Trends Cogn Sci. 2011 Jan; 15 (1): 37-46. Doi: 10.1016 / j.tics.2010.11.001. Epub 2010 Nov 24.
Source
National Institut fir Drogenmëssbrauch, National Instituter of Health, Bethesda, MD 20892, USA. [Email geschützt]
mythologesch
D'Kapazitéit de Wëllen ze dréinen fir d'Ernährung erfuerderlech erfuerdert d'korrekt Funktioun vun de neuronale Circuits déi op Top-Down Kontroll verwéckelt sinn, géint déi konditionnéiert Äntwert, déi d'Belounung vun der Ernährung ervirhiewen an de Wonsch ze iessen. EchMagie-Studien weisen datt d'obwuel Sujeten Afferhëllef an dopaminergesche Weeër hunn déi Reguléierung vun neuronalen Systemer mat Belounempfindlechkeet, Konditioun an Kontrolle hunn. Et ass bekannt, datt d'Neuropeptide déi Energiebilanz (homoostatesch Prozesse) duerch den Hypothalamus regelen, och d'Aktivitéit vun Dopaminzellen moduléiert an hir Prognosen a Regiounen, déi an de belaaschtende Prozesser déi mat der Nahrungsaufgab. Et ass postuléiert datt dëst och e Mechanismus kéint ginn, duerch deen d'Iwwerwaachung an d'Resultante géint op homoeostatesch Signale d'Funktioun vun der Circuit an der Belounempfindlechkeet, der Konditioun an der kognitiver Kontroll behalen.
Aféierung
Een Drëttel vun der amerikanescher erwuesse Bevëlkerung ass obéischt [Kierpermass Index (BMI) ≥30 kg m-2] [1]. Dës Tatsaach hat wäit genuch a kostspektif Implikatiounen, well d'Oprëscht staark stark mat medizinesche Komplikatiounen ass (z. B. Diabetis, Häerzkrankheeten, Fettleber a Kriibs) [[2]. Net iwwerraschend sinn d'Gesondheetskäschte alleng eleng duerch Adipositas an den USA ongeféier US $ 150 Milliarde geschat [3].
Soziale a kulturelle Faktoren beweeglech zur Epidemie bäidrot. Speziell Environnementer, déi ungesunde Ernährungsgewunnechten ubidden (allgemenge Zougank zu héich veraarbechttem an Junk Foods) a kierperlech Inaktivitéit, ass ugeholl datt se eng fundamental Roll am grénge Problem vun der Obesitéit (Iwwergewicht an Obesitéit Websäit vun den Centres for Disease Control and Prevention; http://www.cdc.gov/obesity/index.html). All eenzel Facteuren hëllefen och, fir ze bestëmmen wa jiddereen an dësen Ëmfeld wäert (oder net). Opgrond vun Herednessstudien, sinn genetesch Faktoren u Bäitrag tëschent 45% an 85% vun der Variabilitéit vum BMI [4,5]. Obwuel genetesch Studien hunn weisen Punkten Mutatiounen, déi iwwer d'Representatioun vun den adessive Individuen sinn [4], zum gréissten Deel ass d'Adipositas ënner enger polygenescher Kontrolle geduecht [6,7]. An der Realitéit ass déi jéngste ganz Genome-wide Assemblée Analyse Studie (GWAS) an 249,796 Leit vun europäesche Descent identifizéiert 32 Loci ass mat BMI verbonne ginn. Awer dës Loci erklärt nëmmen 1.5% vun der Varianz am BMI [8]. Ausserdeem gouf geschat datt GWAS Studien mat méi grousser Probabilitéit sollten 250 extra Loci mat Effekter op BMI ze identifizéieren. Awer och mat den onerwaarte Varianten gouf geschätzt datt d'Signaler vum gemeinsame Variant loci nëmmen 6-11% vun der genetescher Variatioun vum BMI (baséiert op enger geschätzter Heribabilitéit vu 40-70%) berücksichtegen. Déi beschränkte Erklärung vun der Varianz vun dësen geneteschen Studien ass méiglecherweis d'komplex Interaktioune vu individuellen Faktoren (wéi vun der Genetik festgeluecht) a wéi d'Aartialitéit a Bezuch op Liewensmëttel ubitt, wou d'Liewensmëttel breet sinn, net nëmmen als Quelle vun Ernährung, mee och als staark Belounung, déi sech selwer ësst fir ze ernähren [9].
Den Hypothalamus [iwwer Regulatioun neuropeptides wéi Leptin, Cholecystokinin (CCK), Ghrelin, Osexin, Insulin, Neuropeptid Y (NPY), an duerch d'Erfassung vun Nährstoffer wéi Glucos, Aminosäuren a Fettsäuren] Regioun déi d'Nahrungsaufléisung reguléieren wéi se d'Kalorie an d'Ernährung ugeet [10-13]. Besonnesch de bakteresche Kriis duerch seng Verbindung mat aner hypothalamesch Nuklei an extra-hypothalamesche Gehirregregiounen, dorënner den Nukleus traktus solitarius, regelt homoatesch Nahrungsaufnahme [12] an ass an der Adipositivum implizéiert [14-16] (Figure 1a, lénksen Teller). Allerdéngs sinn Beweise ginn datt aner Gehälter wéi Gehälter a Séissheet déi an de Konsum vum Liewensmëttel an obesit verwéckelt sinny [17]. Speziell verschidde verschidde limbesch [Nukleus accumbens (NAc), Amygdala a Hippocampus] a cortikale Gehirregregiounen [Orbitofrontal Cortex (OFC), cinguléiert Gyrus (ACC) a Insulae an Neurotransmitter Systeme (Dopamin, Serotonin, Opioiden a Cannabinoiden) Hypothalamus ginn an de belounend Effekter vum Liewensmëttel implizéiert [18] (Figure 1a, richtege Panel). Am Géigesaz dozou fällt d'Reguléierung vun der Nahrungsaufnahme duerch den Hypothalamus op d'Belounung an d'motivational Neurokreis, fir d'Verhale vun Eier z'änneren [19-21].
Opgrond vun den Erkenntnisser vun der Imagingstudien, gouf e Model vun der Obesitéit kuerzem proposéiert an datt d'Iwwerwaachung en Ungleichgewässer tëscht Circuren reflektéiert, déi Verhalensmotiv ze motivéieren (wéinst hirem Engagement an Belounung an Konditioun) a Circuits déi Kontroll a verhënneren präventiven Reaktiounen [22]. Dëst Modell identifizéiert vier Haaptkreesser: (i) Belohnung-Saliency; (ii) Motivatiounsprotokoll; (iii) d'Léiere vu Konditioune; a (iv) hemmungsbezunn Kontroll-emotional Reguléierung-Exekutivfunktioun. Dëst Beispill ass fir d'Drohenssucht och zoutrëfft.
In vulnerabel Mënschen, de Konsument vu héichen Moss vu schmuelescht Iessen (oder Drogen an der Sucht) kënnen d'ausgeglachene Interaktioun tëschent dës Circuits ergräifen, déi zu engem verstäerkt verstäerkt Wäert vu Liewensmëttel (oder Drogen an der Sucht) an an enger Schwächung vun de Kontrollkreesser. Dës Perturbatioun ass eng Konsequenz vu konditionnéiert Léieren an d'Resetting vu Belounungsschwellen nom Konsum vu gréisser Quantitéit vu Kalorienvitesse (oder Drogen an der Sucht) vun at-riskeren Leit. D'Ënnerherrschung vun de kortikale Top-Down-Netzwierker, déi pre-potent Äntwerten reguléieren, féieren Impulsivitéit an an der zwanghafte Nahrungsaufnahme (oder Zwangsgëfter an der Sucht).
Dëst Dokument beschäftegt de Beweis datt d'Neural Circuits an Top-Down Kontrôle involvéiert sinn déi mat Belohnung an Motivatioun involvéiert sinn an hir Interaktioun mat Peripheriegeriichter déi homogenatescht Nahrungsauflëss regelen.
Liewensmëttel ass eng potentlech natierlecht Belount a Konditiounsrevenu
Gewësse Liewensmëttel, besonnesch déi reich an Zucker a Fett, si potenziell Belounter [23] déi d'Iessen vermëschen (souguer am Fong e energesche Bedarf) an erfuerderlech Associatiounen tëscht dem Reiz an der Beloun (Konditioun) ausgeléist ginn. An evolutivsten Konditioune gouf dës Eigenschaft vu schmueler Iesswueren als Virdeel benotzt ginn, well si séchergestallt huet, datt d'Nahrung giess huet wann et verfügbar ass, an datt Energie an den Kierper (als Fett) fir zukünfteg Bedierfnisser a Gebidder geséchert gëtt, wou Nahrungsquelle waren knapps an / oder onverlässlech. Mä an modernen Gesellschaften, wou Liewensmëttelen wäit verbreet sinn, ass dës Adaptatioun eng Haftung.
Verschidden Neurotransmitter, dorënner Dopamine (DA), Cannabinoide, Opioiden a Serotonin, wéi och Neuropetiden, déi an der homo-homatescher Regulatioun vun der Nahrungsaufnahme bezeechent ginn, wéi Orexin, Leptin a Ghrelin, ginn an de gudde Effekter vun der Ernierung implizéiert [24-26]. D'DA ass déi gréisst vun der Untersuchung gewiesselt an ass déi beschten. Et ass e Schlëssel neurotransmitter moduléieren Belounung (natierlechen an Drogenproblem), dat se haaptsächlech duerch seng Prognosen vum ventralen Tegmentalgebitt (VTA) an de NAc [27]. Aner DA Projeten sinn och implizéiert, dorënner d'Dorsal Striatum (Caudat a Putamen), cortikal (OFC an ACC) an limbesch Regiounen (Hippocampus an Amygdala) an de lateralen Hypothalamus. Tatsächlech ass et an der Mënschheet d'Ingaan vu schmackvolle Liewensmëttel ze weisen, datt DA am Dorsal Striatum an der Vergaangenheet vum Selbstberechtegten Niveau vum Genoss vu der Ernährung [28]. Awer d'Belaaschtung vu DA an d'Beloun ass méi komplex wéi déi bloem Kodéierung vum Hedoneschen Wäert. Bei der éischter Exposition zu enger Liewensgewunnecht (oder eng onerwaart Beloun) huet d'Zündung vun DA Neuronen am VTA mat enger Erhéijung vun DA Release an NAc [29]. Allerdéngs ass mat der wiederholter Belaaschtung fir d'Iesse beliewen, d'DA-Reaktiounsassociatiounen a lues a lues op d'Reizer, déi mat der Iesse beliewen (z. B. de Geroch vu Liewensmëttel) ass verbonnen, wat als Prädiktor vu Belounung veraarbecht gëtt op d'Belounung) [30,31]; D'DA Signal an d'Äntwert op den Ausgruewunge geet dann duer fir e "Belounungsprognosenfehler" ze vermittelen [31]. D'extensiv glutamatergesch Afferen zu DA Neuronen aus Regiounen, déi mat Sense (Isola oder primitive gustative Cortex) involvéiert sinn, Homöopathie (Hypothalamus), Belounung (NAc), emotional (Amygdala a Hippocampus) a multimodalen (OFC fir Saliën Attributioun) moduléieren hir Aktivitéit an Äntwert op Bénévolen an zu bedingten Signaturen [32]. Besonnesch d'Préjuden vun der Amygdala an de OFC zu DA Neuronen a NAc ginn a konditionnéiert Äntwerten op d'Iessen [33]. D'Beleidegungsstudien hunn doduerch bewisen datt wann net ongewollt männlech Flichte géife befrot ginn fir hir Verléiere fir Liewensmëttel ze verhënneren, während se Nahrungsergoen ausgesat waren, hunn se d'metabolesch Aktivitéit an Amygdala a OFC [wéi och Hippocampus reduzéiert (kuckt och Box 1), Insulatiounen a Striatum]; D'Ofkierzungen vun OFC goufen zu Reduktioun am Nierwëng gehandelt [34].
Conditionnéiert Zeilen kënne verspéilen souguer souguer an gesaltem Ratten [30] an, an de Mënsch, Biller vun der Beleidegung weisen datt d'Belaaschtung vun den Liewenszuch ausléisst DA erhökt am Striatum, déi dem Wëllen zu der Ernährung ass [35]. Niewent senger Engagement mat der Konditioun ass och DA mat der Motivatioun involvéiert fir d'Verhalen ze nennen, déi néideg sinn fir de Liewensmëttel ze beschafen an ze konsuméieren. D'Behaaptung vum DA an der Nahrheet belount ass mat dem motivationalen Zesummeliewen oder dem "Nolaus" vun der Liewensmuecht als dem "Verdeedegung" vu Liewensmëttel [36] (Box 2), e Effekt, deen wahrscheinlech d'Dorsal Striatum a vläicht och d'NAc [37]. D'DA huet esou eng wichteg Roll an dësem Kontext, datt transgene Mais, déi DA Stierwen vu Hunger net synthetiséieren, wéinst engem Manktem u Motivatioun fir ze iessen [37]. Wiederherstellung DA Neurotransmissioun am Dorsal Striatum rett dës Déieren zréck, an d'Wiederherrettung an der NAc ass net.
D'hedonesch Eegeschafte vun de Liewensmuerschung schecken ënnert anerem Opioid, Cannabinoid a GABA Neurotransmission [36]. Dës "gefleessend" Eegeschafte vu Liewensmëttelen ginn an Beloun-Régioune veraarbecht, dorënner Lateral Hypothalamus, NAc, ventral pallidum, OFC [9,27,38] an Insula (primär Geschmaachtsgebitt am Gehir) [39].
Opioid Signaléierung an NAc (an der Shell) an ventral Pallidum schéngen Medikamenter " [40]. D'Opioid-Signalisatioun am basolateral Ammdala ass awer implizéiert ginn, d'affektiv Eegeschafte vun de Liewensmëttelen ze verbannen, déi d'Incentive vum Liewensmettel a belountungssucht Verhalensmodul moduléieren an doduerch och zu "41]. Interessant an an Nagetieren, déi mat Zucker reich an Zocker ausgesat waren, huet sech eng pharmakologesch Erausfuerderung mat Naloxon (opiate Antagonist drogens ouni Effekter an Kontrollraten) en opiater Entziehlungssyndrom ähnlech zu deem beobachtet an beobachtet bei Déieren, déi chronesch op Opioid-Drogen ausgesat [42]. Ausserdeem ass d'Exposition vu Mënschen oder Laboë fir Zocker eng analgetesch Äntwert [43], déi zouginn datt Zocker (a vläicht aner klenger Iesse) eng direkte Fäegkeet huet fir endogen Opioidniveau ze stimuléieren. Eng Fuerscher Froen, déi aus dësen Donnéeë stinn, ass, ob an der Mënschheet d'Diagnos ausléisen e mild Entzugsyndrom, deen zum Réckwee beitragen kéint.
Endocannabinoide, virun allem duerch Cannabinoid-CB1-Rezeptor-Signalgebung (am Géigesaz zu CB2-Rezeptoren), sinn mat homo-homateschen a belaaschtend Mechanismen vun der Ernährung an Energieausgaben [44-46]. Homostatescher Regulatioun gëtt deelweis duerch d'Buer- a paraventresch Käre am Hypothalamus a duerch den Keelt vum Solitaire am Gehirnsystem vermittelt. D'Reguléierung vun Belounungsprozesser gëtt deelweis duerch Effekter an NAc, Hypothalamus a Hirsystem behandelt. Dofir ass d'Cannabinoid System e wichteg Zil fir d'Medikamententwicklung fir d'Behandlung vu Fettgewierer an de metabolesche Syndrom. Ähnlech wéi d'Modulatioun duerch Serotonin vum Verfütterungsverhalen behandelt d'Belounung an homöostatesch Regulatioun, an et war och e Ziel fir d'Entwécklung vun der Anti-Fettsucht Medikamenter [47-50].
Parallel gëtt et ëmmer nach ëmmer Beweiser, datt periphere galvanistesch Regulatioune vum Energiebilanz, wéi Leptin, Insulin, Orexin, Ghrelin a PYY, och Verhalensregele regelen, déi net homoostatesch sinn a moduléiert d'Lounendlechkeete vu Liewensmëttel [50]. Dës Neuropeptiden kënnen och mat der kognitiver Kontroll iwwer d'Nahrungsaufnahme involvéiert sinn a mat der Konditioun op d'Ernährungsreizen [51]. Besonnesch kënnen si mat cognate Rezeptoren an der Mëtt vum Mëttelalter VTA DA Neuronen interagéieren, déi net nëmmen un der NAc Projet, awer och op d'préfrontal a limbesch Regiounen; Tatsächlech sinn och vill vun hinnen och Rezeptoren an Frontalitéiten a Hippocampus an Amygdal [50].
Insulin, wat ee vun de Schlësselhormoner ass, déi an der Regulatioun vun de Glukosekabolismus involvéiert ass, weist datt d'Reaktioun vu limbesche (och Hirnhëllefregiounregiounen) a Cortex-Regionen am mënschleche Gehir an d'Ernährungsreizen gedréint gouf. Zum Beispill, an de gesonde Kontrollen, huet den Insulin d'Aktivatioun vum Hippocampus, frontal a visuelle Kortikale a Reaktioun op Nahrungsaufnahmen geschwächt [52]. Am Géigendeel hunn d'Insulin-resistente Substanzen (Patiente mat Typ 2-Diabetis) méi Aktivatioun an limbesche Regiounen (Amygdala, Striatum, OFC an Insula) ze weisen wéi se bei Nahrungsreizen ausgesat waren wéi net-diabetesch Patienten [53].
IN de mënschlecht Gehir, den Adipozyt-Hormon Leptin, deen deelweis awer Leptinrezeptoren am Hypothalamus (buerentlech Nukleus) ass fir d'Ernährung ze ernimmen, huet och ze weisen datt d'Äntwert vu Gehirreg Belegregiounen fir Liewensreizen ze dämpfen ass. Spezifesch goufen d'Patienten mat monganeschen Leptin-Mängel d'Aktivatioun vu mesolimbësch Ziele (NAc an caudate) u visuelle Nahrungsreizen, déi mat Nahrungsbedürfnisser verbonne waren, och wa de Sujet gerecht gi war. Am Géigesaz zu der Mesolimbesch Aktivatioun koum net no der 1 Woch vu Leptinbehandlung (Figure 2a, b). Dëst gouf interpretéiert, datt de Leptin d'Lounentwécklung op d'Ernährung vermindert [19]. Eng aner fMRI-Studie, déi och mat Patienten mat monganeschen Leptin-Defizit gemaach huet, huet bewisen, datt d'Leptinbehandlung d'Aktivatioun vu Regiounen mat Honger (Insula, parietal a temporalen Kortik) reduzéiert huet, während d'Aktivatioun vu Regiounen, déi an der kognitiver Inhibitioun involvéiert [prefrontal cortex (PFC)] bei der Expositioun fir Liewensreizen [20]. Déi zwou Etuden beleeën datt Beweiser sinn datt am Gehir vum mënschleche Leptin d'Aktivitéit vu Gehirregregiounen net nëmme mat homoostatesche Prozesser, mee och mat loyalen Äntwerten a mat hemmbarer Kontrolle moduléiert.
Gutt Hormone schéngen och ze moduléieren d'Äntwert vu Gehirn Belounterregiounen fir Liewensreizen am menschlechen Gehir. Zum Beispill, de Peptid YY3-36 (PYY), déi aus gutt Zellen postprandéiert ass a reduzéiert d'Nahrungsaufnahme, gouf gezeechent datt de Iwwergang vun der Ernährung vun der Nahrungsaufnahme duerch homo-homologesch Kreises (dh Hypothalamus) zu senger Reguléierung duerch Belounskreesser an der Iwwergang vu Hunger zu Séissheet moduléiert . Besonnesch, wann d'Plasma-PYY-Konzentrationen héich waren (wéi wann sättlech) d'Aktivatioun vum OFC duerch Nahrungsreizen negativ virgesinn d'Nahrungsaufnahme Wann Plasma-PYY-Niveauen niedrig waren (wéi wann Liewensmëttel béid waren) hypothalamesch Aktivatioun positiv virgesinn Nahrungsaufnahme positiv virgesi war [54]. Dëst gouf interpretéiert fir ze reflektéieren datt PYY d'belounend Aspekter vun der Liewensmëttel duerch seng Modulation vum OFC vermindert. D'Ghrelin (e Magenhon d'Hormon, deen an de gefroerten Zoustand vergréissert an d'Nahrungsaufnahme stimuléiert huet, gouf gezeechent datt d'Aktivatioun als Reaktioun op d'Ernährungsreizen an de Gehaltsbezuelregiounen (amygdala, OFC, anterior isolé an striatum) erhéicht huet an hir Aktivatioun war mat Selbstberechtegung vum Hunger (Figure 2c, d). Dëst gouf interpretéiert fir eng Verfeinerung vun den hedoneschen an der Incentive-Response op d'Liewensmëttelbedéngte vu Ghrelin [55]. Allgemeng sinn dës Erkenntnisser och mat der differenzialer regional Gehir Aktivatioun als Reaktioun op d'Ernährungsreizelen am satiéierten versus gefëscht Individuen; d'Aktivatioun vu Belounterregiounen an der Reaktioun op d'Ernährungsreizen gëtt während de sougenannte verglach mam verglaste Staat [15].
Dës Beobachtungen weisen op eng Iwwerlappung tëscht der Neurozialitéit, déi d'Belounung a / oder d'Verstäerkung regelt an déi d'Energie Metabolismus regelt (Figure 1b). Peripherielle Signaler déi homo-statesch Signaler op Nahrung regelen, schéngen d'Sensibilitéit vu limbesche Gehirregregiounen zu Liewensreizen ze erhéijen, wann se orexigenesch (Ghrelin) an d'Sensibilitéit fir Aktivatioun nidderloossen, wann se anorexigenisch sinn (Leptin a Insulin). Ähnlech gëtt d'Sensibilitéit vu Gehirreg beléift Gebidder fir Nahrungsreizen bei der Nahrung vun de Liewensmëttel erhéicht, während et an der Sattheet verréngert. Dofir ass homologesch a belount a Schaltkreesser agespillt, fir d'Verhale vu Liewensmëttelen ënner Bedingungen vun der Deprivatioun ze förderen an d'Nahrungsaufnahme ënnert Bedingungen vu Séissheet ze verhënneren. Ënnerbriechung vun der Interaktioun tëscht Heemstatistik a Belounskonzept kann d'Oprëschtung förderen an dozou bäidroen,Figure 1). Obwuel aner Peptide [glucagonähnlech Peptid-1 (GLP-1), CKK, Bomessin a Amylin] och d'Ernährung an hirer Eegeschafte iwwer hir hypothalamesch Aktiounen reglementéieren, hir extrahypothalamesch Effekter hunn manner Opgepasst [12]. Esou bleift vill léieren ze hunn, dorënner d'Interaktiounen tëschent den homoostateschen an den net-homo-stateschen Mechanismen déi d'Nahrungsaufnahme regelen an hir Engagement an der Adipositas.
Ënnerbriechung an Belounung a Konditioun zu Liewensmëttel an Iwwergewiicht a fettleibeg Leit
Virbereedung vun der präklinescher a klinescher Studie huet Beweiser fir d'Verloschter vun der DA-Signalatioun an de Striatalregiounen ze vermëttelen [Verloschter bei DAD2 (D2R) Receptoren a bei DA Release [Nuklearen], déi mat Belohnung (NAc) verknäppt sinn, awer och mat Gewunnechten a Routinen (dorsal Striatum)56-58]. Wichteg ass, d'Verréngerung vun der Striatal D2R sinn verbonne mat compulsive Ernährung an der Schwangerschaft [59] a mat reduzéierter metabolescher Aktivitéit an OFC an ACC bei der Mënschheet [60] (Figure 3a-c). Well d'Dysfunktioun vun OFC an ACC zu Compulsivitéit gepréift gëtt 61], dat ass de Mechanismus, dee mat engem geréngen striatal D2R Signalgeescht Hyperphagie erfaasst [62]. D'Verdeelung D2R-Signal ass och wahrscheinlech d'Sensibilitéit fir déi natierlech Belohnung ze reduzéieren, e Defizit, deen e bësse Mënsch kann dozou bäidroen, temporär ze kompenséieren fir ze iwwerwiesselen [63]. Dës Hypothesekonzeption ass konsequent mat de präklineschen Beweiser datt d'verréngert D-Aktivitéit am VTA zu enger dramatescher Erhéijung vun der Konsum vu Fettgehalt [64].
Am Verglach mat normale Gewiir Leeschtungen hunn adjoent Individuen, déi mat Fotoen vu Kalorienvitesse präsentéiert goufen (Reizen fir déi se konditionnéiert hunn) d'erhielte neuresch Aktivatioun vu Regiounen, déi Deel vun Belounung a Motivatiounskreesunge sinn (NAc, dorsal striatum, OFC , ACC, Amygdala, Hippocampus a Insula) [65]. Am Géigesaz zu normale Gewiicht Kontrollen ass d'Aktivatioun vun der ACC an OFC (Regiounen, déi an der Zilsattributioun betreffen, déi de Projet am NAc involvéiert waren) während der Presentatioun vu High-Kalorie-Liewensmëttel fonnt goufen negativ mat hirem BMI korreléiert [66]. Dëst proposéiert eng dynamesch Interaktioun tëschent der Quantitéit vum Iessen (deelweis vum BMI) reflektéieren an der Reaktivitéit vun de Belounregiounen fir High-Kalorie-Liewensmëttel (spigelt an der Aktivatioun vun OFC an ACC) an normale Gewiicht, déi verluer ass Obesitéit.
Iwwerraschend waren d'beleidegte Leit, am Verglach mat Magerjénger, manner Aktivatioun vu Belounskreesser aus dem aktuellen Konsumkonsument (erfuerderlech Nahrungserlaf), während se méi eng Aktivatioun vu somatosensoresche Corortesche Regiounen hunn, déi d'Verwittbarkeet verarbeiten, wann se de Konsument virstellen [67] (Figure 4). Déi lescht Erklärung ass mat enger Studie konsequent, déi bericht huet erhéicht baséiert Glukosegesstabil Aktivitéit (e Marker vun der Gehirhfunktion) an somatosensoresch Regiounen, déi Gaussierbarkeet veraarbecht ginn, inklusive Insulatur, an Obese am Verglach mat schlank Objete [68] (Figure 3d, e). Eng verstäerkte Aktivitéit vun Regiounen, déi Schwaarzaarbecht veraarbecht ginn, kënne fettleefeg Fächer fir Liewensmëttel iwwer anere natierleche Verstärker zoumaachen, während d'Verréngung vun dopaminerge Zielen duerch den eigentleche Liewensmëttelverbrauch d'Verloscht ze vermeiden als Mëttel fir déi schwaach DA Signaler ze kompenséieren [69].
Dës Beleidegungserfuerderungen sinn mat enger verstäerkt Sensibilitéit vun der Belounskonstruktioun mat konditionnéierte Stëmmele fir d'High-Kalorie-Liewensmëttel ze gesinn, déi d'Beloun virstellen, awer eng verréngert Sensibilitéit fir d'belaaschtend Auswierkunge vum aktuellen Liewensmëttelverbrauch an dopaminergesche Weeër am Obesitéit. Mir hypotheschéisech dat an de Grad datt et e Match mat der erwuessene Beloun gëtt an eng Liwwerung, déi dës Erwaardung net erfëllt, wäert dat komplementar Iessen als Versuch fir d'Erwaardung vun der Belounung erreechen. Obwuel d'Ausféierung vun enger erwuessene Belounung fir d'Arrivée begleet gëtt begleet vu enger Verloschter vun der DA Zell vu Léierstéier [70], d'Verhalensbezeechnung vun sou engem Verloscht (wann eng Nahr belount ass manner wéi erwuess) huet bis zu eisem Wësse net erfuere ginn.
Parallel zu dës Aktivatioun Ännerungen an der Belounskonstruktioun an opgewéierleche Fächer, hunn Biller vun der Beleidegung konsequent Reduktioun vun der Reaktivitéit vum Hypothalamus op Säitsignale bei ongewéinlechen Sujeten dokumentéiert [71,72].
Beweis vu kognitiven Ënnerbriechung an Iwwergewiicht a besse Mënsch
Et gëtt ëmmer erhéicht Beweiser datt d'Oprëschten mat Behënnerungen op verschidde kognitiv Fonktiounen, wéi Exekutivfunktioun, Opmierksamkeet a Gedächtnis [73-75]. D'Fähigkeit, d'Erhéigung drun z'entwéckelen, d'Liewensmëttel z'entwéckelen, ass variéiert tëscht Individuen a kéint eent vun de Faktoren, déi zu hirer Schwachsegkeet bäidroe fir d'Iwwerwaachung [34]. De negativen Afloss vun der Adipositas op Erënnerung reflektéiert och an der méi héijer Prävalenz vun der Opmierksamkeetsdefizit Hyperaktivitéit Stierf (ADHD) [76], Alzheimer Krankheet an aner Demenz [77], Cortisol Atrophie [78] a wäiss Matière [79] an opgewinnene Fächer. Obwuel co-morbide medizinesch Konditiounen (z. B. cerebrovaskuläre Pathologie, Hypertonie a Diabetis) bekannt sinn, wat negativ wierkt, ass et och Beweiser datt vill BMI sech selwer kognitiv Domänen, besonnesch executive function,75].
Trotz enge Inconsistenzen tëscht Studien, Gehirn-Imaging-Daten hunn och Beweiser fir strukturell a funktionell Verännerungen mat héich BMI an anere gesonde Kontrollen ze weisen. Zum Beispill huet eng MRI-Studie an eelere Fraen mat voxel-wiessele Morphetrie eng negativ Korrelatioun tëscht BMI a Grau Matière Volumen (och frontal Regiounen) fonnt, déi am OFC mat enger Behënnerung exekutiv funktionnéiert ass [80]. Benotzt Positoun Emissiounstomographie (PET) fir de Gehaltslukelstoffwechsel bei gesonde Kontrollen ze mellen, eng negativ Korrelatioun gouf och tëscht BMI an der metabolescher Aktivitéit an PFC (dorsolateral a OFC) an an ACC gemaach. Dës Studie huet d'metabolesch Aktivitéit an der PFC d'Performance vun de Sujete vun der Testerfunktion [81]. Ähnlech wéi eng NMR spektroskopesch Studie vu gesond Mëttleren a méi eeler Kontrollen huet ze weisen datt BMI negativ mat den Niveauen vun N-acetyl-aspartat (e Marker vun der neuronalen Integritéit) am Kardax a vum ACC [79,82].
Brain-Imaging-Etuden fir de fettleeschen a méifende Mënsch hunn och gemierkt mat enger groer Matière Dicht an Frontalgebidder (frontal operculum and middle frontal gyrus) a post-central gyrus a putamen [83]. En anert Studie, déi keng Differenzen an der Grousstéckerfaarf vu fettleeschen a mënschleche Sujeten fonnt huet, huet eng positiv Korrelatioun tëscht de wäiss Matière Volumen an de Basal Hirnstrukturen a Taille: Hip-Verhältnis; Eng Tendenz, déi deelweis zréckgetruede gouf vum Diagramm [84].
Schlussendlech gëtt d'Roll vun der DA in der Inhibitorkontrolle gutt erkannt an hir Ënnerbriechung kann zu Verhale vu Verhënnerungen, wéi zB Fettleibigkeit, beitragen. Eng negativ Korrelatioun tëscht BMI a Striatal D2R gouf an der [58] wéi och an Iwwergewiicht [85]. Wéi virdru diskutéiert, war d'manner-normale Verhältnesser vun D2R am Striatum vun e bëssche Persounen mat enger reduzéierter metabolescher Aktivitéit zu PFC an ACC [60]. Dës Entdeckunge implizéieren Neuroadaptatiounen bei der DA si si als Contributoren un d'Ofstännegung vun de Frontalcortikare Regiounen, déi mat Iwwergewicht an Adipositas ass. E bessere Verständnis vun dëse Stéierungen kann hëllefen, Strategien ze verbesseren, fir ze verbesseren, oder vläicht souguer ëmgekéiert, spezifesch Beeinträchtigungen an entscheedende kognitiven Domänen.
Zum Beispill, Verzögerung vun der Verzögerung, déi d'Tendenz ass, eng Belounung als Funktioun vun der temporärer Verzögerung vun der Liwwerung ze devalueieren, ass eng vun de extensiv ermëttelt kognitiv Operatiounen am Verglach zu Stéierungen, déi mam Impulsivitéit a Komputibilitéit ass. Delay Reduktioun ass am meeschte verständlech an Drogenubidder ermittelt, déi kleng awer awer onmëttelfäheg sinn iwwer grouss awer verjottert Belohnungen [86]. Déi véier Studien an beleidegte Leit hunn och gewisen, datt dës Privatpersoune preferéieren fir héich, direkten Belohnungen, trotz enger erhéierter Chance, méi zukünfteg Verloschter ze leiden [87,88]. Ausserdeem ass eng positiv Korrelatioun tëscht BMI an hyperboleschen Diskontinuéierung, an deenen zukünfteg negativ Ausschosser manner reduzéiert ginn als déi zukünfteg positiv Auszahlungen, zënter kuerzem [89]. D'Verzögerung vun der Verzögerung scheint hänkt vun der Funktioun vum ventralen Striatum ab (wou NAc läit) [[90,91] an vum FCKW, abegraff OFC [92], an empfindlech fir DA Manipulatioun [93].
Interessanterweis kënnen d'Läsionen vum OFC bei Déieren entweder d'Preferenz fir d'direkt kleng Belohnungen iwwer méi grousser Belohnung vergréisseren oder verringeren [94,95]. Dës scheinbar paradoxe Verhalenswirkung wäert d'Wahrscheinlechkeet d'Tatsaach reflektéieren datt zumindest zwee Operatiounen duerch de OFC veraarbecht ginn; Ee ass Zynami Attributioun, duerch dat en Verstärker d'motivative Motivatioun erakënnt, an deen aneren ass Kontroll iwwer pre-potent Drängen [96]. D'Dysfunktioun vum OFC ass mat enger Behënnerung méiglech ass den Motivationswäert vun engem Verstärker als Funktioun vum Kontext z'änneren, wou et geschitt gëtt (dh de Incentive-Wäert vun der Nahrung mat Séissheet) ze reduzéieren, wat zu engem zwanghafte Liewensmëttelverbrauch kann [97]. Wann den Impuls extrem verstäerkt (z. B. Liewensmëttel a Liewensmëttel fir eng obwuel Thema ass) gëtt de verstäerkte Salienzwert vum Verstärker e verstäerkte Motivatioun fir et ze protegéieren, wat als Garant fir ze frustéieren (wéi d'Zäit aus der Vergaangenheet laange Linnen, fir iis Kaffi ze kafen).
Awer Kontexten, wou d'Liewensmëttel einfach verfügbar sinn, kann d'selwescht verstäerkt Salienz effektiv impulsiv Verhalen ausleeden (wéi zum Beispill d'Kaaf a fir d'Schockela méi no beim Kassier direkt ze iessen, och ouni e fréieren Bewosstsinn iwwer de Wonsch vun esou Saachen). Dysfunktionéierung vum OFC (an vun der ACC) beeinträcht sech d'Fäegkeet fir en präventiven Récktrëtt ze entfachen, wat zu Impulsivitéit an e iwwerdriwwee verzögerte Ofkierzungsziedel huet.
Iessen fir Gedanken
IT ass aus de gesammelten Beweiser ze gesinn, datt e substantiellen Deel vun de besseren Mënschen eng Unsyntméiglechkeet tëscht enger verstäerkt Sensibilitéit vun der Belounskonstruktioun zoustoune fir stimuléiert Reizen, déi mat energie-dichten Liewensmëttel a behënnerte Funktion vun der executive control circuitry verknëppelt ginn, iwwer appetitiv Verhaalen. Egal ob dëst Ungleichgewässer verursaacht oder duerch pädologesch Iwwerhuelung verursaacht gëtt, ass d'Erënnerung un de Konflikt tëscht der Belounung, der Conditionnéierung an der Motivatiounskreesseren an der Hemmungssteuerlaf, déi an der Sucht gemellt gouf [98].
Wësse accumuléiert an de leschten zwee Joerzéngten vun der genetescher, neurologescher an ökologescher Basis vun der Onséilegkeet léisst kee Zweifel datt d'Kris an der Trennung tëscht der Neurobiologie, déi den Liewensmëttelverbrauch an eiser Art an d'Reichtum an d'Diversitéit vun den Nahrungsreizen ausgaang ass, sozial a wirtschaftlech Systemer. D'Gutt Noriicht ass datt d'Verstoe vu vertiefend Verhalensstrukturen déi d'Adipositas vun der Obesitéit erhalen, de Schlëssel zu senger eventueller Resolutioun hält (kuckt och Boxen 3 an 4).
Referenze