„PLoS One“. 2014; 9 (5): e96319.
Paskelbta internete 2014 Gegužė 7. doi: 10.1371 / journal.pone.0096319
PMCID: PMC4012945
Deanna L. Wallace,1,* Esther Aarts,1,2 Linh C. Dang,1,3 Stephanie M. Greer,1 William J. Jagust,1 ir Pažymėkite D′Esposito1
J. Bruce Morton, redaktorius
Šis straipsnis buvo minimas kiti PMC straipsniai.
Abstraktus
Iki šiol keletas tyrimų ištyrė neurocheminius mechanizmus, remiančius individualius skirtumus maistui žmonėms. Čia nagrinėjame, kaip dorsalinis striatalo dopaminas, matuojamas positrono emisijos tomografijos (PET) žymekliu [18F] fluorometatirozinas (FMT), koreliuoja su su maistu susijusiu sprendimų priėmimu, taip pat 16 kūno masės indeksu (KMI) sveiką svorį nuo vidutinio nutukimo turinčių asmenų. Mes nustatėme, kad mažesnis PET FMT dopamino sintezės potencialas koreliuoja su didesniu KMI, didesnį pirmenybę suvokiamiems „sveikiems“ maisto produktams, o taip pat ir didesnį maisto produktų sveikumo įvertinimą. Šie faktai dar labiau patvirtina nugaros striatalo dopamino vaidmenį, susijusį su maistu susijusiame elgesyje, ir atskleidžia individualių maisto produktų skirtumų sudėtingumą.
Įvadas
Šiuolaikinę visuomenę supa pernelyg didelė maisto produktų įvairovė, kuri iš dalies prisideda prie didėjančio Jungtinių Valstijų gyventojų skaičiaus. [1]. Tačiau pagrindiniai neurocheminiai mechanizmai, palaikantys individualius maisto pasirinkimo skirtumus, nėra gerai suprantami. Kai kurie žmonės natūraliai labiau remiasi maisto produktų sveikata, palyginti su maisto produktų skonio verte, ir įrodyta, kad ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) atlieka svarbų vaidmenį, susijusį su „sveikatos“ ir „poveikio“ poveikiais. skonis" [2]. Be to, labai skiriasi žmonių vertinimas dėl kalorijų kiekio ir maisto produktų „sveikumo“ [3]ir tyrimai rodo, kad suvokiami „sveiki“ maisto produktai yra per daug suvartoti, palyginti su suvokiamais „nesveika“ maisto produktais, nepaisant vienodos maistinės vertės [3], [4].
Nustatyta, kad nugaros striatrijos dopaminas yra svarbus maisto ir žmonių, ir gyvūnų modelių motyvacijai [5], [6], [7], tačiau ryšys tarp dopamino ir maisto pageidavimų ar žmonių pageidavimų nebuvo kruopščiai ištirtas. Be to, tyrimai, kuriuose naudojami PET ligandai, jungiantys dopamino receptorius, parodė koreliaciją su KMI, tačiau abiejų teigiamų [8] ir neigiamas [9] kryptys, o ne visos studijos suranda reikšmingų asociacijų (peržiūrai žr [10]). Be to, dėl šių PET ligandų, priklausančių nuo endogeninio dopamino išsiskyrimo būklės, pobūdžio sunku interpretuoti striatalo dopamino ir KMI ryšius. Mažesnis dopamino receptorių surišimas gali reikšti mažiau egzistuojančių striatrijos dopamino receptorių (ty neigiamas ryšys tarp PET surišimo ir KMI, kaip nustatyta [9]), arba didesnis dopamino receptorių surišimas gali reikšti mažesnį endogeninį dopamino išsiskyrimą, leidžiantį daugiau prieinamų receptorių, kuriuose PET ligandas galėtų prisijungti (ty teigiamas ryšys tarp jungimosi ir KMI, kaip nustatyta [8]). Norint papildyti ankstesnius tyrimus, kuriuose buvo panaudoti PET ligandai, jungiantys dopamino receptorius, čia naudojome stabilų presinaptinio dopamino sintezės pajėgumo matavimą su PET ligandu [18F] fluorometatirozinas (FMT), kuris buvo plačiai tiriamas žmogaus ir gyvūnų modeliuose [11], [12], [13], [14].
Mūsų tyrimo tikslas buvo ištirti ryšį tarp nugaros striatalo PET FMT dopamino sintezės priemonių ir KMI bei ištirti, kaip šios PET FMT dopamino sintezės priemonės gali koreluoti su individualiais maisto pasirinkimo skirtumais. Manėme, kad mažesnis PET FMT dopamino sintezės susiejimas atitiktų didesnį KMI, kaip siūlė ankstesnis darbas [15]. Mes taip pat prognozavome, kad asmenys, turintys mažesnį endogeninį striatalinį dopaminą, apskritai pirmenybę teiktų maisto produktams (t. Y. Tiek „sveikiems“, tiek „nesveikiems“ maisto produktams), palyginti su asmenimis, kurių striato dopaminas yra didesnis, ir kad asmens sveikatos suvokimas apie maisto produktus taip pat gali turėti įtakos pirmenybė.
Metodai ir medžiagos
Tematika
Trisdešimt trys sveiki, dešiniaisiais, kurie anksčiau gavo PET FMT dopamino sintezės tyrimus, buvo pakviesti dalyvauti čia pateiktame elgesio tyrime ir jiems nebuvo suteikta išankstinių žinių apie tyrimą, tik informavo, kad dalyvauja tiriant sudėtingus sprendimus. Iš šių 33 16 subjektai sutiko dalyvauti (8 M, amžiaus 20 – 30). KMI ((svoris kilogramais) / (aukštis metrais) ∧2)) buvo apskaičiuotas visiems tiriamiesiems (diapazonas: 20.2 – 33.4, 1 nutukę, 4 antsvorio ir 11 sveikų svorio asmenų). Pacientams, kuriems buvo buvę narkotikų vartojimo, valgymo sutrikimų, didelės depresijos ir nerimo sutrikimų, anamnezėje nebuvo. Dalyviai taip pat buvo paprašyti, kad jie būtų labai prastos, prastos, vidutinės, geros ar puikios sveikatos. Visi pranešė, kad jie vidutiniškai yra puikios sveikatos ir šiuo metu dietos nenaudoja arba bando numesti svorio. Socialiniai ir ekonominiai statusai (SES) taip pat buvo renkami iš asmenų, naudojančių „Barratt“ supaprastintą socialinio statuso matą (BSMSS) [16].
Etikos ataskaita
Visi tiriamieji davė rašytinį sutikimą ir už dalyvavimą jiems buvo mokama pagal vietos etikos komiteto (Kalifornijos universiteto Berkeley (UCB) ir Lawrence Berkeley nacionalinės laboratorijos (LBNL) žmogaus dalyvių apsaugos komiteto (CPHP) ir Lawrence Berkeley National) institucines gaires. Laboratorijos institucinės peržiūros tarybos (IRB)). UCB ir LBNL CPHP ir IRB specialiai patvirtino čia pateiktus tyrimus
PET duomenų rinkimas ir analizė
PET vaizdavimas ir FMT prisijungimas buvo atliktas Lawrence Berkeley nacionalinėje laboratorijoje, kaip aprašyta anksčiau [17]. FMT yra aromatinio L-amino rūgšties dekarboksilazės (AADC), dopamino sintezės fermento, kurio aktyvumas atitinka dopaminerginių neuronų gebėjimą sintetinti dopaminą, substratas [13] ir buvo įrodyta, kad tai rodo prieš sinapsijos dopamino sintezės pajėgumą [18]. FMT metabolizuoja AADC į [18F] fluorometatirinas, kuris oksiduojamas iki [18F] fluorohidroksifenilacto rūgštis (FPAC), lieka dopaminerginiuose gnybtuose ir yra matoma PET FMT skenavimo metu. Taigi, įrodyta, kad PET FMT skenavimo signalo intensyvumas yra panašus į [18F] fluorodopa [18], kai žymeklio pasisavinimas labai koreliuoja (r = 0.97, p <0.003) su striatalinio dopamino baltymų kiekiu pacientams po mirties, matuojant didelio efektyvumo skysčių chromatografijos (HPLC) metodais [19]. Be to, palyginti su [18F] fluorodopa, FMT taip pat nėra O-metilinimo substratas ir todėl suteikia didesnius signalus nuo triukšmo nei [18F] fluorodopa [18]. Be to, įrodyta, kad FMT priemonės tiesiogiai atitinka dopamino priemones gyvūnų Parkinsono ligos modeliuose [14].
Nuskaitymai buvo atlikti arba iš 9AM-12PM, arba 1PM-4PM. Vidutinis vėlavimas tarp PET FMT dopamino sintezės duomenų ir elgsenos duomenų įsigijimo buvo 2.37 ± 0.26 metai, panašus į ankstesniame tyrime atliktą mūsų laboratorijos vėlavimą, naudojant PET FMT. [11]. Nors šis vėlavimas nėra idealus, Vingerhoets et al. [20] parodė, kad striatriškas Ki, susijęs su presinaptiniu dopaminu, yra santykinai stabilus matas, turintis 95% tikimybę išlikti 18% nuo savo pradinės vertės atskirų sveikų asmenų per 7 metų laikotarpį. Todėl FMT priemonės, panašios į [18F] fluorodopa [13], manoma, kad jie atspindi santykinai stabilius procesus (ty sintezės pajėgumus) ir todėl nėra itin jautrūs mažiems valstybės pokyčiams. Be to, BMI reikšmingai nesiskyrė tarp PET ir elgsenos duomenų (vidutinis KMI pokytis: 0.13 ± 1.45, T (15) = 0.2616, p = 0.79, dvigubas suporuotas t-testas). Be to, visi asmenys buvo tikrinami dėl gyvenimo būdo pokyčių nuo paskutinio tyrimo (ty dietos ir fizinio krūvio / kasdienės veiklos, rūkymo ar geriamojo, psichikos sveikatos ar vaistų būklės pokyčių). Galiausiai, kintamojo regresijos duomenų analizėje kaip kintamieji buvo naudojami KMI pokyčiai nuo PET FMT skenavimo laiko iki elgsenos testavimo, taip pat laikas, praėjęs tarp PET nuskaitymo ir elgesio bandymų.
PET skenavimas buvo atliktas naudojant Siemens ECAT-HR PET kamerą (Knoxville, TN). Maždaug 2.5 mCi didelio specifinio aktyvumo FMT buvo švirkščiamas kaip boliusas į antecubitalinę veną, o 3D režimu buvo gautas dinamiškas gavimo seka 89 min skenavimo metu. „Siemens 1.5 T Magnetom Avanto MRI“ skaitytuve („Siemens“, „Erlangen“, Vokietija) kiekvienas dalyvis įsigijo du didelės skiriamosios gebos anatominius vaizdus (MPRAGE), naudojant 12 kanalo galvutės ritę (TE / TR = 3.58 / 2120 ms; voxel size = 1.0 × 1.0 × 1.0 mm, 160 ašiniai pjūviai, FOV = 256 mm, skenavimo laikas ∼9 minutės). Du MPRAGE buvo apskaičiuoti, kad gautų vieną didelės skiriamosios gebos struktūrinį vaizdą, kuris buvo naudojamas atskiriems dominuojantiems caudatiniams ir smegenėlių regionams (ROI) generuoti.
Kairioji ir dešinioji caudato ir smegenų ROI (naudojami kaip orientacinis regionas, kaip ir ankstesniuose tyrimuose) [11]) buvo rankiniu būdu nupiešti kiekvieno dalyvio anatominį MRT tyrimą naudojant FSLView (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/), kaip aprašyta anksčiau [21]. Tiek vidinis, tiek ir vidinis patikimumas buvo didesnis nei 95% (iš dviejų laboratorijų narių įvertinimų). Siekiant išvengti FMT signalo užteršimo nuo dopaminerginių branduolių, tik smegenų etaloniniame regione buvo įtraukti tik trys ketvirtadaliai pilkosios medžiagos. Po bendro registravimo į PET FMT erdvę, tik didelio pilkumo medžiagos tikimybei užtikrinti buvo įtraukti tik tie voxels, kurių tikimybė viršyti 50%.
PET FMT vaizdai buvo rekonstruoti pagal užsakytą pogrupio lūkesčių maksimalizavimo algoritmą su svertiniu slopinimu, ištaisyta pataisyta, judesiu pataisyta ir išlyginta 4 mm pilno pločio puse maksimalaus branduolio, naudojant statistinę parametrinę žemėlapio versiją 8 (SPM8) (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). Anatominis MRI nuskaitymas buvo registruotas pagal vidutinį visų suderintų kadrų vaizdą PET FMT nuskaityme naudojant FSL-FLIRT (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/, versija 4.1.2). Naudojant vidaus grafinę analizės programą, įgyvendinančią „Patlak“ grafiką [22], [23], Ki vaizdai, atspindintys smegenyse sukauptą atsekamųjų medžiagų kiekį, palyginti su referenciniu regionu (smegenėlių [11], buvo sukurta standartinė PET analizės praktika, siekiant sumažinti galimą triukšmą iš PET duomenų). Ki vertės buvo gautos atskirai nuo kairiojo ir dešiniojo caudato ROI ir asociacijos buvo apskaičiuotos tarp Ki vertės, KMI ir elgesio priemonės. Be to, kadangi buvo įrodyta, kad amžius ir lytis turi įtakos FMT [15], [24], koreliacijos tarp FMT ir KMI buvo koreguojamos pagal amžių ir lytį (taip pat bet kokie KMI pokyčiai nuo PET nuskaitymo iki elgesio testavimo) kontroliniais kintamaisiais daline Pearsono koreliacija.
Elgesio paradigma
Subjektai buvo paprašyti valgyti tipišką, bet ne per sunkų maistą prieš valandą prieš bandymą. Siekiant paskatinti laikytis šio prašymo, bandymų sesijos buvo suplanuotos po tipiškų valgio laikų (ty 9AM, 2PM ir 7: 30PM), o paskutinio valgio laikas buvo užregistruotas. Buvo užfiksuoti maisto produktai, suvartoti prieš bandymą, ir praėjęs laikas nuo paskutinio valgio, kuris buvo suvartotas iki bandymų sesijos (kaip nustatyta pagal išteklius). www.caloriecount.com ir valgio bei patiekalų dydžiai, apie kuriuos pranešė individualūs asmenys). Siekiant užtikrinti, kad badas nebūtų paveikęs užduoties, mes taip pat matavome alkį ir pilnumą vizualine analogine skale [25].
Buvo panaudotos aštuoniasdešimties maisto produktų nuotraukos, kuriose buvo paprašyta įvertinti 3 atskirų blokų elementus pagal 1), 2) sveikatą ir 3) skonį programoje E-Prime Professional (Psichologijos programinės įrangos įrankis, Inc., Sharpsburg, PA, JAV) (žr 1 pav). Norint sukurti užduotį su subalansuotu sveikų, nesveikų ir neutralių maisto produktų skaičiumi, pirmiausia sukūrėme objektyvią sveikatos vertę kiekvienam iš aštuoniasdešimties maisto produktų, priskirdami standartinį, objektyvų -3 balą (labai nesveikas) iki + 3 ( labai sveikas) kiekvienam maistui pagal raštų laipsnį (nuo F-minuso (labai nesveikas) iki A-plus (labai sveikas)) ir mitybos informaciją iš internetinio šaltinio www.caloriecount.com. Šiose raidžių kategorijose yra keletas veiksnių (ty kalorijų, riebalų, pluošto ir kt.) Ir yra pateikiamos kaip internetinės nuorodos „sveiko mitybos pasirinkimui“, kaip nurodyta svetainėje. Tada mes subalansavome užduotį maždaug lygiai sveikų sveikų (pvz., Maisto produktų su objektyviais 2 arba 3 balais, pvz., Vaisių ir daržovių) skaičiumi, ty neutraliais (ty maisto produktais, turinčiais objektyvių 1 ir −1 balų, pvz., Druskos krekerių) ir nesveikų daiktų. (ty maisto produktai, turintys neigiamų objektyvių balų - 2 arba −3, pavyzdžiui, labai apdoroti saldainiai).
Pirmiausia buvo paprašyta įvertinti, kokiu laipsniu jie „pageidauja“ arba „norėjo“ kiekvieną elementą (1 skalė (labai nenori) į 4 (labai norima)), visame tekste vadinama „pirmenybe“, atitinka literatūrą [2]. Pasirodys maisto elementas ir atsako į objektą iki 4 sekundžių, ir jie įvertino visus aštuoniasdešimt maisto elementų prieš tęsdami tolesnius „sveikatos“ ir „skonio“ blokus (žr. Žemiau). Kadangi žmonės turi galimybę keisti maisto pasirinkimą ne tik dėl tam tikrų maisto produktų skonio, bet ir apie sveikumo suvokimą [26], mes tik paprašėme subjekto vertinti, kiek jie norėtų maisto arba rasti pageidaujamą maistą, ir pirmenybė teikiama pirmenybės blokui. Bandant užfiksuoti, kiek subjektas iš tikrųjų pirmenybę teikė pateikiamiems maisto produktams, subjektai buvo informuoti, kad bandymo pabaigoje jie gautų maisto elementą, remdamiesi jų „pageidaujamumo“ reitingais. Dalyviai taip pat nežinojo artimiausiame antrame ir trečiame blokuose (aprašyti toliau), jie bus paprašyti nuspręsti, kaip sveiki ir skanūs jie rado kiekvieną maisto produktą.
Antrajame bloke subjektai įvertino, kiek jie suvokia aštuoniasdešimt maisto produktų kaip sveikus ar nesveikus (-3 labai nesveikai 3 labai sveikiems) ir trečiame bloke, kaip skanūs jie rado aštuoniasdešimt maisto produktų (-3 ne visiškai skanus 3 labai skanus). Šių blokų tvarka buvo nuosekli visoms temoms, nes nenorėjome daryti įtakos sveikatos įvertinimams galimu užsakymo efektu. Dalykai buvo informuoti, kad sveikatos ir skonio įvertinimai neturės įtakos elementui, kurį jie gautų pagal jų atsakymus „pageidautinumo“ bloke. Mes pasirinkome 6 taško skalę, skirtą sveikatai ir skoniui, kad galėtume nustatyti platesnį skonio ir (arba) sveikatos suvokimo matavimo diapazoną, įskaitant „neutralų“ įvertinimą, atitinkantį –1 ir + 1, o 4 taško skalę pagal pageidavimą / pirmenybės bloką atspindėtų tik pageidaujamus arba netinkamus maisto produktus. Bendra užduotis truko apie 25 minutes. Užduoties pabaigoje klausimai buvo klausiami, jei buvo kokių nors maisto produktų, kurie buvo nepažįstami ir galėjo sukelti atsakymus. Visi dalykai pranešė apie maisto produktų suvokimą ir visi dalykai visiems dalykams suteikė visų trijų blokų įvertinimus.
Nustatyta, kad doraminas dorsalinėje striatumoje yra stipriai susijęs su maisto motyvacija [5], [6], [7]. Skonio suvokimas taip pat labai siejamas su maisto pageidavimu, nes dauguma žmonių renkasi maistą, kurį jie taip pat randa [27]. Kadangi yra daugybė pirmenybės, skonio ir sveikatos blokų derinių, kuriuos būtų galima išnagrinėti, siekiant pašalinti daugelį palyginimų ir galimų klaidingų koreliacijų, remiantis šia literatūra, mes išnagrinėjome maisto produktų, kurie buvo įvertinti kaip „1“, skaičių , skanus, suvokiamas „sveikas“ ir „2“), skanus ir suvokiamas „nesveikas“. (Pageidautini elementai, vertinami kaip „3“ arba „4“ „pageidautinumo“ bloke; skanūs daiktai, vertinami kaip „2“ arba „3“ „skanumo“ bloke; −2 „sveikumo“ bloke). Post-hoc analizė taip pat ištyrė suvokiamų „sveikų“-„nesveikų“ maisto produktų santykį, pageidaujamų „sveikų“ maisto produktų, kurie nebuvo faktiškai vertinami kaip sveiki, skaičių (ty pageidaujamus elementus, kuriuos asmuo įvertino kaip sveiką) atėmus elementus, kurie buvo vertinami kaip pageidaujami, kurie iš tikrųjų buvo sveiki, atsižvelgiant į paskirtą objektyvų sveikatos balą (pvz., jei subjektas „krekerius“ vertino kaip pageidaujamą sveiką maistą, kurio sveikas rezultatas yra sveikas), ir priskirtas objektyvus sveikatos balas buvo 3 (neutrali-sveika), tai būtų laikoma geriausiu sveiką maistą, kuris iš tikrųjų nebuvo sveikas.
Statistinė analizė
Pakopinė kelių linijinė regresija buvo naudojama išbandyti ryšius tarp dviejų atskirų kintamųjų: 1) pageidaujamo, skanaus ir suvokto sveiko ir 2) pageidaujamo, skanaus ir suvokto nesveiko maisto produkto, ir nepriklausomų kintamųjų: dešiniojo uodeginio PET FMT vertės, kairiosios kauduotos PET FMT vertės, KMI, amžius, lytis, socialinė ir ekonominė padėtis, bet kokie KMI pokyčiai tarp PET ir elgesio tyrimų bei laiko tarp PET ir elgesio testų SPSS 19 versijoje (IBM, Čikaga, Il., JAV), nepriklausomo kintamojo įtraukimas į modelį, nustatytą p <0.05 ir neįtraukiant su p> 0.1. Suvoktas „sveiko“ ir „nesveiko“ santykis buvo labai susijęs su pageidaujamų suvokiamų „sveikų“ daiktų priklausomuoju kintamuoju (r = 0.685, p <0.003), todėl negalėjome šio modelio įvesti. Tačiau dalinės Pearsono koreliacijos, pakoreguotos pagal amžių, lytį ir bet kokius KMI pokyčius, buvo naudojamos tikrinant tiesioginius dešiniojo audinio PET FMT ir 1) KMI, 2) suvokto „sveiko“ ir „nesveiko“ santykio bei 3) vidutinių kalorijų santykius. pageidaujamų daiktų, atliktų naudojant SPSS 19 versiją (IBM, Čikaga, Il., JAV). Mes taip pat toliau išbandėme ryšį tarp PET FMT dopamino sintezės verčių, pageidaujamo suvokto „sveiko“ maisto produkto skaičiaus, kuris pagal apskaičiuotą balą nebuvo įvertintas kaip sveikas, ir pageidaujamų gaminių, kurie pagal apskaičiuotą balą buvo įvertinti kaip sveiki. išmintingas daugialypės regresijos modelis. (Pasirinktų „sveikų“ maisto produktų, kurie pagal apskaičiuotą balą nebuvo vertinami kaip sveiki, skaičius, o pagal apskaičiuotą balą sveikų - sveikų maisto produktų skaičius nebuvo reikšmingai susijęs (r = 0.354, p = 0.23). Mes taip pat išbandėme, ar buvo ryšys tarp KMI pokyčio ir priklausomų kintamųjų: kairiojo ir dešiniojo audinio PET FMT vertės, SES, amžius, lytis, laikas tarp PET vaizdavimo ir elgesio testavimo, pageidaujamo suvokto „sveiko“ maisto ir pageidaujamo suvokto „nesveiko“ maisto produkto skaičius - tiesinė regresija. Duomenys rodomi kaip Pearsono r reikšmės.
rezultatai
PET FMT dopamino sintezės verčių ir KMI ryšys
Pirmiausia išbandėme, ar egzistuoja reikšmingas ryšys tarp caudate PET FMT dopamino sintezės verčių ir KMI matavimų tarp 16 asmenų (vidutiniškai iki vidutiniškai antsvorio / nutukę asmenys). Mes nustatėme reikšmingą neigiamą koreliaciją tarp caudate PET FMT dopamino sintezės reikšmių ir KMI su aukštesniais KMI individais, turinčiais mažesnę dopamino sintezę (Pav. 2A: PET FMT neapdoroti vaizdai iš aukštesnių (kairiųjų) ir apatinių (dešiniųjų) KMI individų; Pav. 2B: dešinysis caudatas, r = −0.66, p = 0.014, kairysis caudatas: r = −0.22, p = 0.46 (ne reikšmingas (ns)), kontroliuojamas pagal amžių, lytį ir bet kokius KMI pokyčius iš PET FMT dopamino sintezės nuskaitymo į elgesio bandymus ).
PET FMT dopamino sintezės verčių ir maisto pasirinkimo santykis
Objektai įvertino aštuoniasdešimt maisto produktų 3 atskiruose blokuose pagal jų suvokimą apie 1) pageidautinumą, 2) sveikumą ir kiekvieno maisto produkto skonį (žr. 1 pav). Apytiksliai 50% elementų buvo sveiki ir nesveiki, kaip nurodyta sveikatos informacijos (žr Metodai ir medžiagos). Nustatyta, kad doraminas dorsalinėje striatumoje yra stipriai susijęs su maisto motyvacija [5], [6], [7], o hedoninės maisto savybės yra tarpininkaujamos per kitus neuronų mechanizmus [7], [27]. Tačiau skonio suvokimas labai siejasi su maisto pageidavimu, nes dauguma žmonių renkasi maistą, kurį jie taip pat randa [27]. Čia taip pat pastebime, kad skonio suvokimas ir pirmenybė yra labai susiję, nes pageidaujami gaminiai taip pat vertinami kaip skanūs (r = 0.707, p <0.002).
Todėl norėdami išnagrinėti, kaip sveikatos suvokimas gali paveikti su maistu susijusių sprendimų priėmimą, mes naudojome laipsnišką daugialypę regresiją, norėdami modeliuoti ryšius tarp priklausomų kintamųjų - maisto produktų, kurie vertinami kaip pageidaujami, skanūs ir laikomi sveikais, skaičiaus ir nepriklausomų kintamųjų. FMT kairiajame ir dešiniajame kaudate, KMI, amžius, lytis, SES, KMI pokytis nuo PET nuskaitymo iki elgesio testavimo ir praėjęs laikas nuo PET iki elgesio testavimo. Dešiniojo uodeginio PET FMT dopamino sintezės reikšmės reikšmingai prisideda prie pageidaujamų, skanių patiekalų, kurie buvo suvokiami kaip sveiki, skaičiaus regresijos modelio (Beta: −0.696; t (15) = −3.625, p <0.003, 3 pav), o visi kiti nepriklausomi kintamieji iš modelio buvo pašalinti kaip nereikšmingi (t (15) <1.216, p> 0.246). Mes taip pat patikrinome hipotezę, kad pageidaujamų, suvokiamų „nesveikų“ elementų skaičius taip pat parodys ryšį su šiais nepriklausomais kintamaisiais, tačiau į modelį nebuvo įvesta nė viena nepriklausoma kintamoji kaip reikšminga (F <2.7, p> 0.1). Taigi asmenims, turintiems mažesnes kajutinės PET FMT dopamino sintezės vertes, labiau patinka suvokiami „sveiki“, bet nesuvokiami „nesveiki“ maisto produktai.
PET FMT dopamino sintezės verčių ir maisto produktų sveikatos suvokimo ryšys
Manome, kad ryšys tarp PET FMT dopamino sintezės verčių ir pirmenybės suvokiamiems „sveikiems“ produktams gali būti dėl individualių maisto produktų suvokimo skirtumų. Nors mes sukūrėme užduotį apytiksliai sveikų ir nesveikų maisto produktų 1∶1 santykiu, individai labai skirtingai suvokė daiktų sveikatą, sveikų ir nesveikų daiktų santykis nuo 1.83∶1 iki 0.15∶1. Todėl, kaip post-hoc analizę, ištyrėme ryšį tarp dešiniojo audinio PET FMT dopamino sintezės ir suvokiamo „sveiko“ ir „nesveiko“ elementų santykio ir nustatėme reikšmingą neigiamą koreliaciją (r = −0.534, p = 0.04) su mažesniu PET FMT dopamino sintezės dydžiu, atitinkančiu didesnį vienetų skaičių, kuris suvokiamas kaip „sveikas“, palyginti su „nesveika“.
Todėl mes naudojome laipsnišką daugkartinę linijinę regresiją, kad ištirtume ryšį tarp PET FMT dopamino sintezės ir pirmenybės sveikiems sveikiems, bet ne sveikiems maisto produktams (kaip nustatyta pagal apskaičiuotą tikslą, žr. Metodai), o sveiko maisto pirmenybė, nustatyta pagal objektyviai apskaičiuotą balą. Mes nustatėme reikšmingą ryšį tarp uodeguoto PET FMT dopamino sintezės verčių ir manomo sveiko, bet ne tikro sveiko maisto pirmenybės (Beta: −0.631, t (15) = −3.043, p <0.01), tačiau jokio reikšmingo ryšio tarp uodeginio PET FMT dopamino sintezės vertės ir pirmenybė faktiniam apskaičiuotam sveikam maistui (t (15) = −1.54, p> 0.148), rodanti, kad pirmenybė teikiama per daug suvokiamiems „sveikiems“ maisto produktams, labiau koreliuoja žemesnės FMT asmenims. Be to, nebuvo reikšmingo ryšio tarp uodeginių PET FMT dopamino sintezės verčių ir vidutinių pageidaujamų elementų kalorijų (r = 0.288, p> 0.34), o tai rodo, kad žemesnio PET FMT dopamino sintezės asmenys nesiskyrė pagal pageidaujamo maisto kalorijų kiekį.
Mes taip pat neradome jokio ryšio tarp KMI ir PET FMT dopamino sintezės verčių pokyčio, SES, amžiaus, lyties, laiko tarp PET vaizdavimo ir elgesio testų, pageidaujamo suvokto „sveiko“ maisto produkto ar pageidaujamo suvokto „nesveiko“ maisto produkto skaičiaus (p> 0.1).
Bandymo sesijos laikas, praėjęs laikas nuo paskutinio valgymo ir paskutinio valgymo metu suvalgytų kalorijų skaičius nebuvo reikšmingai susiję su jokiomis elgesio priemonėmis (p> 0.13). Alkio ir pilnumo matai taip pat nebuvo koreliuojami su jokia elgesio priemone (p> 0.26).
Diskusija
Šio tyrimo tikslas buvo ištirti ryšį tarp endogeninio caudato dopamino sintezės, KMI ir su maistu susijusio elgesio. Mes nustatėme, kad mažesnė caudato dopamino sintezė, išmatuota PET FMT dopamino sinteze, koreliavo su 1), didesniu KMI ir 2), labiau pageidaujamą „sveiką“ maistą. Mes taip pat nustatėme ryšį tarp žemesnės caudatinės PET FMT dopamino sintezės verčių ir didesnio maisto produktų sveikumo įvertinimo, taip pat reikšmingos koreliacijos su didesniais pageidaujamais „sveikais“ maisto produktais, kurie iš tikrųjų nebuvo sveiki. Nerasta reikšmingo ryšio tarp PET FMT dopamino sintezės ir vidutinio kalorijų kiekio pageidaujamose maisto prekėse.
Tyrimai rodo, kad nesveikų maisto produktų pirmenybė ir per daug vartojimas yra du iš daugelio svorio didinimo veiksnių ir didesnis KMI (ligų kontrolės ir prevencijos centrai); http://www.cdc.gov/obesity/index.html). Įdomu tai, kad nustatėme žemesnę dorsalinės striatrijos dopamino sintezę su didesniu pageidaujamų „sveikų“ maisto produktų kiekiu. Nors ši koreliacija negali reikšti priežastinio ryšio, šis teiginys rodo, kad endogeniniai dorsalinės striatrijos dopamino sintezės skirtumai iš dalies gali turėti įtakos individualiems maisto produktų pasirinkimo skirtumams. Čia siūlome, kad mažesnės caudatinės PET FMT dopamino sintezės reikšmės yra mažesnis toninis dopaminas, kuris, reaguojant į skanius stimulus, leidžia didesnį fazinį sprogimą [28] ir galbūt pasikeitė jautrumas maisto produktams. ABe to, šie dorsalinio striatalo dopamino skirtumai gali paveikti skonio stimuliatorių apdorojimą somatosensorinėje žievėje, nes ankstesniuose tyrimuose nustatyta, kad aktyvūs pokyčiai vyksta tiek nugaros smegenų, tiek somotosensoriniuose regionuose, kuriuose maistas suvartojamas asmenims, kuriems kyla nutukimas. [29]. Mažesnis nugaros smegenų stropinis dopaminas taip pat gali sukelti ryšį tarp nugaros striatumo ir dorsolaterinio prefrono žievės (DLPFC), kaip siūlė mūsų naujausi rezultatai [30]. Ttodėl hipotezėme, kad dopamino sukeliami nugaros striatalo mechanizmai gali turėti įtakos sveikatos suvokimo skirtumams arba sujungdami su somatosensoriniu apdorojimu (ty pakeistomis skonio jutimo savybėmis), arba galbūt su DLPFC, kuris, kaip įrodyta, atlieka pernelyg didelį ankstesnio pasirinkimo įvertinimą elementus [31]. Funkcinis magnetinio rezonanso tyrimas (fMRI) galėtų išsiaiškinti šiuos galimus individualių maisto preferencijų skirtumų ir pernelyg didelio sveikatos rodiklių mechanizmus.
Iš pradžių mes prognozavome, kad asmenys, turintys mažesnį nugaros smegenų stropinį dopaminą, turėtų didesnį bendrą maistą (ty labiau mėgsta daugiau savybių, vertinamų kaip „sveiki“ ir „nesveiki“), palyginti su asmenimis, turinčiais didesnį doralinį striatalų dopaminą. Tačiau dar viena mūsų tyrimo išvada buvo ta, kad per didelis maisto produktų sveikumo įvertinimas (ty padidėjęs sveikumo jausmas), bet ne pageidaujamų maisto produktų kalorijų kiekis arba pirmenybė objektyviai apibrėžtiems sveikiems maisto produktams, buvo reikšmingai susijusi su endogeniniu. nugaros strialinės dopamino priemonės. Todėl vienas reikšmingų ryšių su tik suvoktais „sveikais“ maisto produktais paaiškinimas gali būti tas, kad maisto produktai, suvokiami kaip „sveiki“, yra labiau pateisinami kaip pageidaujami. Tai gali būti ypač tuo atveju, nes mūsų tyrimas buvo specialiai atliktas po tiriamųjų valgymo, kai bendras maisto noras turėtų būti minimalus. Todėl tiriamieji labiau mėgdavo per daug vertinamus „sveikus“ maisto produktus, nors tuo metu jie buvo sotūs ir nebuvo alkani. Būsimi tyrimai, tiriantys ryšį tarp endogeninio striato dopamino ir maisto pasirinkimo alkanose ir pasenusiose valstybėse, dar labiau patvirtins šią hipotezę.
Taip pat galima teigti, kad norint įgyti sveikatingumo jausmą, sveikatingumo suvokimas reikalauja maisto produktų patirties ir patirties, ir gali būti, kad dėl dietos gyvenimo būdo skirtumų buvo paveikta arba modifikuota dorsalinės striatrijos dopamino sintezė. Be to, skirtumai, susiję su maisto produktų supratimu, galėjo būti siejami su maisto produktų pasirinkimo skirtumais arba pernelyg dideliu maisto produktų reitingu. Tačiau užduoties pabaigoje subjektai pranešė, kad jie yra susipažinę su visais maisto produktais (žr Metodai). Nors mes nenagrinėjome mitybos skirtumų, mes sąmoningai patikrinome tiriamuosius, kurie nebuvo dietiniai tyrimo metu. Be to, visi tiriamieji buvo jauni (19 – 30 amžius) be jokių valgymo sutrikimų ir įvertino save kaip vidutiniškai puikią sveikatą. Mes taip pat įvertinome socialinę ir ekonominę būklę ir neradome jokios įtakos. Tačiau yra ir kitų aplinkos poveikio maisto produktų preferencijoms, kurios, be striatalo dopamino, gali būti toliau tiriamos būsimuose tyrimuose.
Manome, kad subtilūs individualūs sveikatos suvokimo skirtumai gali prisidėti prie KMI padidėjimo laikui bėgant, nes buvo pranešta, kad kasdien mažas kalorijų suvartojimo padidėjimas (nesvarbu, ar jis yra „sveikas“, ar „nesveikas“) prisideda prie bendro svorio padidėjimo. [32]. Nors čia nerasta ryšio tarp KMI ir sveikatos suvokimo, galbūt su didesniu KMI diapazonu, maisto produktų sveikumo per didelis įvertinimas gali būti ryškesnis aukštesnėse KMI dalyse. Mūsų reikšmingų tyrimų tarp KMI ir su maistu susijusių elgesių stoka taip pat gali reikšti, kad endogeninis striatalo dopaminas yra labiau susijęs su su maistu susijusiu elgesiu nei pats BMI kaip fenotipas, nes KMI įtakoja įvairūs sudėtingi veiksniai ir gali būti ne pats geriausias prognozuotojas elgesio arba neuromedualizavimo išvadų (žr. \ t [10] peržiūrai). Mes taip pat neradome jokio KMI pokyčio prognozavimo laiko, praėjusio tarp PET įsisavinimo ir elgsenos testavimo, nors KMI pokyčiai tiriamiesiems buvo nedideli ir reikšmingai nesiskiria tarp laiko taškų. Tačiau būsimieji tyrimai, kuriuose būtų naudojamos PET FMT dopamino sintezės priemonės, kartu su maistinėmis nuostatomis ir sveikatingumo suvokimo priemonėmis populiacijoje, turinčioje didesnį KMI svyravimą, būtų labai įdomūs.
Siekiant papildyti ankstesnius tyrimus, kuriuose panaudoti PET ligandai, jungiantys dopamino receptorius, mes panaudojome dopamino sintezės pajėgumo matą ir parodėme, kad mažesnė dopamino sintezė nugaros striatume (ty caudatu) atitinka didesnį KMI. Nors reikia pažymėti, kad dėl mūsų tyrimo skerspjūvio, negalime galutinai nustatyti priežastinio ryšio su žemesne nugaros smegenų stuburo FMT dopamino sintezės reikšme, atitinkančia didesnį KMI. Tačiau mūsų tyrimas naudojo sveiką svorį vidutiniškai antsvorį turintiems (ty ne sergamiems nutukusiems) asmenims, todėl mūsų rezultatai gali reikšti, kad žemesnės nugaros smegenų presinaptinės dopamino priemonės gali atitikti polinkį į nutukimą. Kita vertus, taip pat gali būti, kad presinaptinio dopamino sumažėjimas caudate pasireiškia reaguojant į vidutiniškai didesnį KMI, nes buvo įrodyta, kad dopaminerginis signalizavimas sumažėja reaguojant į per didelį maisto vartojimą gyvūnų modeliuose [5], [33]ir per didelis maisto vartojimas paprastai siejamas su svorio padidėjimu, dėl kurio padidėja KMI. Nors mūsų tyrime mes naudojome ribotą KMI diapazoną turinčius asmenis, kurie galbūt buvo laikomi tyrimo ribojimu, mes iš tikrųjų surandame rezultatus dar labiau įtikinamus, nes PET FMT dopamino sintezės ir KMI santykis yra neįtrauktas neįtraukiant sergant nutukusiais asmenimis. Be to, nors mūsų imties dydis (n = 16) buvo didesnis arba palyginamas su kitais mėginių dydžiais PET FMT tyrimuose ([11], [12], [15]), mūsų išvadų atkūrimas su didesniu imties dydžiu ir platesniu KMI diapazonu dar labiau pateisintų mūsų rezultatus ir gali rasti daugiau pirmenybių nesveikiems maisto produktams, siejantiems su mažesnėmis PET FMT dopamino sintezės reikšmėmis, kurios nebuvo aptiktos mūsų tyrime.
Apibendrinant, nors kitos neurotransmiterio sistemos dalyvauja šėrimo ir svorio reguliavime [7], mūsų tyrime nustatyta, kad doralinis striatalo dopaminas yra svarbus maistui, o taip pat žmonių sveikatai. Būsimieji perspektyvūs tyrimai, kuriuose naudojami su dopamino vartojimu susiję PET matavimai, yra labai svarbūs siekiant ištirti, kaip endogeninis dopaminas, taip pat individualūs su maistu susiję elgesio skirtumai gali sieti su kūno svorio svyravimais žmonėms.
Finansavimo ataskaita
Šis darbas buvo dosniai finansuojamas iš NIH stipendijų DA20600, AG044292 ir F32DA276840 bei „Tanita Healthy Weight“ bendruomenės stipendijos. Finansuotojai neturėjo jokio vaidmens studijų planavimo, duomenų rinkimo ir analizės, sprendimo skelbti ar rengti rankraštį.
Nuorodos
;
