prefrontal a corticolimbic Regiounen dorënner OFC, caudate, an anterior cingulate weisen wesentlech méi grouss Äntwert op héich-Kalorie Liewensmëttel Hiweiser vs. Dës Gehirregiounen goufen an hedonesch Äntwert, Belounungsveraarbechtung a Sucht implizéiert. D'Resultater si vu besonneschem Interessi well d'Participanten e wesentlechen Iessen giess hunn an den Honger direkt virum Scannen ofgeholl hunn, sou datt de weideren Impakt vun héich-Kalorie Nahrungsstécker op d'Gehirbelounungsschalter nom Nahrungskonsum fir fettleibeg Participanten uginn. Zousätzlech hunn d'Nahrungsstécker keng ähnlech Gehirreaktioun opgefouert nodeems se an normal Gewiicht Individuen iessen, wat suggeréiert datt d'neural Aktivitéit als Äntwert op d'Nahrungszeechen mat reduzéierter Honger reduzéiert gëtt.

Premeal Äntwert

Eis Entdeckunge weisen eng verstäerkte anterior prefrontal Cortex Aktivatioun ënner fettleibeg am Verglach mat normalgewiicht Participanten als Äntwert op de kombinéierte Liewensmëttelbedingung a béid Aarte vu Liewensmëttelstécker separat. Wéi och ëmmer, hu mir och fonnt datt iwwer Kontrasttyp (zB High-Kalorie vs. Objet, etc.) Normalgewiicht Individuen méi grouss Aktivatioun a verschidde Regiounen am Verglach zu der fettleibeger Grupp gewisen hunn, mat Ausnam vun der Äntwert op kalorienarme Liewensmëttel. Tatsächlech, fir den High-Vs. vs Low-Kalorie Cues an all Regioun am Verglach zu der normaler Gewiicht Grupp.

Op den éischte Bléck waren dës Erkenntnisser e bëssen iwwerraschend an onerwaart baséiert op der fréierer Literatur. Verschidde Studien hu méi Aktivatioun fir Nahrungsergänzungen fir fettleibeg vs normal Gewiichter während dem Fasten gewisen a besonnesch fir High- vs.Martin et al., 2010; Stoeckel et al., 2008) an dofir hu mir ähnlech Erkenntnisser virausgesot. Wéi och ëmmer, et ginn zwee Punkte vun Interessi an den haitegen Erkenntnisser. Als éischt gëtt et méi grouss Aktivatioun an anterior prefrontal Regiounen vum Gehir an der fettleibeger Grupp am Verglach zu der normaler Gewiichtsgrupp fir d'Premeal Nahrung an High-Kalorie vs. Virdrun Fuerschung huet méi grouss Äntwert vum PFC op Iesswueren bei deenen mat gestéiert Iessen am Verglach zu enger normaler Gewiichtsgrupp gewisen (Hollen et al., 2006); an et ass an der Sucht implizéiert, eng cue-induzéiert Aktivatioun engagéiert an Äntwert op Alkohol-assoziéiert Biller bei Alkoholiker (George et al., 2001; Grusser et al., 2004). Zweetens, fir d'Normalgewiicht Grupp, schéngen d'Kalorie-Kalorie-Iessstécker net neural Systemer ähnlech ze engagéieren wéi High-Kalorie-Zeilen, wéi gewisen duerch de wesentlechen Ënnerscheed tëscht High- a Low-Kalorie-Aktivatiounen fir dës Grupp. Post-hoc Untersuchung vun de Beta-Wäerter an der Insula, Post-Zentral Gyrus a Parahippocampal Gyrus Resultater (Figure 1) weisen datt d'Gruppedifferenzen haaptsächlech duerch eng verstäerkte Aktivatioun an dëse Regiounen op kalorienhalteg Liewensmëttel an der Normalgewiichtgruppe gedriwwe ginn, an am Fall vun de post-zentrale Gyrus- an Insula-Regiounen och eng Deaktivéierung op kalorienreiche Liewensmëttel fir de fettleibeg Grupp. Dës Regioune spillen eng Roll an der sensorescher Veraarbechtung vu Geschmaach an Geroch. D'Insula gouf konsequent gewisen fir visuell Iessstécker ze aktivéieren an Primatfuerschung huet bewisen datt de primäre Geschmaachcortex an der Insula läit (Pritchard, Macaluso, & Eslinger, 1999). De postzentrale Gyrus (BA43) gouf an der Geschmaachs Perceptioun implizéiert (an der somatosensorescher Regioun am nootste vun der Zong) an d'Nahrungsstécker goufe virdru gewisen fir dës Regioun ze aktivéieren (Frank et al., 2010; Haase, Green, & Murphy, 2011; Killgore et al., 2003; Wang et al., 2004). Ähnlech, och wann de parahippocampal Gyrus am Beschten bekannt ass fir Gedächtniskodéierung an Erhuelung, schéngt et an der Veraarbechtung vu visuellen Iesswueren involvéiert ze sinn, well et ëmmer erëm gewisen gouf differenziell op Liewensmëttel vs.Berthoud, 2002; Bragulat et al., 2010; Haass et al., 2011; Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Tataranni et al., 1999). Zousätzlech ass d'Stimulatioun vum parahippocampal Gyrus fonnt ginn fir autonom an endokrin Effekter wéi Magensekretioun ze erhéijen (Halgren, 1982). Niddereg-Kalorie Liewensmëttel schéngen eng méi grouss neural Äntwert z'erzielen wéi mir fir déi fettleibeg Grupp erwaart hunn, déi duerch den héije vs. Objekterfindungen.

Postmeal Äntwert

Am Géigesaz zu der Premeal Conditioun, weisen d'Postmeal Resultater eng méi grouss Aktivatioun un High- a Low-Kalorie Nahrungszeechen ënner fettleibeg am Verglach mat normalgewiicht Participanten. Liewensmëttel vs Objet, High-Kalorie vs Objet, oder Low-Kalorie vs. Wéi erwaart, hunn normal-Gewiicht Participanten keng gréisser Aktivatioun an all Regioun gewisen wéi fettleibeg Participanten während der Postmeal Task. Wéi och ëmmer, et war kee bedeitende Gruppeffekt fir d'High- vs Low-Kalorie Konditiounen. Déi fettleibeg Grupp huet manner Differentialaktivéierung fir héich vs.

Eis primär Erkenntnisser weisen eng verstäerkte Aktivatioun op héich-Kalorie Liewensmëttel (vs. Objet) nom Iessen an fettleibeg Individuen. Frontalregiounen vun der rietser Hemisphär (lateral OFC, PFC / BA8 medial frontal Gyrus / BA6) hunn eng méi grouss Äntwert op High-Kalorie Liewensmëttel an der fettleibeger Grupp gewisen. Prefrontal Regiounen (BA6,8) goufe virdru gewisen fir op Nahrungszeechen an fettleibeg an normalgewiicht Echantillon ze reagéieren a speziell op héichkalorie Liewensmëttel wärend hongereg (Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008). De lateralen OFC spillt eng wichteg Roll am Liewensmëttel-verbonne neurale Circuit a reagéiert preferentially op héich-Kalorie Nahrungsstécker (Goldstein et al., 2009; Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008). Primatfuerschung huet Verbindunge mam primäre Goût Cortex an der Insel an dem Hypothalamus bewisen, an identifizéiert datt de sekundäre Goût Cortex am lateralen OFC läit (Baylis, Rolls, & Baylis, 1995; Rolls, 1999). D'Aktivatioun vum lateralen OFC gouf bewisen datt se positiv korreléiert ass mat de subjektiven Bewäertunge vun engem Individuum vun der Angenehmlechkeet vu Liewensmëttel, wat beweist datt héich belountend Liewensmëttel dëst Gebitt méi aktivéiere kënnen wéi manner wënschenswäert Liewensmëttel (Kringelbach, O'Doherty, Rolls, & Andrews, 2003). Eis Erkenntnisser weisen datt d'OFC Regioun d'Äntwert net erofgeet nom Iessen an fettleibeg Individuen (kuckt Figure 2). Ähnlech Aktivatioun vun der OFC gouf net an der normaler Gewiichtsvergläicher gesinn. De lateralen OFC gouf och gewisen datt se moduléiert ginn duerch Honger mat verréngert neuronal Feier no Sättigung vun engem bestëmmte Goût (Critchley & Rolls, 1996). Et ass interessant datt d'Iessen, déi benotzt gouf fir Sattheet an dëser Etude z'erreechen, keng héich Fett / séiss Liewensmëttel enthält. Wann Neuronen am lateralen OFC ënner Nahrungsspezifesch Sattheet ënnerleien, an där Sättigung zu engem bestëmmte Liewensmëttel reduzéiert d'Feier net als Äntwert op eng aner Liewensmëtteltyp (Critchley & Rolls, 1996), dëst kann déi weider OFC Aktivitéit ënnerstëtzen, déi als Äntwert op héichkalorie Liewensmëttel gesi gëtt, nodeems se ënner fettleibeg Participanten iessen.

D'anterior cingulate huet och eng differenzéiert Äntwert tëscht Gruppen nom Iessen gewisen, mat méi grousser Äntwert ënnert der fettleibeg Grupp op héich-Kalorie vs Objet. Virdrun Erkenntnisser weisen datt den ACC eng méi grouss Aktivatioun fir héich-vs.Bruce et al., 2010; Stoeckel et al., 2008). Den ACC ass an der Nahrungsmotivatioun involvéiert, aktivéiert als Äntwert op Fett an Saccharoseverwaltung (De Araujo & Rolls, 2004), a weist eng verstäerkte Aktivatioun op Drogenbezunnen Zeechen ënner Sucht (Volkow, Fowler, Wang, Swanson, & Telang, 2007). Rezent Fuerschung huet och gewisen datt d'Gravitéit vun der Nahrungssucht positiv korreléiert mat der Aktivatioun am ACC wärend der Erwaardung vu schmaachtem Iessen (Gearhardt et al., 2011). Zousätzlech, héich-Kalorie Liewensmëttel vs. Am Géigesaz zu fréiere Fuerschunge benotzt PET, wat eng reduzéiert Aktivatioun am Caudat a Putamen no engem flëssege Miel bezeechent (Gautier et al., 2000), eis Erkenntnisser weisen weider Aktivatioun vum Striatum op héichkalorie Liewensmëttel. Dëst ass konsequent mat Beweiser aus der Déierliteratur, déi beweist datt Neuronen, déi duerch den Nucleus accumbens verdeelt sinn, caudate, a putamen den hedoneschen Impakt vun héijen Zocker / Fettgehalt Liewensmëttel vermëttelen (Kelley et al., 2005).

Summary an Conclusions

Eis Erkenntnisser weisen datt fettleibeg an normal Gewiicht Individuen wesentlech ënnerscheeden an hirer Gehirreaktioun op Iessstécker, besonnesch nom Iessen. Wärend hongereg, fettleibeg Individuen weisen méi grouss Äntwert op béid Aarte vu Liewensmëttel an anterior prefrontal Regiounen, déi an der Sucht implizéiert sinn. Am Géigesaz, während der Premeal, weisen Normalgewiicht Individuen eng kloer preferentiell Äntwert op High- vs Low-Kalorie-Zeechen a Regiounen, déi an der sensorescher Veraarbechtung involvéiert sinn - en Ënnerscheed deen net nom Iessen observéiert gëtt. Nom Iessen, ass den Impakt vun héich-Kalorie Liewensmëttel offensichtlech ënner fettleibeg Participanten wéi héich-Kalorie Hiweiser weider Aktivéierung an Gehir Beräicher involvéiert an der Belounung Veraarbechtung a Goût auszeschléissen och no gemellt ofgeholl Honger. Ausserdeem, entlaascht Kalorie-Liewensmëttel och eng méi grouss neural Äntwert nom Iessen ënner fettleibeg am Verglach mat normale Gewiicht Participanten, déi weider Reaktiounsfäegkeet op dës Aarte vu Liewensmëttelzeechen ënner fettleibeg Individuen beliicht an d'verréngert Aktivatioun bei deenen mat normaler Gewiicht. Dës Erkenntnisser si besonnesch interessant, well d'Majoritéit vun de Participanten normativ kaloresch Entzuchung virum Iessen iessen, sou datt dës Erkenntnisser generaliséierbar op natierleche Fasten / Iesszyklen maachen.

Dës Etude huet verschidde Aschränkungen. Als éischt, wéinst den Aschränkungen op d'Datensammlung als Deel vun engem gréissere Projet, konnte mir de Fasten- a Postmeal-Staat iwwer Individuen net ausgläichen. Och wann dëst net ideal ass an d'Resultater sollte replizéiert ginn mat ausgeglachene Prozeduren, souwuel kuerz a méi laang Dauer (1-14 Deeg) Test-Retest fMRI Studien hunn eng gutt Test-Retest Zouverlässegkeet bei sensorimotoreschen Aufgaben gewisen (Friedman et al., 2008) an a striatal Äntwert während Alkohol Reaktiounsfäegkeet Aufgaben (Schacht et al., 2011). De Mangel un dësem Géigebalance mécht de Verglach virum an nom Iessen bannent der Grupp schwéier ze interpretéieren, awer, an ass dofir net de primäre Fokus hei. De Mangel u Géigebalance iwwer Iessenszoustand gëtt an de Resultater tëscht de Gruppen miniméiert, well béid Gruppen an der Scannerprozedur passen. An zukünfteg Studien, géif Géigebalance méi komplett Analyse vun der bannent-Grupp tëscht-Zäit Modulatioun vun Liewensmëttel Äntwert erlaben. Zweetens, d'Inklusioun vu béide Männercher a Weibercher an dëser Probe kann onbekannt Effekter op den Dateset hunn, well d'Belounungsfunktioun bei Frae bewisen ass, jee no der Stadium vum menstruellen Zyklus ze variéieren (Dreher et al., 2007), e Faktor, deen net an dëser Probe berücksichtegt gëtt, wéinst de Fuerderunge vum gréissere Projet. Et sollt bemierkt datt d'Participanten keng Präferenz fir e spezifesche Liewensmëttelart hunn op Basis vun der Liewensmëttelpräferenzbewäertung; dëst kann e Resultat vun der Administratioun vun der Aufgab direkt virum Fasting Scan sinn, wat eng verstäerkt Geschmaach während Honger reflektéiere kann. Wéi och ëmmer, just well een e Liewensmëttel héich bewäerte kann, heescht et net onbedéngt datt se et léiwer wéi en anert schmaacht Iessen hätten wann de Choix gëtt (zB Autor AD huet Karotten gär, awer wann d'Wiel vun Glace oder Muerten gëtt, wäert d'Glace ëmmer gewannen). Eng Moossnam vu Liewensmëttelpräferenzentscheedung ka méi diskriminéierend Resultater op héijer vs. Trotz de Verhalensbewäertunge weisen souwuel fettleibeg wéi normalgewiicht Participanten differenziell Gehiraktivéierung no Kalorieart. Zousätzlech sollten zukünfteg Studien dës Erkenntnisser replizéieren mat der Inklusioun vu bessere Moossname vu Sattheet. Obwuel Honger Bewäertungen op véier Zäitpunkte bewäert goufen (virun an no all Scan) a verréngert Honger nom Iessen ze weisen, goufen direkt Bewäertunge vu Sattheet net kritt. Mir hunn indirekt Sattheet ofgeleet duerch Ännerung vum Hongerstatus. Schlussendlech hu mir dës Probe net op rietshandeg Participanten limitéiert, well als Deel vum gréissere Projet dës Participanten mat enger seltener Bevëlkerung verglach gi sinn, an där mir net op Handedness Critèren auswielen konnten. Och wann dës Etude net ouni seng Aschränkungen ass, bidden dës Erkenntnisser virleefeg Beweiser ënner fettleibeg fir nohalteg Äntwert op Liewensmëttelstécker a belountbezunnen Gehirregiounen och nom Iessen, am Verglach mat der Äntwert an normale Gewiichtskontrollen. Zukünfteg Aarbecht soll dës Erkenntnisser ausdehnen andeems Dir de Grad ënnersicht wéi d'Diät an d'Iessgewunnechten d'neural Äntwert op d'Nahrungszeechen beaflossen.

D'Participanten an dëser Etude hunn nëmme moderéiert Honger virum Fasting Scan uginn. Och déi, déi de Frühstück iwwersprangen, hunn nëmme mëttelméisseg Honger virum Scannen uginn. Vill vun der viregter Fuerschung huet sech op d'Untersuchung vun der neuraler Äntwert no enger längerer, atypescher Fast konzentréiert. Eis Erkenntnisser sinn interessant well extremen Honger net néideg ass fir neural Äntwert op Liewensmëttelstécker z'erreechen. Tatsächlech, Verständnis wéi neural Systemer reagéieren wärend méi typeschen Honger kann eis e kriteschen Abléck an d'Mechanismen hannert Iwwereess ginn. Et ass interessant ze bemierken datt d'neural Äntwert op d'Nahrungszeechen net ënnerscheet tëscht deenen déi gemaach hunn an déi déi kee Frühstück konsuméiert hunn. Dëst kann uginn datt fir Eenzelpersounen déi typesch Frühstück iwwersprangen, d'Belounungsreaktioun op d'Liewensmëttelen net fundamental anescht ass wéi déi, déi Frühstück konsuméieren. Och interessant ass d'Tatsaach, datt d'Majoritéit vun de Participanten, déi de Frühstück iwwersprangen, fettleibeg waren; dëst kann eng schlechter Diätopnahm uginn well d'Fuerschung gewisen huet datt d'Iessen vum Frühstück mat méi gesonden Iessgewunnechten a reduzéierter totaler deeglecher Nahrungsaufnahme verbonnen ass (de Castro, 2007; Leidy & Racki, 2010).

Mir hunn hei gewisen datt fir fettleibeg Individuen héich-Kalorie Nahrungszeechen eng nohalteg Äntwert an Gehirregiounen weisen, déi an der Belounung an der Sucht implizéiert sinn, och no der Verdauung vun engem wesentlechen Iessen. Dës weider hedonesch Äntwert no enger héijer kalorescher Belaaschtung kann kritesch sinn fir Iwwereessverhalen ze verstoen. Zukünfteg Aarbecht riicht op d'Ausmooss wéi d'Zousatz vun engem héich-Kalorie séiss / séissen Iessen zu engem Iessen d'neural Äntwert a Belounungssystemer fir fettleibeg Individuen gerechtfäerdegt ass mat den aktuellen Erkenntnisser.

  • Funktionell MRI gouf benotzt fir d'Gehirreaktioun op Liewensmëttel virum an nom Iessen z'ënnersichen
  • Obese huet méi grouss Gehirreaktioun op Liewensmëttelzeechen nom Iessen gewisen wéi normal Gewiicht
  • Erhéicht Äntwert vun OFC, caudate, an anterior cingulate nom Iessen an fettleibeg
  • Corticolimbic Äntwert nom Iessen implizéiert weider Salience vun héich-Kalorie Liewensmëttel
  • D'Aktivitéit als Äntwert op d'Nahrungszeechen am normale Gewiicht reduzéiert mat reduzéierter Honger

Arbeschterlidder

Dës Aarbecht gouf ënnerstëtzt vu Stipendien RO3HD058766-01 an UL1 RR024989 vun den National Institutes of Health, an dem ACES Opportunity Grant vun der National Science Foundation. Mir soen dem Case Center fir Imaging Research, Jack Jesberger, Brian Fishman, an Angela Ferranti a Kelly Kanya Merci fir hir Fuerschungshëllef; un Jennifer Urbano Blackford an Elinora Präis fir hir hëllefräich Kommentaren op d'Manuskript; an un all Persounen déi matgemaach hunn.

Noten

Verzichterklärung vum Verlag: Dëst ass eng PDF-Datei vun engem net verworfene Manuskript deen fir d'Publikatioun akzeptéiert gouf. Als Service fir eis Cliente këmmeren mir dës fréie Versioun vum Manuskript. De Manuskript wäert d'Kopieveraarbechtung, d'Setzgarantie an d'Iwwerpréiwung vum entstinnende Beweis ënnerwerfen, ier se an der Final citat Form publizéiert gëtt. Maacht weg datt während dem Produktiounsfehler eventuell Décisiounen entdeckt kënne ginn, déi d'Inhalter beaflosse kënnen, an all gesetzlech Verännerungen, déi op d'Zäitschrëft gelidden sinn.

Interessekonflikt: D'Auteuren erklären keen Interessekonflikt.

Referenze

  1. Baylis LL, Rolls ET, Baylis GC. Afferent Verbindunge vum caudolateralen Orbitofrontal Cortex Geschmaachgebitt vum Primat. Neurowëssenschaften. 1995;64(3):801–812. [PubMed]
  2. Berthoud HR. Multiple neurale Systemer kontrolléieren d'Nahrungsaufnahme a Kierpergewiicht. Neurowëssenschaften a Biobehavioral Bewäertungen. 2002;26(4):393–428. [PubMed]
  3. Berthoud HR, Morrison C. De Gehir, Appetit an Adipositas. Annual Review of Psychology. 2008;59:55–92. [PubMed]
  4. Bragulat V, Dzemidzic M, Bruno C, Cox CA, Talavage T, Considine RV, et al. Nahrungsbezunnen Gerochsonden vu Gehirbelounungskreesser wärend Hunger: Eng Pilot FMRI Studie. Obesitéit (Silver Fréijoer, Md.) 2010;18(8):1566–1571. [PubMed]
  5. Bruce AS, Holsen LM, Chambers RJ, Martin LE, Brooks WM, Zarcone JR, et al. Obese Kanner weisen Hyperaktivéierung fir Liewensmëttelbilder a Gehirnetzwierker verbonne mat Motivatioun, Belounung a kognitiv Kontroll. International Journal of Obesity (2005) 2010;34(10):1494–1500. [PubMed]
  6. Castellanos EH, Charboneau E, Dietrich MS, Park S, Bradley BP, Mogg K, et al. Obese Erwuessener hunn visuell Opmierksamkeet Bias fir Liewensmëttel Cue Biller: Beweis fir geännert Belounung System Funktioun. International Journal of Obesity (2005) 2009;33(9):1063-1073. [PubMed]
  7. Critchley HD, Rolls ET. Honger a Sattheet änneren d'Reaktioune vun olfaktoreschen a visuellen Neuronen am Primat Orbitofrontal Cortex. Journal of Neurophysiology. 1996;75(4):1673–1686. [PubMed]
  8. De Araujo IE, Rolls ET. Representatioun am mënschleche Gehir vu Liewensmëtteltextur a mëndlech Fett. The Journal of Neuroscience: Den Offiziellen Journal vun der Society for Neuroscience. 2004;24(12):3086–3093. [PubMed]
  9. de Castro JM. D'Zäit vum Dag an d'Proportiounen vu Makronährstoffe giess si mat der totaler deeglecher Nahrungsaufnahme verbonnen. De British Journal of Nutrition. 2007;98(5):1077–1083. [PubMed]
  10. Dimitropoulos A, Schultz RT. Nahrungsbezunnen neural Circuit am Prader-Willi Syndrom: Äntwert op High-versus Low-Kalorie Liewensmëttel. Journal vun Autismus an Entwécklungsstéierungen. 2008;38(9):1642–1653. [PubMed]
  11. Dreher JC, Schmidt PJ, Kohn P, Furman D, Rubinow D, Berman KF. Menstrual Zyklus Phase moduléiert belount-verbonne neural Funktioun bei Fraen. Proceedings vun der National Academy of Sciences vun de Vereenegte Staate vun Amerika. 2007;104(7):2465–2470. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  12. Farooqi IS, Bullmore E, Keogh J, Gillard J, O'Rahilly S, Fletcher PC. Leptin reguléiert striatal Regiounen a mënschlecht Iessverhalen. Science (New York, NY) 2007;317(5843):1355. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  13. Frank S, Laharnar N, Kullmann S, Veit R, Canova C, Hegner YL, et al. Veraarbechtung vu Liewensmëttel Biller: Afloss vun Honger, Geschlecht a Kalorie Inhalt. Gehir Fuerschung. 2010;1350:159–166. [PubMed]
  14. Friedman L, Stern H, Brown GG, Mathalon DH, Turner J, Glover GH, et al. Test-Retest an Zwëschen-Site Zouverlässegkeet an enger Multicenter fMRI Studie. Mënsch Gehir Mapping. 2008;29:958–972. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  15. Gautier JF, Chen K, Salbe AD, Bandy D, Pratley RE, Heiman M, et al. Differenziell Gehirreaktiounen op Sättigung bei fettleibeg a schlank Männer. Diabetis. 2000;49(5):838–846. [PubMed]
  16. Gautier JF, Del Parigi A, Chen K, Salbe AD, Bandy D, Pratley RE, et al. Effekt vun der Sättigung op Gehiraktivitéit bei fettleibeg a schlank Fraen. Obesitéit Fuerschung. 2001;9(11):676–684. [PubMed]
  17. Gearhardt AN, Yokum S, Orr PT, Stice E, Corbin WR, Brownell KD. Neural Korrelate vu Liewensmëttel Sucht. Archiv vun Allgemeng Psychiatrie. 2011;68(8):808–816. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  18. George MS, Anton RF, Bloomer C, Teneback C, Drobes DJ, Lorberbaum JP, et al. Aktivatioun vu prefrontalen Cortex an anterior Thalamus an alkoholesche Sujeten iwwer Belaaschtung fir alkoholspezifesch Zeechen. Archiv vun Allgemeng Psychiatrie. 2001;58(4):345–352. [PubMed]
  19. Geliebter A, Ladell T, Logan M, Schneider T, Sharafi M, Hirsch J. Appetit. 2006;46(1):31–35. [PubMed]
  20. Goebel R, Esposito F, Formisano E. Analyse vun funktionell Bild Analyse Concours (FIAC) Donnéeën mat Brainvoyager QX: Vun Single-Sujet zu cortically ausgeriicht Grupp allgemeng linear Modell Analyse an Self-organiséieren Grupp onofhängeg Komponent Analyse. Mënsch Gehir Mapping. 2006;27:392-401. [PubMed]
  21. Goldstone AP, de Hernandez CG, Beaver JD, Muhammed K, Croese C, Bell G, et al. Fasting biases Gehir Belounungssystemer Richtung héich-Kalorie Liewensmëttel. European Journal of Neuroscience. 2009;30(8):1625–1635. [PubMed]
  22. Grusser SM, Wrase J, Klein S, Hermann D, Smolka MN, Ruf M, et al. Cue-induzéiert Aktivatioun vum Striatum a medial prefrontal Cortex ass mat spéider Réckwee bei abstinenten Alkoholiker assoziéiert. Psychopharmakologie. 2004;175(3):296–302. [PubMed]
  23. Halgren E. Mental Phänomener induzéiert duerch Stimulatioun am limbesche System. Mënschlech Neurobiologie. 1982;1(4):251–260. [PubMed]
  24. Haase L, Green E, Murphy C. Männercher a Weibercher weisen differentiell Gehir Aktivatioun ze Goût wann hongereg an sated an gustatory a belount Beräicher. Appetit. 2011;57(2):421–434. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  25. Holsen LM, Zarcone JR, Brooks WM, Butler MG, Thompson TI, Ahluwalia JS, et al. Neural Mechanismen ënnerleien Hyperphagie am Prader-Willi Syndrom. Obesitéit (Silver Fréijoer, Md.) 2006;14(6):1028-1037. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  26. Karhunen LJ, Lappalainen RI, Vanninen EJ, Kuikka JT, Uusitupa MI. Regional zerebrale Bluttfluss wärend der Nahrungsbelaaschtung bei fettleibeg an normalgewiicht Fraen. Brain: A Journal of Neurology. 1997;120 (Pt 9)(Pt 9):1675–1684. [PubMed]
  27. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE, Will MJ. Corticostriatal-hypothalamesch Circuit a Liewensmëttelmotivatioun: Integratioun vun Energie, Handlung a Belounung. Physiologie & Verhalen. 2005;86(5):773–795. [PubMed]
  28. Killgore WD, Young AD, Femia LA, Bogorodzki P, Rogowska J, Yurgelun-Todd DA. Kortikal a limbesch Aktivatioun wärend der Iwwerpréiwung vun High-versus Low-Kalorie Liewensmëttel. NeuroImage. 2003;19(4):1381–1394. [PubMed]
  29. Kringelbach ML. Liewensmëttel fir Gedanken: Hedonesch Erfahrung iwwer Homeostasis am mënschleche Gehir. Neurowëssenschaften. 2004;126(4):807–819. [PubMed]
  30. Kringelbach ML, O'Doherty J, Rolls ET, Andrews C. Cerebral Cortex (New York, NY: 1991) 2003;13(10):1064-1071. [PubMed]
  31. LaBar KS, Gitelman DR, Parrish TB, Kim YH, Nobre AC, Mesulam MM. Den Honger moduléiert selektiv corticolimbesch Aktivatioun fir Liewensmëttelreiz bei Mënschen. Behuelen Neurowëssenschaften. 2001;115(2):493-500. [PubMed]
  32. Leidy HJ, Racki EM. D'Zousätzlech vun engem Protein-räiche Frühstück a seng Effekter op akuter Appetitkontrolle an Nahrungsaufnahme bei Jugendlechen "Frühstück-Sprangen". International Journal of Obesity (2005) 2010;34(7):1125-1133. [PubMed]
  33. Martin LE, Holsen LM, Chambers RJ, Bruce AS, Brooks WM, Zarcone JR, et al. Neural Mechanismen verbonne mat der Nahrungsmotivatioun bei fettleibeg a gesonde Gewiicht Erwuessener. Obesitéit (Silver Fréijoer, Md.) 2010;18(2):254–260. [PubMed]
  34. Pritchard TC, Macaluso DA, Eslinger PJ. Goût Perceptioun bei Patienten mat insular cortex lesions. Behuelen Neurowëssenschaften. 1999;113(4):663–671. [PubMed]
  35. Rigby NJ, Kumanyika S, James WP. D'Epidemie konfrontéieren: De Besoin fir global Léisungen. Journal vun Ëffentlech Gesondheet Politik. 2004;25(3–4):418–434. [PubMed]
  36. Rolls ET. D'Gehir an d'Emotioun. New York: Oxford University Press; 1999.
  37. Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H, et al. Differenziell Aktivatioun vum dorsalen Striatum duerch High-Kalorie visuelle Liewensmëttelreiz bei fettleibeg Individuen. NeuroImage. 2007;37(2):410–421. [PubMed]
  38. Schacht JP, Anton RF, Randall PK, Li X, Henderson S, Myrick H. NeuroImage. 2011;56:61–68. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  39. Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, 3rd, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Verbreed Belounungssystem Aktivatioun bei fettleibeg Fraen als Äntwert op Fotoe vu kalorienräiche Liewensmëttel. NeuroImage. 2008;41(2):636–647. [PubMed]
  40. Talairach J, Tournoux P. Co-planar steriotaxic Atlas vum mënschleche Gehir. 3-dimensional proportional System: Eng Approche fir zerebrale Imaging. New York: Thieme Medical Publishers, Inc.; 1988.
  41. Tataranni PA, Gautier JF, Chen K, Uecker A, Bandy D, Salbe AD, et al. Neuroanatomesch Korrelate vum Honger a Sättigung bei Mënschen mat Positron-Emissiounstomographie. Proceedings vun der National Academy of Sciences vun de Vereenegte Staate vun Amerika. 1999;96(8):4569–4574. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  42. Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Swanson JM, Telang F. Archiv vun Neurologie. 2007;64(11):1575–1579. [PubMed]
  43. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS. Ähnlechkeet tëscht Adipositas an Drogenofhängeger wéi bewäert duerch neurofunktionell Imaging: Eng Konzept Iwwerpréiwung. Journal vun Suchtfaktor Krankheeten. 2004;23(3):39–53. [PubMed]