Smegenys, nutukimas ir priklausomybė: EEG neuromografinis tyrimas (2016)

Sci Rep. 2016; 6: 34122.

Paskelbta internete 2016 Sep 23. doi: 10.1038 / srep34122

PMCID: PMC5034231

Dirk De Ridder,¹ Patrick Manning,^a,² Sook Ling Leong,¹ Samantha Ross,² Wayne'as Sutherlandas,² Caroline Horwath,³ ir Svenas Vanneste'as⁴

Autoriaus informacija ► Straipsnio pastabos ► Informacija apie autorių teises ir licencijas ►

Abstraktus

Nutukimas yra viena didžiausių sveikatos priežiūros sistemų problemų, su kuria susiduria 20% visų pasaulio gyventojų. Didelis ginčas kyla dėl to, ar nutukimas gali būti laikomas priklausomybės sutrikimu, ar ne. Neseniai Yale maisto priklausomybės skalės klausimynas buvo sukurtas kaip priemonė identifikuoti asmenis, turinčius priklausomybės nuo maisto požymius. Naudodami klinikinius ir šaltinio lokalius EEG duomenis, mes išskiriame nutukimą. Nutukusių nuo maisto ir ne maisto priklausomų žmonių smegenų veikla yra lyginama su priklausomų nuo alkoholio ir be priklausomybių liesos kontrolės priemonėmis.

Mes parodome, kad priklausomybė nuo maisto turi bendrą nervų smegenų veiklą su priklausomybe nuo alkoholio. Šią „priklausomybės neuroninių smegenų veiklą“ sudaro priekinė ir priekinė cingulinės žievės žievė, parahippampanalinė sritis ir precuneus. Be to, egzistuoja dažnas nervų nutukimas, nervų smegenų veikla. „Nutukimo nervų smegenų veikla“ susideda iš priekinės ir priekinės cingulinės žievės, esančios priekinėje dalyje, užpakalinės cingulinės dalies, išsikišančios į priekinį ir ryklį, taip pat į parahipokampinę ir apatinę parietalinę sritį. Tačiau nuo maisto priklausomi nutukę žmonės, priklausomi nuo maisto, skiriasi priešinga veikla priekinėje cingulate gyrus. Ši priklausomybės nuo maisto ir ne maisto priklausomybių nutukimo dichotomija rodo, kad yra bent jau 2 skirtingų nutukimo rūšių, kurių tinklo veikla sutampa, tačiau skiriasi priekinėje cinguliuotosios žievės veikloje.

Nutukimas ir su juo susijusios gretutinės ligos yra pagrindinis visuomenės sveikatos iššūkis, su kuriuo susiduria šiuolaikinis pasaulis. Apytikslis antsvorio ir nutukimo paplitimas yra atitinkamai 50% ir 20%¹. Tai siejama su didžiulėmis sveikatos priežiūros išlaidomis, kurios, kaip apskaičiuota, JAV viršija 215 milijardus USD per metus¹. Iki šiol visuomenės sveikatos strategijos buvo nesėkmingos siekiant užkirsti kelią sparčiam nutukimo lygio kilimui², nurodant neatidėliotiną poreikį plėtoti veiksmingas intervencijas tiek gyventojų, tiek atskirų asmenų lygmeniu.

Nutukimas laikomas sudėtingu sutrikimu, kai visi genetiniai, fiziologiniai, psichologiniai ir aplinkos veiksniai sąveikauja, kad būtų sukurtas nutukęs fenotipas. Tačiau nutukusių pacientų patofiziologinius pogrupius buvo sunku nustatyti. Taip pat tikėtina, kad veiksmingas gydymas bus įgyvendintas tik pritaikius individualų gydymą, nukreiptą į specifinius patofiziologinius anomalijas. Nors jau seniai buvo pripažinta, kad homeostatiniai centrai smegenyse vaidina lemiamą vaidmenį reguliuojant kūno svorį, pastaruoju metu smegenų sritys, panašios į tas, kurios susijusios su narkomanija, buvo susijusios su maisto vartojimu³.

Yra reikšmingų ginčų dėl to, ar priklausomybės nuo maisto samprata yra pagrįsta, pateikiant argumentų ir už, ir prieš³^,4. Pagal vieną požiūrį nutukimas laikomas priklausomybės nuo maisto pasekme⁵, kuriame teigiama, kad tam tikri maisto produktai (kuriuose yra daug riebalų, druskos ir cukraus) yra panašūs į priklausomybę sukeliančias medžiagas, nes jie veikia smegenų sistemas ir sukuria elgesio adaptaciją, panašią į tas, kurias sukelia piktnaudžiavimo narkotikai⁴^,5. Antra nuomonė yra tai, kad priklausomybė nuo maisto yra elgesio fenotipas, kuris pastebimas nutukusių žmonių pogrupyje ir panašus į priklausomybę nuo narkotikų.³^,5. Ši nuomonė grindžiama paralelėmis tarp DSM-IV kriterijų, susijusių su priklausomybės nuo medžiagos sindromu, ir stebimų persivalgymo būdų, tokių kaip per didelis valgymas.⁴. Klinikiniai panašumai lėmė mintį, kad nutukimas ir priklausomybė nuo alkoholio gali turėti bendrus molekulinius, ląstelinius ir sistemos lygio mechanizmus.³. Argumentai, palaikantys priklausomybės nuo maisto ir alkoholio ryšį, buvo aptarti anksčiau³^,4. Egzistuoja (1) nutukimo ir narkomanijos klinikinis dubliavimasis (2), susijęs su nutukimo ir priklausomybės nuo narkotikų pažeidžiamumu per TaqDopamino receptoriaus D1 1A (A2) alelis (DRD2) genas, susijęs su alkoholizmu; piktnaudžiavimo narkotinėmis medžiagomis sutrikimai, įskaitant kokainą, rūkymą, priklausomybę nuo opioidų ir nutukimą (3). Buvo aprašyti analogiški neurotransmiterių pokyčiai, susidedantys iš mažesnio striato dopamino receptorių lygio nutukusiems ir priklausomiems žmonėms, taip pat (4) skirtingas smegenų reakcijas į maistą. susijusius su nutukusių asmenų dirgikliais, palyginti su ne nutukusių kontrolinių funkcijų vaizdo tyrimais.

Visi šie argumentai buvo kritikuojami teigiant, kad didžioji dalis antsvorio turinčių asmenų neįrodė įtikinamo elgesio ar neurobiologinio profilio, primenančio priklausomybę, ir kad didžiulis nenuoseklumas, atsirandantis peržiūrint neurovaizdinę literatūrą, rodo, kad nutukimas yra labai nevienalytis sutrikimas.⁴.

Taigi kyla klausimas, ar tikrai yra nutukusių žmonių, priklausomų nuo maisto, pogrupio. Dėl šio supratimo nutukusių pacientų pogrupiams gali būti sukurtas specifinis smegenų patofiziologinis gydymas. Neseniai buvo sukurtas kiekybinis ir patvirtintas psichometrinis priklausomybės nuo maisto matas - Jeilio priklausomybės maistui skalė (YFAS).⁶. Jeilio priklausomybės nuo maisto skalės (YFAS) turinį sudaro klausimai, pagrįsti priklausomybės nuo medžiagų kriterijais DSM-IV-TR ir skalėmis, naudojamomis priklausomybės nuo elgesio, pavyzdžiui, azartinių žaidimų, mankštos ir sekso, įvertinimui, įskaitant „South Oaks“ lošimų ekraną. , priklausomybės nuo mankštos skalę ir Carneso seksualinės priklausomybės atrankos įrankį⁶. Diagnozuojant priklausomybę nuo maisto, kuris primena priklausomybės nuo medžiagos diagnozę, kriterijai buvo laikomi įvykdytais, jei dalyviai patvirtino tris ar daugiau iš septynių DSM-IV-R kriterijų, taip pat bent vieną iš dviejų klinikinės svarbos elementų (sutrikimas ar kančia)⁶. Šie kriterijai yra (1) Medžiagos, vartojamos didesniu kiekiu ir ilgesniam laikotarpiui, nei numatyta, (2) Nuolatinis noras ar pakartotinis nesėkmingas bandymas mesti, (3) Daug laiko / veiklos norint gauti, naudoti, susigrąžinti, (4) Svarbi socialinė, atsisakyta ar sumažinta profesinė ar rekreacinė veikla (5), nepaisant žinių apie neigiamas pasekmes (pvz., pareigos nevykdymas, naudojimas, kai fiziškai pavojinga, (6)) Tolerancija (pastebimas sumos padidėjimas; ryškus poveikio sumažėjimas), (7) Būdingi abstinencijos simptomai: medžiaga, vartojama abstinencijai palengvinti.

Remiantis YFAS kriterijais, neurologinės priklausomybės nuo maisto koreliacijos buvo ištirtos fMRI metodu, atsižvelgiant į tai, kuo nutukusių nuo maisto priklausomų žmonių smegenys skiriasi nuo liesos kontrolės, reaguodamos į maisto stimulą (šokolado košę).⁷. Dalyviams, turintiems aukštesnius nei mažesnius priklausomybės nuo maisto rodiklius, pasireiškė didesnis dorsolateralinės priekinės priekinės žievės ir kaudato aktyvinimas reaguojant į numatomą maisto gavimą, tačiau mažiau aktyvacija šoninėje orbitofrontalinėje žievėje, gavus maistą. Be to, atliekant koreliacijos analizę, priklausomybės nuo maisto balai koreliavo su didesniu priekinės cingulinės žievės, medialinės orbitofrontalinės žievės ir amigdalos aktyvinimu reaguojant į numatomą maisto gavimą⁷. Šis tyrimas parodė, kad panašūs nervų aktyvacijos modeliai yra susiję su priklausomybę sukeliančiu valgymo elgesiu ir priklausomybe nuo medžiagų⁷. Iš tiesų buvo nustatyta daugiau atlygio grandinės suaktyvinimo reaguojant į maisto ženklus ir mažesnio slopinamųjų regionų suaktyvinimo reaguojant į maisto suvartojimą⁷.

Su potraukiu susiję pokyčiai smegenyse buvo tiriami taip pat naudojant fMRI. Su potraukiu susijusi veikla buvo nustatyta hipokampo, salos ir caudate srityje. Pranešta, kad trys sritys taip pat susijusios su potraukiu narkotikams, palaikančios bendrą maisto ir vaistų potraukio substrato hipotezę.⁸.

Neseniai atliktame tyrime, tiriant nervų priklausomybės nuo maisto priklausomybę nuo poilsio vietos su lokalizuotu EEG, praėjus penkioms minutėms po vieno šokolado košės skonio, pacientams, turintiems tris ar daugiau priklausomybės nuo maisto simptomų, dešinėje viduryje padidėjo deltos galia. priekinis gyrus (Brodmann sritis [BA] 8) ir dešiniajame priešcentriniame gyrus (BA 9), ir teta galia dešiniajame izoliate (BA 13) ir dešiniajame apatiniame priekiniame gyrus (BA 47). Be to, palyginti su kontroliniais pacientais, turinčiais tris ar daugiau priklausomybės nuo maisto simptomų, padidėjo funkcinis ryšys fronto-parietalinėse srityse tiek teta, tiek alfa. Funkcinio ryšio padidėjimas taip pat buvo teigiamai susijęs su priklausomybės nuo maisto simptomų skaičiumi⁹. Šis tyrimas parodė, kad priklausomybė nuo maisto turi panašių neurofiziologinių koreliacijų su kitomis su medžiagomis susijusiomis ir priklausomybės ligomis, formuojančiomis panašius psichopatologinius mechanizmus.⁹.

Šio tyrimo tikslas buvo ištirti, ar nutukę žmonės, turintys priklausomybę nuo maisto ir be jo, turi bendrąnutukimas, nervų smegenų veikla ' taip pat ar remiantis ankstesne literatūra buvo galima nustatyti bendrą priklausomybės nervų ir smegenų veiklą tarp priklausomų nuo alkoholio ir maisto priklausomų žmonių.

Metodai

Tyrimo dalykai

Į tyrimą buvo įtraukta dvidešimt sveikų normalaus svorio suaugusiųjų ir 46 nutukusių dalyvių. Visi dalyviai buvo įdarbinti iš bendruomenės laikraščių skelbimu. Be to, mes surinkome duomenis iš 14 asmenų, kurie atitiko priklausomybės nuo alkoholio kriterijus.

procedūros

Visi potencialūs dalyviai apsilankė tyrimų įstaigose, norėdami patekti į atrankos vizitą ir gauti informuotą sutikimą. Tyrimo protokolą patvirtino Otago universiteto Pietų sveikatos ir negalios etikos komitetas (LRS / 11 / 09 / 141 / AM01) ir jis buvo vykdomas laikantis patvirtintų gairių. Iš visų dalyvių buvo gautas informuotas sutikimas. Įtraukimo kriterijai buvo dalyviai vyrai ar moterys nuo 20 iki 65 metų, o KMI 19 – 25 kg / m² (liesa grupė) arba> 30 kg / m² (nutukusiųjų grupė). Dalyviai nebuvo įtraukti, jei jie turėjo kitų reikšmingų gretutinių ligų, įskaitant diabetą, piktybinį naviką, širdies ligą, nekontroliuojamą hipertenziją, psichinę ligą (atsižvelgiant į klausimą, ar jiems anksčiau buvo diagnozuota psichinė liga), ankstesnę galvos traumą ar bet kokią kitą reikšmingą medicininę būklę. Renkant duomenis nutukę dalyviai negavo jokių intervencijų dėl nutukimo. Visiems dalyviams buvo atlikti antropometriniai matavimai, atliktas fizinis patikrinimas, poilsio energijos sąnaudos ir kūno sudėjimo analizė. Vėliau tie dalyviai, kurie atitiko įtraukimo kriterijus, apsilankė klinikoje po vienos nakties pasninko EEG analizei, kraujo paėmimui ir klausimyno įvertinimams atlikti. Įtraukimo į alkoholinius pacientus kriterijai buvo vyrai ir moterys nuo 20 iki 65 metų ir jie atitiko priklausomybės nuo alkoholio kriterijus pagal DSM-IVr, kuris buvo pagrįstas psichiatro vertinimu. Be to, jie taip pat turėjo labai gerai įvertinti obsesinio kompulsinio potraukio balą, turėti bent vieną gydymo stacionare laikotarpį, ankstesnį gydymą bent vienu vaistu nuo potraukio potraukiui ir bent vieną ambulatorinę profesionalios sveikatos priežiūros intervenciją. Pacientai neįtraukiami, jei jie turėjo psichikos sutrikimų su psichoziniais ar manijos simptomais, ankstesnį galvos sužalojimą ar bet kokią kitą reikšmingą sveikatos būklę. Tai buvo padaryta paklausiant pacientų, ar jiems anksčiau nebuvo diagnozuota kokia nors psichinė liga.

Dalyviai, kurie atitiko įtraukimo kriterijus, dalyvavo po alkoholio susilaikymo per naktį EEG analizei, kraujo paėmimui ir klausimyno vertinimams.

Elgesio ir laboratorinės priemonės

Klausimynai

„Yale“ maisto priklausomybės skalė

Kiekvienas dalyvis užpildė „Yale“ priklausomybės nuo maisto skalę, kuri yra savarankiškai pateiktas standartizuotas klausimynas, pagrįstas priklausomybės nuo cheminių medžiagų DSM-IV kodais, siekiant nustatyti asmenis, kuriems kyla didelė priklausomybės nuo maisto rizika, neatsižvelgiant į kūno svorį.⁶^,10^,11. Nors šiuo metu nėra oficialios „priklausomybės nuo maisto“ diagnozės, YFAS buvo sukurta siekiant nustatyti asmenis, kuriems pasireiškė priklausomybės nuo tam tikrų maisto produktų simptomai. YFAS labiausiai identifikuoja priklausomybę sukeliantys maisto produktai, kuriuose yra daug riebalų ir cukraus. YFAS yra psichometriškai patvirtintas įrankis, susidedantis iš 27 klausimų, nustatantis valgymo įpročius, panašius į elgesį, pastebimą klasikinėse priklausomybės vietose (2). Taikydami nepertraukiamą balų sistemos skalę, kiekvienam dalyviui apskaičiavome YFAS rezultatą iš 7 (2). Nutukimo grupėms diferencijuoti YFAS buvo taikomas vidutinis padalijimas. Dalyviai, kurių balas buvo lygus medianai (= 3), nebuvo įtraukti į analizę. Dalyviai, kurių balas buvo mažesnis už vidurkį, buvo priskiriami žemos YFAS grupei, ty nutukimo nuo maisto, priklausančio ne nuo maisto, grupei (NFAO), o tie, kurių balas didesnis nei mediana, buvo priskirti aukšto YFAS grupei, ty priklausomiems nuo maisto. nutukimo grupė (FAO).

Skaitinės įvertinimo skalės (NRS) nuo 0 iki 10 matuojant alkį (kaip jaučiatės alkanas?); pasitenkinimas (kaip jaučiatės patenkintas?); pilnatvė (kiek tu jautiesi?); įvertinimas (kiek, jūsų manymu, galite valgyti dabar?); maisto troškimas / potraukis (ar norėtumėte ką nors valgyti dabar?).

BIS / BAS

Elgesio slopinimo sistemos / elgesio požiūrio sistemos (BIS / BAS) skalės buvo sukurtos norint įvertinti individualius dviejų skirtingų elgesio motyvavimo sistemų jautrumo skirtumus.¹². Sakoma, kad BIS reguliuoja bauginančius motyvus, kurių tikslas - nutolti nuo kažko nemalonaus. Manoma, kad BAS reguliuoja apetitinius motyvus, kuriais siekiama judėti link kažko norimo.

DEBQ

Dalyviai užpildė Olandijos valgymo elgsenos klausimyno (DEBQ) kopiją, nurodydami, kokiu mastu jie valgo dėl emocinių, išorinių priežasčių ir santūrumo¹³.

BES

„Binge valgymo skalė“ (BES) yra klausimynas, įvertinantis tam tikro elgesio su virškinimo sutrikimais buvimą, kuris gali parodyti valgymo sutrikimą¹⁴.

Sąmoningumas apie maistą

Sąmoningumą maistu kiekybiškai įvertina sąmoningo valgymo klausimynas¹⁵ ir matuoja afektinį vidinių būsenų jautrumą ir organoleptinį sąmoningumą (ty sąmoningas maisto poveikio kiekvienai juslei suvokimas).

Laboratoriniai ir vizitiniai matavimai

Veno kraujo mėginiai buvo nusiųsti į Dunedino valstybinės ligoninės laboratoriją standartiniais metodais matuoti gliukozę, lipidus ir kepenų funkciją. Kūno sudėjimas buvo matuojamas naudojant bioelektrinės varžos analizę (BIA) (Tanita MC-780 daugiadažnio segmentinio kūno sudėjimo analizatorius). Poilsio energijos sąnaudos buvo matuojamos netiesiogine kalorimetrija („Fitmate“, COSMED).

Grupiniai palyginimai

Nutukimo grupėms diferencijuoti YFAS buvo taikomas vidutinis padalijimas. Aštuonių dalyvių balas buvo lygus mediana (= 3) ir jie nebuvo įtraukti į analizę. Dalyviai, kurių balas buvo mažesnis už vidurkį, buvo priskiriami žemos YFAS grupei, ty nutukimo nuo maisto, priklausančio ne nuo maisto, grupei (NFAO), o tie, kurių balas didesnis nei mediana, buvo priskirti aukšto YFAS grupei, ty priklausomiems nuo maisto. nutukimo grupė (FAO). Techniškai kalbant, tik 3 dalyviai tikrai atitiko priklausomybės nuo maisto kriterijus, ty tris ar daugiau iš septynių DSM-IV-R kriterijų, taip pat bent vieną iš dviejų klinikinės svarbos elementų (sutrikimą ar kančią) (Gearhardt, Corbin et al.⁶).

Naudojant MANOVA, buvo palygintos skirtingų klausimynų liesos, žemos YFAS ir aukštos YFAS grupės. Kaip priklausomi kintamieji, visi klausimynai buvo įtraukti į vieną modelį, kaip nurodyta Lentelė 1. Nepriklausomas kintamasis buvo grupė (liesas, mažas YFAS ir didelis YFAS). Daugelio palyginimų korekcija buvo pritaikyta naudojant Bonferroni korekciją (p <0.05), kad būtų galima palyginti tris skirtingas grupes. Mes įtraukėme kintamą amžių kaip kovariatą, kad galėtume kontroliuoti savo atradimus pagal amžių.

Liesos ir nutukusios grupės demografinės, antropometrinės ir laboratorinės priemonės.

Mes atlikome tyrimą, analizuodami biocheminius ir klinikinius duomenis, taip pat su maistu ir nutukimu susijusius klausimynus (žr Lentelės 1 ir Ir2) 2) papildo smegenų EEG aktyvumas ramybės būsenoje nutukusių žmonių grupėje (KMI> 30 kg / m²) žmonių (n = 38), kurių YFAS balai yra žemi (n = 18) ir aukšti (n = 20), ir palygino juos su liesų be priklausomybių kontrolės grupe (n = 20), naudodami šaltinio lokalizuotus EEG įrašus.

Anketos analizė: Vidutinis balas ir standartiniai nuokrypiai.

Be to, norėdami patikrinti, ar aukštas YFAS rodiklis iš tikrųjų atspindi priklausomybės fenotipą, aukštą ir žemą YFAS grupes palyginome su nekontroliuojamų nuo alkoholio priklausomų žmonių grupe (n = 13), ieškodami bendro nervų priklausomybės tinklo, taip pat potraukis maistui ir alkoholiui.

Koreliacija tarp priklausomybės nuo maisto ir besaikio valgymo

Atsižvelgiant į žinomą priklausomybės nuo maisto ir besaikio valgymo koreliaciją (BES> 17)¹¹^,16 buvo atlikta koreliacijos analizė tarp YFAS ir BES. Be to, BES grupė buvo suskirstyta į aukštą BES (> 17) ir žemą BES grupę, ir tai buvo susiję su YFAS grupe (didelis palyginti su mažu YFAS).

Elektrinis neurovaizdis

EEG duomenų rinkimas

EEG duomenys buvo gauti kaip standartinė procedūra. Įrašai buvo gauti visiškai apšviestame kambaryje, kiekvienam dalyviui sėdint tiesiai ant mažos, bet patogios kėdės. Tikras įrašymas truko maždaug penkias minutes. EEG buvo imtasi naudojant Mitsar-201 stiprintuvus (NovaTech http://www.novatecheeg.com/) su 19 elektrodais, išdėstytais pagal standartą 10 – 20 International (Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, T7, C3, Cz, C4, T8, P7, P3, Pz, P4, P8, O1 , O2). Dalyviai susilaikė nuo alkoholio vartojimo 24 valandų iki EEG įrašymo ir iš kofeino gėrimų įrašymo dieną, kad būtų išvengta alkoholio sukeltų pokyčių EEG.¹⁷ arba kofeino sukeltas alfa galios sumažėjimas¹⁸^,19. Dalyvių budrumą stebėjo EEG parametrai, tokie kaip alfa ritmo sulėtėjimas arba ašių išvaizda, nes mieguistumas atsispindi padidėjusioje teta galioje²⁰. Buvo patikrinta, ar varžos neviršija 5 kΩ. Duomenys buvo surinkti užmerktomis akimis (mėginių ėmimo dažnis = 500 Hz, juosta praėjo 0.15 – 200 Hz). Neprisijungę duomenys buvo atrinkti į 128 Hz, pralaidumo juostos filtruoti diapazone 2 – 44 Hz ir vėliau perkelti į „Eureka“! programinė įranga²¹, brėžtas ir kruopščiai patikrintas rankiniu artefaktų atmetimu. Iš EEG srauto buvo pašalinti visi epizodiniai artefaktai, įskaitant akių mirksėjimą, akių judesius, dantų prisukimą, kūno judėjimą arba EKG artefaktą. Be to, buvo atlikta nepriklausoma komponentų analizė (ICA), siekiant toliau patikrinti, ar visi artefaktai nebuvo įtraukti. Norėdami ištirti galimo ICA komponento atmetimo poveikį, galios spektrus palyginome su dviem būdais: (1) tik po vizualinio artefakto atmetimo, ir (2) po papildomo ICA komponento atmetimo. Vidutinė galia delta (2 – 3.5 Hz), teta (4 – 7.5 Hz), alfa1 (8 – 10 Hz), alfa2 (10 – 12 Hz), beta1 (13 – 18 Hz), beta2 (18.5 – 21 Hz) ), beta3 (21.5 – 30 Hz) ir gama (30.5 – 44 Hz)²²^,23^,24 statistiškai reikšmingo skirtumo tarp šių dviejų metodų. Todėl mes buvome įsitikinę, kad pranešame apie dviejų pakopų artefaktų korekcijos duomenų, ty vizualinio artefakto atmetimo ir papildomo nepriklausomo komponento atmetimo rezultatus. Vidutinės Fourier kryžminės spektrinės matricos buvo apskaičiuotos visoms aštuonioms juostoms.

Šaltinio lokalizavimas

Standartizuota mažos skyros smegenų elektromagnetinė tomografija (sLORETA²⁵^,26) buvo naudojamas įvertinti intracerebrinius elektros šaltinius, iš kurių buvo generuojami septynių grupių BSS komponentai. Kaip standartinė procedūra, bendra vidutinė atskaitos transformacija²⁵ atliekama prieš pritaikant sLORETA algoritmą. „sLORETA“ apskaičiuoja elektrinį neuronų aktyvumą kaip srovės tankį (A / m2), neprisiimant iš anksto nustatyto aktyvių šaltinių skaičiaus. Šiame tyrime naudojama tirpalo erdvė ir susijusi švino lauko matrica yra įdiegta LORETA-Key programinėje įrangoje (laisvai prieinama http://www.uzh.ch/keyinst/loreta.htm). Ši programinė įranga įgyvendina peržiūrėtas tikroviškas elektrodų koordinates (Jurcak et al. 2007) ir švino lauką, kurį sukūrė Fuchs et al.²⁷ taikant ribinių elementų metodą Mzi-152 (Monrealio neurologinis institutas, Kanada) šablone Mazziotta et al.²⁸^,29. SLORETA raktų anatominis šablonas padalija ir žymi neokortikinę (įskaitant hippokampo ir priekinę cingulinę žievę) MNI-152 tūrį 6,239 xx dydžio xX³, remiantis tikimybėmis, kurias grąžino „Demon Atlas“³⁰^,31. Bendroje registracijoje naudojamas teisingas vertimas iš „MNI-152“ erdvės į „Talairach“ ir „Tournoux“.³² erdvė³³.

Koreliacijos analizė

„SLORETA“ koreliacijoms naudojama metodika yra neparametrinė. Tai pagrįsta maksimalios statistikos empirinio tikimybės pasiskirstymo įvertinimu atsitiktinės atrankos būdu pagal nulinių hipotezių palyginimus.³⁴. Ši metodika koreguoja kelis bandymus (ty, atliekant visų vokso testų ir visų dažnių juostų bandymus). Dėl netipinio metodo pobūdžio jo galiojimas nėra pagrįstas jokia „Gaussianity“ prielaida³⁴. „sLORETA“ statistiniai kontrasto žemėlapiai buvo apskaičiuoti atliekant kelis kartelių palyginimus. Reikšmingumo riba buvo pagrįsta permutacijos bandymu su 5000 permutacijomis. Skaičiuojamos alkoholio, žemo YFAS ir aukšto YFAS grupių koreliacijos su potraukio, alkio, pilnumo ir sąmoningumo skalėmis.

Konjunktūros analizė

Be grupių palyginimo tarp žemo YFAS ir didelio YFAS, didelio YFAS ir priklausomybės nuo alkoholio dalyvių, mes taip pat atlikome konjunktyvų analizę.³⁵^,36^,37^,38. Sąveikos analizė nustato „bendrąjį apdorojimo komponentą“ dviem ar daugiau užduočių / situacijų ieškant sričių, aktyvuotų nepriklausomose atėmimuose³⁵^,36^,37^,38. Friston et al.³⁶ taip pat nurodė, kad nors bendroji analizė yra naudojama grupėje, ji taip pat gali būti taikoma tarp grupių ir buvo taikoma kai kuriuose naujausiuose dokumentuose³⁹^,40. Mes pasirinkome atimti liesos grupės vaizdus iš žemo YFAS ir didelio YFAS, didelio YFAS ir priklausomybės nuo alkoholio grupių, kad žemas YFAS ir didelis YFAS, didelis YFAS ir priklausomas nuo alkoholio liktų tik patologinis aktyvumas (aktyvumas, kuris nukrypo nuo sveikų asmenų). grupė atskirai. Remdamiesi tiek žemo, tiek didelio YFAS, didelio YFAS ir priklausomybės nuo alkoholio atvaizdais, atlikome jungtinę analizę, norėdami išsiaiškinti, kokį bendrą patologinį aktyvumą jie turi.

rezultatai

Elgesio priemonės

YFAS

Palyginimas tarp liesos, žemos ir aukštos YFAS rodo reikšmingą skirtumą (F = 104.18, p <0.001), nurodant, kad liesos grupės ir mažos YFAS nesiskiria viena nuo kitos, tačiau abi grupės skiriasi nuo aukšto YFAS grupės (Lentelė 3). Kai mes pažvelgsime į įvairius YFAS poskalnius, per didelis maisto vartojimas, laikas, praleistas maistui, socialinis abstinencija, abstinencijos simptomai ir su maistu susiję skirtumai yra poklasiai, kurie išskiria aukštą YFAS nuo žemo YFAS subjektų. Tačiau aukšto YFAS grupė nesiskiria nuo žemos YFAS ir liesos grupės, jei pakampiai naudojami nuolat, nepaisant negandų ir tolerancijos. Nei viename iš papildomų skalių YFAS tiriamieji nesiskiria nuo liesų. Lentelė 3 pateikiama išsami apžvalga.

YFAS poros skalės lieknoms ir nutukusioms grupėms.

Koreliacija tarp priklausomybės nuo maisto ir besaikio valgymo

Visos grupės YFAS rezultatas koreliuoja su BES balu (r = 0.50, p <0.01) (Lentelė 4). Mažos YFAS grupės atveju reikšmingos koreliacijos nerasta (r = 0.18, p <0.05) (Lentelė 4), didelės YFAS grupės pacientams buvo nustatyta reikšminga koreliacija (r = 0.56, p <0.05) (Lentelė 4).

„Pearson“ koreliacija tarp skirtingų klausimynų.

Demografijos, antropometrinės ir laboratorinės priemonės

Žemos ir aukštos YFAS grupių palyginimas rodo bendrą fenotipą. Abiejų grupių negalima atskirti remiantis biochemine analize (F = 0.89, p = 0.572), gyvybiniai požymiai (F = 0.75, p = 0.532), svoris ir kitos antropometrinės priemonės (F = 1.17, p = 0.342), įskaitant kūno riebalų sudėtį (F = 0.66, p = 0.684), ramybės energijos sąnaudos (F = 0.77, p = 0.387). Abi nutukusios grupės gerokai skyrėsi nuo liesos grupės. Nuo alkoholio priklausomų pacientų kūno svoris, ūgis ir KMI yra normalūs. Jų potraukio balas buvo 8.32 / 10, o alkoholio vartojimo sutrikimo nustatymo testas (auditas) - 36.21 (normalus <20). Pamatyti Lentelė 2 apžvalgai.

Klausimynai

Tiek žemo, tiek aukšto lygio YFAS grupė praneša, kad jie turi mažiau alkio nei liesos grupės. Aukštoji YFAS grupė praneša, kad jaučiasi pilnesnė nei žemoji YFAS ir liekna grupė. Nepastebėta jokių reikšmingų pasitenkinimo, įvertinimo ir noro skirtumų. BIS / BAS klausimyne aukštoji YFAS grupė nurodo aukštesnį rezultatą nei žemoji YFAS ir liesoji grupė BIS, bet ne BAS. Trims skirtingoms DEBQ skalėms buvo pasiektas reikšmingas poveikis. „Mažos YFAS“ ir „YFAS“ grupės užpakalinės skalės rezultatai buvo aukštesni nei liesos grupės, tačiau jie nesiskyrė vienas nuo kito. „Išorinis“ poklasis rodo, kad aukšto YFAS subjekto balai yra aukštesni nei žemo ir lieso tiriamųjų, tačiau žemos YFAS grupės balai yra mažesni nei lieso ir aukšto YFAS. „Emocinis“ poskyris rodo skirtumą tarp aukštos YFAS grupės ir žemo YFAS, ir liesų asmenų. Be to, aukštoji YFAS grupė turi aukštesnį neįmanomo valgymo ir maisto supratimo balus, palyginti su žemu YFAS ir lieknos grupės rodikliais. Žinant maistą, reikšmingas skirtumas taip pat buvo nustatytas tarp žemos YFAS grupės ir liesos grupės. Lentelė 3 parodo rezultatų santrauką. Papildomai Lentelė 4 parodo koreliaciją tarp skirtingų anketų visai nutukusiai grupei, žemos ir aukštos YFAS, atskirai.

Elektrinis neurovaizdis

Koreliacijos analizė

Visa grupė

Visa smegenų koreliacijos analizė ir YFAS atskleidė reikšmingą teigiamą koreliaciją su teta priekine cingulinės žievės žiede (rACC) (r = 0.23, p = 0.041) ir beta3 (r = 0.22, p = 0.041) dažnių juostos (Pav 1).

1 pav

Visa smegenų koreliacijos analizė ir YFAS atskleidė reikšmingą teigiamą koreliaciją su (A) rostraline priekine cinguliu žieve (rACC) teta (r = 0.23, p = 0.041) ir (B) beta3 (r = 0.22, ...

Žemos YFAS grupės

Koreliacijos analizė visoms smegenims ir bado balas atskleidė reikšmingą poveikį tiek teta, tiek beta1 ir beta2 dažnių juostai. Badavimas teigiamai koreliuoja su ramybės būsenos EEG aktyvumu užpakalinėje izoliacijoje ir kairiajame somatosensoriniame žieve (r = 0.69, p = 0.0007) (2A) ir neigiamai koreliuoja su beta1 ramybės būsenos EEG aktyvumu nugaros priekinėje cingulinės žievės srityje (dACC) (r = −0.49, p = 0.019) (2B). Neigiama koreliacija su beta2 ramybės būsenos EEG aktyvumu priekinėje cingulinės žievės priekinėje dalyje (rACC) ir kairiajame izoliate (r = −0.48, p = 0.022).2C). Reikšmingo poveikio delta, alpha1, alpha2, beta3 ir gama dažnio juostai nebuvo. Buvo gauta teigiama koreliacija tarp pilnatvės suvokimas ir beta 3 aktyvumas užpakalinėje cinguliarinėje žievėje (PCC), besitęsiančioje iki priekinio spenelio ir somatosensorinės žievės (r = 0.52, p = 0.013) (žr 2D pav) ir su gama aktyvumu priešgenerinėje priekinėje cingulinės žievės dalyje (pgACC) (r = 0.61, p = 0.004) (2E). Buvo gauta teigiama koreliacija tarp informuotumas apie maistą ir teta aktyvumas rACC ir somatosensorinėje žievėje (r = 0.44, p = 0.034) (2F). Gauta neigiama koreliacija su beta1 aktyvumu pgACC (r = −0.90, p <0.00001) (2G pav). Be to, buvo įrodytas neigiamas ryšys su beta2 aktyvumu DACC ir pogimdyviniu priekiniu cinguliu žieve (sgACC), besitęsiančia į amygdalą (r = −0.73, p = 0.0003) (2H pav). Be to, rastas neigiamas ryšys (mėlynas) su gama aktyvumu DACC ir PCC (r = −0.61, p = 0.004) (2I). Jokio kito reikšmingo poveikio nebuvo gauta. Nebuvo nustatyta jokio poveikio tarp smegenų veiklos ir žemos YFAS grupės bado skalės.

2 pav

(A) Nutukusių nuo maisto ne priklausomų žmonių koreliacijos analizė. Badavimo balai teigiamai koreliuoja su ramybės būsenos EEG aktyvumu užpakalinėje izoliacijoje ir kairiajame somatosensoriniame žieve (r = 0.69, p = 0.0007). (B) Koreliacija ...

Aukštoji YFAS grupė

Buvo nustatyta reikšminga koreliacija tarp bado balai ir gama juostos srovės tankis RACC, einantis į nugaros vidurinę prieš frontalinę žievę (dmPFC) (r = 0.56, p = 0.005) (2J). Nebuvo nustatytas reikšmingas delta, teta, alpha1, alpha2, beta1, beta2 ir beta3 dažnių diapazonų poveikis. Tarp smegenų veiklos ir alkio, pilnumo ir sąmoningumo skalių reikšmingų koreliacijų nebuvo.

Alkoholio priklausomybių grupė

Nustatyta reikšminga koreliacija tarp alkoholio potraukio balų ir gama juostos srovės tankio, kai RACC tęsiasi iki dmPFC (r = 0.72, p = 0.002) (Pav 3).

3 pav

Alkoholio potraukio balų ir gama juostos srovės tankio koreliacijos analizė (r = 0.72, p = 0.002).

Konjunktūros analizė

Kartu atlikta ramybės būsenos aktyvumo analizė tarp aukštos ir žemos YFAS grupių parodo beta2 aktyvumą sgACC, pgACC, parahippokampinės srityje, dešinėje apatinėje parietalinėje ir vidurinėje srityse (Z = 1.99, p = 0.023) (4A) ir gama aktyvumas PCC, apimantis precuneus ir cuneus (Z = 1.99, p = 0.023) (4B). Anti-koreliuotas aktyvumas beta2 dažnyje buvo nustatytas rACC / dmPFC srityse tarp aukštos YFAS ir žemos YFAS grupių (Z = −2.03, p = 0.021) (4A).

4 pav

(A) Beta2 juostos ramybės būsenos, susijusios su nutukusiais nuo maisto (didelis YFAS) ir ne maistu priklausomais nutukusiais žmonėmis (žemas YFAS), aktyviosios būklės analizė. Raudona spalva reiškia reikšmingą nuokrypį nuo sveikos, nuo priklausomybės priklausančios kontrolės, būdingo abiejų nutukimui ...

Didelės YFAS nutukimo grupės ir priklausomybės nuo alkoholio grupės jungčių analizė parodė reikšmingą poveikį alfa1 dažnių juostai ACC / dmPFC ir precuneus (Z = 2.24, p = 0.013) (4C) ir alfa2 aktyvumui sgACC ir orbitofrontalinėje žievėje (OFC), taip pat laikinojoje skiltyje (fuziforminėje / parahippocampinėje srityje) (Z = 2.78, p = 0.003) (4D pav). Nebuvo pastebėtas reikšmingas poveikis tarp žemo YFAS ir priklausomybės nuo alkoholio grupių.

Diskusija

Šie rezultatai leidžia manyti, kad aukštas YFAS rodiklis rodo priklausomybę. Konjunktyvų analizė parodė, kad aukšto YFAS ir priklausomybės nuo alkoholio grupė turi bendrą patologinį smegenų aktyvumą, o žemoje YFAS grupėje jų nėra.. Vizualizuotas nervinis substratas laikomas patologiniu, nes jis kontroliuojamas tiek padidėjusio YFAS, tiek priklausomybės nuo alkoholio grupėms, atimant smegenų veiklą iš liesos, be priklausomybės, sveikos kontrolinės grupės. Ši patologinė „priklausomybės smegenų veikla“ apima priekinę cingulinės žievės ir (arba) nugaros medialinę prefrontalinę žievę, pregenualinę priekinę cingulate cortex, besitęsiančią į medialinę orbitofrontalinę žievę (mOFC), parahippocampalinę sritį ir preunusą, smegenų sritis, kurias galima modifikuoti atliekant priklausomybės gydymą farmakologiniu ar kognityviniu pagrindu.⁴¹. Ankstesnis fMRI tyrimas parodė, kad YFAS balai koreliuoja su užuomazgų sukeltu aktyvumu rACC ir mOFC⁷ rodo, kad šios smegenų sritys reaguoja į maisto ženklus. Mūsų rezultatai rodo, kad priešingai nei ankstesniame LORETA EEG ramybės būsenos tyrime, jie taip pat yra aktyvesni ramybės būsenoje⁹. Taigi priklausomybė nuo alkoholio ir maisto gali būti ne tik ląsteliniai, genetiniai ir elgesio aspektai³, taip pat turi bendrą neurofiziologinį substratą makroskopinio smegenų veiklos lygmeniu.

Tačiau abi YFAS grupės turi bendrą fenotipą, nutukimą ir negali būti atskirtos remiantis biochemine analize, gyvybiniais požymiais, svoriu ir kitomis antropometrinėmis priemonėmis, įskaitant kūno riebalų sudėtį, poilsio energiją, ar su maistu susijusiais įvertinimo balais, išskyrus pilnumo suvokimą (Lentelė 2). Tjo klinikinį panašumą atspindi bendras neurobiologinis „nutukimo smegenų aktyvumas“, kurį dalijasi žemos ir aukštos YFAS grupės. Konjunktyvų analizė (kontroliuojama liesos) parodė bendrą patologinį beta aktyvumą pogrupyje ir pgACC, gama veikla PCC išsiplečia į precuneus ir cuneus, kartu su beta aktyvumu parahippocampal srityje ir dešinėje apatinėje parietalinėje ir midtemporal zonose. Šios sritys iš esmės sudaro numatytojo režimo tinklą, kuris yra susijęs su savarankiškos ir kūno pojūčių informacijos apdorojimu⁴². Tačiau įdomu tai, kad skirtingos numatytojo režimo tinklo dalys apdoroja informaciją skirtingais dažniais. Buvo pasiūlyta, kad numatytąjį režimą tinklą sudaro 3 potinkliai⁴³. Vieną jos dalį sudaro pgACC / vmPFC ir tai yra kritinis elementas sričių, kurios gauna jutiminę informaciją iš išorinio pasaulio ir kūno, tinkle ir veikia kaip jutiminis-visceromotorinis ryšys, susijęs su socialiniu elgesiu, nuotaikų valdymu ir motyvaciniu potraukiu.⁴³. Ši nutukusių žmonių dalis svyruoja veikdama beta veiklą, kuri yra susijusi su jutimo prognozėmis⁴⁴ ir status quo apdorojimas⁴⁵. Integravus tai į neseniai sukurtą elgesio pokyčių koncepciją⁴⁶ kurioje pgACC apskaičiuoja dabartinio elgesio patikimumą, tai hipotetiškai gali manyti, kad nutukusiems žmonėms pgACC apskaičiuoja, kad nutukimo būsena yra priimta nuoroda. PCC / Precuneus svyruoja gama. Gama veikla buvo susijusi su numatymo klaidomis arba, kitaip tariant, pokyčiais, o PCC / precuneus yra pagrindinis centras nuo savęs⁴⁷^,48 numatytojo režimo tinklas. Galima hipotezuoti, kad PCC / Precuneus iš naujo nustato nuorodas, ty kontroliuoja alostazę⁴⁹, nuspėjant nuorodas iš naujo⁴⁹. Allostazė buvo susijusi su priklausomybe⁵⁰, taip pat nutukimas (priklausomybė nuo maisto)⁴⁹. Parahippampanalinėje srityje ir dešiniajame apatiniame parietaliniame ir viduriniame amžiuose yra beta ir gama virpesiai. Parahipokampas yra susijęs su kontekstiniu apdorojimu⁵¹^,52, tuo tarpu multimodalinės sensorinės integracijos centre yra dešinioji nepilnavertė parietalinė sritis⁵³. Beta ir gama ryšys buvo susietas su praleistais stimulais⁴⁴. Galima spėlioti, kad beta ir gama aktyvumas šiose srityse yra susijęs su multimodalinėje jutimo srityje neperdirbimu (praleistais iš maisto pagamintais dirgikliais) ir neįtraukimo į kontekstą. Taigi nutukusiems žmonėms hipotetiškai maisto stimulus būtų galima apdoroti dekontekstualiai. ty nepaisant konteksto, maistas gali būti apetitas. Kita vertus, reikšmingų skirtumų taip pat buvo nustatyta tarp žemos ir aukštos YFAS grupių. Ryšio analizė tarp žemos YFAS ir aukštos YFAS grupių parodė patologinį anti-koreliuojamą ramybės būsenos beta aktyvumą rACC / dmPFC. Šis skirtumas dar ryškesnis koreliacijos analizėse su alkiu. Padidėjęs alkis yra susijęs su padidėjusiu gama aktyvumu rACC / dmPFC aukšto YFAS grupėje, panašiai kaip ir RACC plotas koreliuoja su didėjančiu potraukiu priklausomybei nuo alkoholio (Pav 1 viduryje, S1C-D). FMRI tyrime tą pačią sritį suaktyvina maisto patarimai, kurie, kaip spėjama, sukelia potraukį žmonėms, kurių YFAS balai yra aukštesni⁷. Priešingai, žemoje YFAS grupėje alkis parodė neigiamą koreliaciją su aktyvumu toje pačioje RACC srityje. Ankstesni tyrimai parodė, kad RACC yra susijęs su potraukiu alkoholiui⁵⁴ir legalus, ir neteisėtas potraukis narkotikams⁵⁵. Mūsų išvados rodo, kad jis taip pat susijęs su maisto troškimu. Anksčiau buvo pranešta apie nutukusių asmenų, turinčių didesnius (> 3) ir mažesnius (≤2) priklausomybės nuo maisto simptomus, AKC skirtumus, nors ir nereikšmingus.⁹. Šio tyrimo išvados gali paaiškinti, kodėl ankstesni neurovaizdiniai nutukimo tyrimai davė prieštaringų rezultatų.

ACC buvo sugalvota pati įdomiausia smegenų dalis⁵⁶ dėl daugybės siūlomų funkcijų. Tai apima pripažinimą⁵⁷, Bajeso prognozavimo klaidų apdorojimas⁵⁸, homeostatinės pusiausvyros palaikymo poreikių pavaizdavimas⁵⁹ir tinkamai reaguoti į elgesį⁶⁰. Šis tyrimas rodo, kad aukšto YFAS grupėje padidėja maisto patrauklumas, skatinantis norą valgyti⁶⁰.

Alkis NFAO grupėje teigiamai koreliuoja su padidėjusiu teta aktyvumu kairiojoje užpakalinėje izoliatoje - srityje, kurioje apdorojami ir somatosensoriniai, ir visceraliniai jutimo elementai, ir somatosensorinės žievės kairiojoje kaudalinėje dalyje, apdorojančioje skonį bei pilvo organų jutiminę informaciją.⁶¹^,62. Alkanas, atvirkščiai, neigiamai koreliuoja su beta aktyvumu kairėje priekinėje izoliacijoje, kuri yra susijusi su emocinės informacijos apdorojimu iš užpakalinės izoliacijos per autonominę nervų sistemą.⁶². Tai rodo, kad šioje grupėje jutimo ir emocinis visceralinės informacijos apdorojimas izoliacijoje yra atskirtas. Pagunda spėlioti, kad už šį poveikį gali būti atsparumas homeostatiniams signalams. Norint ištirti šią galimybę, reikia atlikti papildomus tyrimus.

Kaip priešingas patologinis ramybės būsenos aktyvumas DACC galėtų sukelti tą patį nutukimo fenotipą? Nors dar nepaaiškinta, kyla pagunda spėlioti, ar gali būti susijęs Bajeso smegenų mechanizmas, nes ši sritis buvo susieta su Bajeso mokymosi ir prognozavimo klaidų apdorojimu.⁵⁸^,63. Aukštos YFAS grupės prognozės klaidų skaičiavimo problema gali paskatinti vartoti maistą ir sukelti nutukimą⁶⁴, analogiška tai, kas buvo siūloma dėl alkoholio ir kitų priklausomybių⁶⁵. Tačiau žemoje YFAS grupėje mes hipotezuojame, kad netinkami visceraliniai signalai lemia klaidingą prognozės apskaičiavimą.

Yra žinoma, kad priklausomybė nuo maisto ir besaikis valgymas labai koreliuoja (r = 0.78) (Imperatori, Innamorati et al. 2014) ir kad priklausomybės nuo maisto ir psichopatologijos ryšį sąlygoja per didelis valgymas klinikinėje populiacijoje (Imperatori, Innamorati et al. 2014). Ir iš tikrųjų matome koreliaciją tarp YFAS ir BES balų. Tačiau dėl mažo priklausomų nuo maisto žmonių skaičiaus (n = 3) ir tikrųjų apsvaigusiųjų valgytojų (n = 2), šis tyrimas negali patvirtinti šios išvados, kai toliau analizuojama. Iš tiesų, kai smegenų veikla buvo koreliuojama su alkio, pasitenkinimo, sotumo, įvertinimo ir maisto noro balais, tiek žemoje, tiek aukštoje YFAS grupėse šie balai nesusiję su BES balais. Tai yra šio tyrimo silpnybė. Tačiau įdomu tai, kad grupėje, kurioje nėra diagnozuotos psichopatologijos, tarp žemos ir aukštos YFAS yra neurofiziologinis skirtumas, kuris tarpinėje grupėje nenustatytas. Tai rodo, kad nors ši grupė, turinti aukštą YFAS, gali neatstovauti nuo psichopatologiškai priklausomų žmonių, priklausančių nuo maisto, reprezentatyvaus pavyzdžio, kad grupėje, kuriai nėra diagnozuota psichinė liga, vis dar yra skirtumų tarp žemos ir aukštos YFAS ir kad yra grupė be psichopatologijos, kuri vis dar turi bendrų elektrofiziologinių ypatybių, būdingų priklausomybei, šiuo atveju priklausomybei nuo alkoholio.

Tyrimo trūkumas yra tas, kad EEG išvados gali būti tik koreliacinės. Tačiau, atsižvelgiant į sutampančią priklausomybės nervų veiklą, tarp priklausomybės nuo alkoholio ir maisto yra keletas išankstinių įrodymų, kad DACC vaidmuo potraukyje gali būti priežastinis. Iš tiesų, atvejo ataskaitoje, naudojant dvigubo kūgio TMS, nukreiptą į DACC, buvo parodyta, kad rTMS gali sukelti laikiną (2 – 3 savaites) alkoholio potraukio sumažėjimą.⁶⁶. Be to, vėlesniame atvejo pranešime elektrodas buvo implantuotas nuo alkoholio priklausomo paciento DACC, kad būtų ištvermingesnis sprendimas dėl jo priklausomybės nuo alkoholio, o nuolatinis teigiamas rezultatas⁶⁷. Tai rodo, kad DACC iš tikrųjų gali būti įtrauktas į potraukio kodavimą apskritai, kaip siūlė ankstesnė metaanalizė, nagrinėjanti potraukio tarp skirtingų piktnaudžiavimo medžiagų neuroninę koreliaciją.⁵⁵.

Kitas tyrimo trūkumas yra tas, kad buvo naudojama tik netiesioginė specifinio potraukio maistui priemonė, ty maisto troškimas (ar norėtumėte ką nors valgyti dabar?). Nors potraukis maistui yra didelis noras gauti ir vartoti maistą, paprastai jo troškimas yra didelis noras vartoti tam tikrą maistą (pvz., Labai dažnai šokoladą) ir skiriasi nuo įprasto alkio.

Trečiasis šio tyrimo apribojimas yra maža šaltinio lokalizacijos skiriamoji geba, kurią lemia ribotas jutiklių skaičius (19 elektrodai) ir subjektui būdingų anatominių priekinių modelių trūkumas. To pakanka šaltinio rekonstravimui, tačiau dėl to padidėja šaltinio lokalizacijos netikrumas ir sumažėja anatominis tikslumas, todėl šio tyrimo erdvinis tikslumas yra žymiai mažesnis nei funkcinio MRT. Nepaisant to, tomografija sLORETA sulaukė nemažo patvirtinimo iš tyrimų, kuriuose LORETA derinama su kitais labiau nustatytais lokalizacijos metodais, tokiais kaip funkcinis magnetinio rezonanso tomografija (fMRI).⁶⁸^,69, struktūrinis MRT⁷⁰, Pozitronų emisijos tomografija (PET)⁷¹^,72^,73 ir buvo naudojamas ankstesniuose tyrimuose, pavyzdžiui, aptikti aktyvumą klausos žievėje⁷⁴^,75^,76. Tolesnis „sLORETA“ patvirtinimas buvo pagrįstas lokalizacijos išvadų, gautų iš invazinių, implantuotų gylio elektrodų, priėmimu kaip pagrindine tiesa. Tokiu atveju yra keletas tyrimų su epilepsija⁷⁷^,78 ir pažinimo ERP⁷⁹. Verta pabrėžti, kad gilios struktūros, tokios kaip priekinė cingulinė žievė⁸⁰ir mezialiniai laikiniai skilčiai⁸¹ gali būti teisingai lokalizuotas šiais metodais. Tačiau tolesni tyrimai galėtų pagerinti erdvinį tikslumą ir tikslumą, naudojant didelio tankio EEG (pvz., 128 ar 256 elektrodus) ir konkretaus subjekto galvos modelius bei MEG įrašus.

Pabaigoje parodome, kad nutukusiems asmenims, nepaisant identiškų fenotipinių savybių, egzistuoja bent du patofiziologiniai neurobiologiniai mechanizmai. Ryškiausias skirtumas tarp šių dviejų nutukusių grupių yra susijęs su priešingu DACC aktyvumu. Taip pat pastebimas panašumas tarp priklausomų nuo maisto produktų ir alkoholio grupių. Tai rodo, kad aukštas YFAS rodiklis rodo priklausomybės sutrikimą, susijusį su maistu ir panašius neurobiologinius procesus, susijusius su priklausomybe nuo alkoholio. Mūsų rezultatai taip pat rodo, kad nutukimo gydymo būdai, tokie kaip vaistai ar neuromoduliacija, turėtų būti individualizuojami atsižvelgiant į pagrindinę neurobiologinę patofiziologiją.

Papildoma informacija

Kaip cituoti šį straipsnį: De Ridder, D. et al. Smegenys, nutukimas ir priklausomybė: EEG neurovaizdinis tyrimas. Sci. Rep. 6, 34122; doi: 10.1038 / srep34122 (2016).

Išnašos

Autoriaus įnašai DDR: studijų dizainas, rankraščių rašymas. Pirmininkas: studijų dizainas, rankraščio rašymas. SLL: duomenų rinkimas, rankraščių sudarymas. SR: duomenų rinkimas, pirminis apdorojimas. WS: duomenų rinkimas, pirminis apdorojimas. CH: studijų planas, klausimynai. SV: analizė, rankraščių rašymas.

Nuorodos

Hammond RA & Levine R. Ekonominis nutukimo poveikis JAV. Diabetas, metabolinis sindromas ir nutukimas: tikslai ir terapija 3, 285–295 (2010). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Cornelsen L., Green R., Dangour A. & Smith R. Kodėl riebalų mokesčiai nepadarys mūsų liekni. Visuomenės sveikatos žurnalas (2014). [PubMed]
Kenny PJ Nutukimo ir narkomanijos įprasti ląsteliniai ir molekuliniai mechanizmai. Gamtos apžvalgos. Neuromokslas 12, 638 – 651 (2011). [PubMed]
Ziauddeenas H., Farooqi IS ir „Fletcher PC“ Nutukimas ir smegenys: ar įtikinamas yra priklausomybės modelis? Gamtos apžvalgos. Neuroscience 13, 279–286 (2012). [PubMed]
Volkow ND & Wise RA Kaip narkomanija gali padėti mums suprasti nutukimą? Nat Neurosci 8, 555–560 (2005). [PubMed]
Gearhardt AN, Corbin WR & Brownell KD „Yale“ maisto priklausomybės skalės preliminarus patvirtinimas. Appetite 52, 430–436 (2009). [PubMed]
Gearhardtas AN et al. Neuroniniai priklausomybės nuo maisto santykiai. Arch Gen psichiatrija 68, 808 – 816 (2011). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Pelchat ML, Johnson A., Chan R., Valdez J. & Ragland JD Noro vaizdai: maisto troškimo aktyvavimas fMRI metu. Neuroimage 23, 1486–1493 (2004). [PubMed]
Imperatori C. et al. EEG funkcinio jungiamumo ir EEG galios spektrų pakeitimas antsvorio ir nutukusiems pacientams, turintiems priklausomybę nuo maisto: „eLORETA“ tyrimas. „Brain Imaging Behav“ (2014). [PubMed]
Clark SM & Saules KK „Yale“ maisto priklausomybės skalės patvirtinimas svorio metimo chirurgijos populiacijoje. Valgyk elgesį 14, 216–219 (2013). [PubMed]
Innamorati M. et al. Itališkos priklausomybės nuo maisto priklausomybės nuo skalės psichometrinės savybės pacientams, turintiems antsvorio ir nutukusiems. Valgykite svorio sutrikimą (2014). [PubMed]
Carver CS & White TL Elgesio slopinimas, elgesio aktyvinimas ir afektiniai atsakai į gresiantį atlygį ir bausmę: BIS / BAS skalės. Asmenybės ir socialinės psichologijos žurnalas 67, 319–333 (1994).
van Strien T., Frijters JE, Bergers G. & Defares PB The Dutch Eating Behavior Questionnaire (DEBQ), siekiant įvertinti suvaržytą, emocinį ir išorinį valgymo elgesį. International Journal of Eating Disorders 5, 295–315 (1986).
Paprastai J., Black S., Daston S. & Rardin D. Nutukusių asmenų persivalgymo sunkumo įvertinimas. Addict Behav 7, 47–55 (1982). [PubMed]
Framsonas C. et al. Sąmoningo valgymo klausimyno kūrimas ir tvirtinimas. J Am Diet Assoc 109, 1439 – 1444 (2009). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Imperatori C. et al. Nutukimų ir antsvorio turinčių pacientų, kurie gydo mažai energijos reikalaujančios dietos, priklausomybės nuo maisto, per didelio valgymo sunkumo ir psichopatologijos ryšys. Suderina psichiatriją 55, 1358 – 1362 (2014). [PubMed]
Volkow ND et al. Ryšys tarp su amžiumi susijusių smegenų dopamino aktyvumo sumažėjimo ir priekinės bei cingulinės metabolizmo sutrikimų. AJ psichiatrija 157, 75 – 80 (2000). [PubMed]
Loganas JM, Sandersas AL, Snyderis AZ, Morrisas JC ir Buckneris RL Nepakankamas ir neselektyvus įdarbinimas: atsiribojantys nerviniai mechanizmai, susiję su senėjimu. Neuron 33, 827–840 (2002). [PubMed]
Vartai GA ir Cooperis JC Pagyvenusių žmonių klausos sumažėjimo dažnis. Acta Otolaryngol 111, 240–248 (1991). [PubMed]
Moazami-Goudarzi M., Michels L., Weisz N. & Jeanmonod D. EEG žemo ir aukšto dažnio laikinasis insultas pacientams, sergantiems lėtiniu spengimu ausyse. QEEG lėtiniu spengimu ausyse pacientų tyrimas. BMC neuromokslas 11, 40 (2010). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
EureKa! (Versija 3.0) [Kompiuterių programinė įranga]. Knoxville, TN: NovaTech EEG Inc. www.NovaTechEEG, (2002).
Daina JJ et al. Smegenų spengimas ausyse su hiperakuze susijusių patologinių ramybės būsenos svyravimų: hiperreaktyvumo tinklas su paradoksaliai neaktyvia klausos žieve. „Brain Struct Funct“ (2013). [PubMed]
Song JJ, De Ridder D., Schlee W., Van de Heyning P. & Vanneste S. „Distressed ageing“: smegenų aktyvumo skirtumai tarp ankstyvo ir vėlyvo pradžios spengimo ausyse. Neurobiol Aging 34, 1853–1863 (2013). [PubMed]
Song JJ, Punte AK, De Ridder D., Vanneste S. ir Van de Heyning P. Neuroniniai substratai, numatantys spengimo ausyse pagerėjimą po kochlearinės implantacijos pacientams, turintiems vienpusį kurtumą. Klausyk Res 299, 1–9 (2013). [PubMed]
„Pascual-Marqui RD“ Standartizuota mažos skiriamosios gebos smegenų elektromagnetinė tomografija (sLORETA): techninė informacija. Metodai Rasti „Clin Clin Pharmacol 24 Suppl D“, „5 – 12“ (2002). [PubMed]
Pascual-Marqui RD, Esslen M., Kochi K. & Lehmann D. Funkcinis vaizdas su mažos skiriamosios gebos smegenų elektromagnetine tomografija (LORETA): apžvalga. Metodai rasti Exp Clin Pharmacol 24 Suppl C, 91–95 (2002). [PubMed]
Fuchs M., Kastner J., Wagner M., Hawes S. & Ebersole JS Standartizuotas ribinio elemento metodo tūrio laidininko modelis. Clin Neurophysiol 113, 702–712 (2002). [PubMed]
Mazziotta Dž. et al. Tikimybinis atlasas ir atskaitos sistema žmogaus smegenims: Tarptautinis smegenų žemėlapių konsorciumas (ICBM). „Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 356“, „1293 – 1322“ (2001). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Mazziotta Dž. et al. Keturių matmenų tikimybinis žmogaus smegenų atlasas. J Am Med Inform. Asoc. 8, 401 – 430 (2001). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Lancaster JL et al. Anatominis globalus erdvės normalizavimas. Neuroinformatika 8, 171 – 182 (2010). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Lancaster JL et al. Nuokrypis tarp MNI ir Talairach koordinačių, išanalizuotas naudojant ICBM-152 smegenų šabloną. Žmogaus smegenų žemėlapiai 28, 1194 – 1205 (2007). [PubMed]
Talairachas J. ir Tornouxas P. Planarinis stereotaksinis žmogaus smegenų atlasas: 3 dimensijų proporcinė sistema: požiūris į smegenų vaizdavimą. (Georg Thieme, 1988).
Brett M., Johnsrude IS & Owen AM Funkcinės lokalizacijos problema žmogaus smegenyse. Nat Rev Neurosci 3, 243–249 (2002). [PubMed]
Nichols TE ir Holmes AP. Parametriniai funkcinių neurografinių vaizdų permutacijos testai: pradmuo su pavyzdžiais. Žmogaus smegenų kartografavimas 15, 1–25 (2002). [PubMed]
Price CJ ir Friston KJ Kognityvinė jungtis: naujas požiūris į smegenų aktyvavimo eksperimentus. Neuroimage 5, 261–270 (1997). [PubMed]
Friston KJ, Holmes AP, Price CJ, Buchel C. & Worsley KJ Daugiabučių fMRI tyrimai ir jungčių analizė. NeuroImage 10, 385–396 (1999). [PubMed]
Peržiūrėta Friston KJ, Penny WD ir Glaser DE jungtis. NeuroImage 25, 661–667 (2005). [PubMed]
Nichols T., Brett M., Andersson J., Wager T. & Poline JB. NeuroImage 25, 653–660 (2005). [PubMed]
Heuninckx S., Wenderoth N. & Swinnen SP Systems neuroplastika senstančiose smegenyse: papildomų nervinių išteklių įdarbinimas sėkmingam pagyvenusių žmonių motoriniam darbui. „Journal of neuroscience“: oficialus Neuromokslų draugijos leidinys 28, 91–99 (2008). [PubMed]
Bangertas M. et al. Profesionalių pianistų bendrieji klausos ir motorinių procesų tinklai: įrodymai iš fMRI jungties. „NeuroImage 30“, „917 – 926“ (2006). [PubMed]
„Konova AB“, „Moeller SJ & Goldstein RZ“ Bendri ir ryškūs neuroniniai gydymo tikslai: smegenų funkcijos keitimas priklausomybėje nuo medžiagų. Neurosci Biobehav Rev 37, 2806–2817 (2013). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Buckner RL, Andrews-Hanna JR ir Schacter DL Numatytasis smegenų tinklas: anatomija, funkcija ir svarba ligoms. Ann NY Acad Sci 1124, 1–38 (2008). [PubMed]
Raichle ME Smegenų numatytojo režimo tinklas. „Annu Rev Neurosci 38“, „433 – 447“ (2015). [PubMed]
Arnal LH ir Giraud AL Žievės virpesiai ir jutiminės prognozės. „Tendencijos Cogn Sci 16, 390–398 (2012). [PubMed]
Engel AK & Fries P. Beta juostos svyravimai - signalizuojantys apie status quo? Curr Opin Neurobiol 20, 156–165 (2010). [PubMed]
Donoso M., Collins AG ir Koechlin E. Žmogaus pažinimas. Žmogaus samprotavimų pagrindai prefrontalinėje žievėje. Mokslas 344, 1481–1486 (2014). [PubMed]
Cavanna AE & Trimble MR Precuneus: jo funkcinės anatomijos ir elgesio apžvalga koreliuoja. Brain 129, 564–583 (2006). [PubMed]
Gusnard DA, Akbudak E., Shulman GL & Raichle ME Medialinė prefrontalinė žievė ir savarankiška psichinė veikla: ryšys su numatytuoju smegenų funkcijos režimu. Proc Natl Acad Sci JAV 98, 4259–4264 (2001). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Sterling P. Allostasis: prognozuojamojo reguliavimo modelis. „Physiol Behav 106“, „5 – 15“ (2012). [PubMed]
Koob GF & Le Moal M. Priklausomybė nuo narkotikų, atlygio reguliavimo sutrikimas ir alostazė. Neuropsychopharmacology 24, 97–129 (2001). [PubMed]
Aminoffas E., Gronau N. & Baras M. Parahipokampo žievė tarpininkauja erdvinėms ir nestandartinėms asociacijoms. Cereb Cortex 17, 1493–1503 (2007). [PubMed]
Aminoff EM, Kveraga K. & Bar M. Parahipokampinės žievės vaidmuo pažintyje. Pažinimo mokslų tendencijos 17, 379–390 (2013). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
De Ridder D., Van Laere K., Dupont P., Menovsky T. & Van de Heyning P. Ne kūno patirties vizualizavimas smegenyse. Naujosios Anglijos medicinos žurnalas 357, 1829–1833 (2007). [PubMed]
Schacht JP, Anton RF ir Myrick H. Funkciniai neurovizualiniai alkoholio lazdos reaktyvumo tyrimai: kiekybinė metaanalizė ir sisteminga apžvalga. Priklausomybių biologija 18, 121–133 (2013). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Kuhn S. & Gallinat J. Paplitusi legalių ir nelegalių narkotikų potraukio biologija - kiekybinė reakcijos į smegenis reakcijos meta-analizė. Eur J Neurosci 33, 1318–1326 (2011). [PubMed]
Behrens TE, Fox P., Laird A. & Smith SM Kas yra įdomiausia smegenų dalis? „Tendencijos Cogn Sci 17, 2–4“ (2013). [PubMed]
Seeley WW et al. Skirtingi vidiniai ryšių tinklai, skirti svarbiausiam apdorojimui ir vykdomajai kontrolei. J Neurosci 27, 2349 – 2356 (2007). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Ide JS, Shenoy P., Yu AJ & Li CS Bayeso prognozavimas ir vertinimas priekinėje cingulinėje žievėje. J Neurosci 33, 2039–2047 (2013). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Weston CS Kita pagrindinė priekinės cingulinės žievės funkcija: reikalavimų vaizdavimas. „Neurosci Biobehav Rev 36“, „90 – 110“ (2012). [PubMed]
Jackson SR, Parkinson A., Kim SY, Schuermann M. & Eickhoff SB Apie noro veikti funkcinę anatomiją. Kognityvinis neuromokslas 2, 227–243 (2011). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Drewesas AM et al. „Žmogaus vidaus organų homunculus“ skausmui sukelti stemplėje, skrandyje, dvylikapirštėje žarnoje ir sigmoidinėje dvitaškėje. „Exp Brain Res 174“, „443 – 452“ (2006). [PubMed]
Ostrowsky K. et al. Insulinės žievės funkcinis žemėlapis: klinikinė įtaka laikinės skilties epilepsijai. Epilepsija 41, 681 – 686 (2000). [PubMed]
Behrens TE, Woolrich MW, Walton ME ir Rushworth MF Informacijos vertės mokymasis neapibrėžtame pasaulyje. Nat Neurosci 10, 1214–1221 (2007). [PubMed]
Mayer EA žarnyno jausmai: besiformuojanti žarnų ir smegenų komunikacijos biologija. Nat. Neurosci 12, 453 – 466 (2011). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Berridge KC Diskusijos dėl dopamino vaidmens atlyginime: paskatinimo siekis. Psichofarmakologija (Berl) (2006). [PubMed]
De Ridder D., Vanneste S., Kovacs S., Sunaert S. & Dom G. Laikinas alkoholio potraukio slopinimas rTMS nugaros priekinės cingulatos: fMRI ir LORETA EEG tyrimas. Neuromokslų laiškai 496, 5–10 (2011). [PubMed]
De Ridderis D. et al. Priekinis cingulate implantas priklausomybei nuo alkoholio. Neurochirurgija (2016). [PubMed]
Mulertas C. et al. FMRI ir vienalaikio EEG integracija: siekiant išsiaiškinti smegenų veiklos lokalizaciją ir laiko tėkmę nustatant taikinį. „NeuroImage 22“, „83 – 94“ (2004). [PubMed]
Vitacco D., Brandeis D., Pascual-Marqui R. & Martin E. Su įvykiu susijusios potencialios tomografijos ir funkcinio magnetinio rezonanso vaizdų atitikimas kalbos apdorojimo metu. Hum Brain Mapp 17, 4–12 (2002). [PubMed]
Worrell GA et al. Epilepsinio židinio lokalizavimas mažos skiriamosios gebos elektromagnetine tomografija pacientams, kuriems pažeistas MRT. Smegenų topografija 12, 273 – 282 (2000). [PubMed]
Dierks T. et al. Smegenų gliukozės metabolizmo (PET) erdvinis modelis koreliuoja su intracerebrinių EEG generatorių lokalizavimu Alzheimerio liga. Klinikinis neurofiziolis 111, 1817 – 1824 (2000). [PubMed]
„Pizzagalli DA“ et al. Melancholijos funkciniai, bet ne struktūriniai subgenualiniai prefrontalinės žievės anomalijos. Molinė psichiatrija 9 (325), 393 – 405 (2004). [PubMed]
Zumsteg D., Wennberg RA, Treyer V., Buck A. & Wieser HG H2 (15) O arba 13NH3 PET ir elektromagnetinė tomografija (LORETA) dalinio epilepsinio būsenos metu. Neurology 65, 1657–1660 (2005). [PubMed]
Zaehle T., Jancke L. ir Meyer M. Elektriniai smegenų vaizdavimo įrodymai paliko klausos žievės įsitraukimą į kalbą ir ne kalbos diskriminaciją dėl laiko ypatumų. Behav Brain Funct 3, 63 (2007). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
Vanneste S., Plazier M., van der Loo E., Van de Heyning P. & De Ridder D. Skirtumas tarp vienpusio ir dvišalio klausos fantomo suvokimo. Clin Neurophysiol (2010). [PubMed]
Vanneste S., Plazier M., van der Loo E., Van de Heyning P. & De Ridder D. Skirtumas tarp vienpusio ir dvišalio klausos fantomo suvokimo. Clin Neurophysiol 122, 578–587 (2011). [PubMed]
Zumstegas D., Lozano AM ir Wennbergas RA gylio elektrodas užregistravo smegenų atsakus, giliai stimuliuojant priekinio talamamo smegenis dėl epilepsijos. Clin Neurophysiol 117, 1602–1609 (2006). [PubMed]
Zumsteg D., Lozano AM, Wieser HG & Wennberg RA Žievės suaktyvinimas giliai stimuliuojant priekinio talamamo smegenis epilepsijai. Clin Neurophysiol 117, 192–207 (2006). [PubMed]
„Volpe U“. et al. Kortikos generatoriai P3a ir P3b: LORETA tyrimas. Smegenų tyrimų biuletenis 73, 220 – 230 (2007). [PubMed]
Pizzagalli D. et al. Priekinė cingulito veikla, kaip pagrindinės depresijos gydymo atsako laipsnio prognozuotoja: smegenų elektrinės tomografijos analizės duomenys. Am J psichiatrija 158, 405 – 415 (2001). [PubMed]
Zumsteg D., Lozano AM ir Wennberg RA Mesialinis laikinas slopinimas pacientui, giliai stimuliuojantis priekinio talamamo smegenis epilepsijai. Epilepsija 47, 1958–1962 (2006). [PubMed]