Am J Clin Nutr. 2013 Jun; 97 (6): 1188-94. doi: 10.3945 / ajcn.112.055285. Epub 2013 Apr 17.
Anotācija
Fons: Aptaukošanās, salīdzinot ar liesajiem indivīdiem, uzrāda lielāku uzmanību, garšas un atalgojuma reģiona reakciju uz pārtikas produktiem, bet samazina atalgojuma reģiona reakciju ēdiena uzņemšanas laikā. Tomēr, kā zināms, pētījumi nav pārbaudījuši, vai objektīvi izmērītais kaloriju patēriņš ir pozitīvi saistīts ar neirālo reakciju neatkarīgi no taukaudu pārpalikuma.
mērķis: Mēs pārbaudījām hipotēzi, ka objektīvi izmērītais enerģijas patēriņš, kas atbilst bazālajām vajadzībām un ķermeņa tauku procentuālajai daļai, pozitīvi korelē ar neirālo reakciju uz gaidāmo garšo ēdienu, bet negatīvi, reaģējot uz uztura uzņemšanu veseliem svariem pusaudžiem.
Dizains: Dalībnieki (n = 155; vidējais ± SD vecums: 15.9 ± 1.1 y) pabeigti funkcionālie magnētiskās rezonanses izmeklējumi, paredzot un saņemot garšīgus ēdienus, salīdzinot ar garšas risinājumu, divkārši marķētu ūdens patēriņa novērtējumu, kā arī vielmaiņas ātruma un ķermeņa sastāva novērtējumu.
rezultāti: Enerģijas patēriņš pozitīvi korelēja ar aktivāciju sānu vizuālajā un priekšējā cingulārajā korpusā (vizuālā apstrāde un uzmanība), frontālās operācijas (primārās garšas garozas) gadījumā, paredzot garšīgu ēdienu, un lielāku striatālu aktivizāciju, paredzot garšīgu ēdienu jutīgākā interešu analīzes reģionā . Enerģijas patēriņš būtiski neietekmēja neirālo reakciju garšas ēdiena laikā.
Secinājumi. Rezultāti liecina, ka objektīvi izmērītais enerģijas patēriņš, kas ņem vērā pamatvajadzības un taukaudus, pozitīvi ietekmē aktivitātes uzmanību, garšu un atalgojuma reģionos, kad tiek sagaidīts garšīgs ēdiens. Lai gan šo reģionu hiperreaktivitāte var palielināt pārēšanās risku, nav skaidrs, vai tas ir sākotnējais neaizsargātības faktors vai iepriekšējās pārēšanās rezultāts.
IEVADS
Neiromaging pētījumi ir devuši ievērojamu ieskatu par nervu reakcijas uz pārtikas stimuliem atšķirībām kā svara statusa funkciju. Konkrētāk, aptaukošanās, salīdzinot ar liesajiem indivīdiem, ir parādījusi lielāku reakciju ar atalgojumu saistītos reģionos (striatum, pallidum, amygdala un orbitofrontal cortex) un uzmanības reģionos (vizuālā un priekšējā cingulācija), lai apetīti ēdieniem (1-5), paredzamais garšīgs ēdiens \ t6, 7) un pārtikas smakas (8). Aptaukošanās, salīdzinot ar liesiem cilvēkiem, arī ir parādījusi lielāku aktivitāti primārajā garšas garozā (priekšējā insula un frontālā operulācija) un perorālos somatosensoros reģionos (pēc centrālās gyrus un parietālās operācijas), kad tiek pakļauti ēstgribas pārtikas attēliem.2, 5) un paredzamo garšīgo ēdienu uzņemšanu (\ t6, 7). Šie dati saskan ar atalgojuma sērfošanas modeli, kas paredz, ka personām, kuras gūst lielāku atalgojumu no uztura, pastāv pārēšanās risks (9). Salīdzinot ar aptaukošanos, aptaukošanās, salīdzinot ar liesajiem indivīdiem, ir mazāka aktivitāte ar atalgojumu saistītos reģionos garšīgas ēdināšanas laikā (7, 10, 11), kas atbilst atalgojuma deficīta teorijai, kas apliecina, ka indivīdi var pārēsties, lai kompensētu atalgojuma deficītu (12). Dati liecina, ka konstatējumi atšķiras atkarībā no tā, vai tiek pārbaudīta atbildes reakcija uz pārtikas produktu uzturu, kas liecina, ka ir svarīgi izpētīt reakciju uz abām parādībām.
Lielākā daļa neiromogrāfijas pētījumu ir tieši salīdzinājuši ar aptaukošanos, salīdzinot ar liesajiem indivīdiem, kas sniedzis maz informācijas par etioloģisko procesu, kas ir pamatā sākotnējam svara pieaugumam. Pašlaik nav skaidrs, vai ar aptaukošanos saistītās atšķirības nervu reakcijā uz pārtikas stimuliem ir atkarīgas no neuroendokrīnās darbības izmaiņām, kas rodas no taukaudu pārpalikuma (13, 14), salīdzinot ar parasto kaloriju patēriņu, kā ieteikts uz etioloģiskiem modeļiem, kas balstīti uz \ t9, 12, 15, 16).
Lai tieši pārbaudītu tipiskās enerģijas patēriņa (EI) ietekmi4 neiroloģiski reaģējot uz pārtikas stimuliem, neatkarīgi no bazālajām vajadzībām un taukaudiem, mēs pārbaudījām, vai dubultā marķējuma (DLW) aplēses EI saistās ar lielāku reakciju, paredzot garšīgu uzturu un samazinot reakcijas spēju uzņemšanas laikā ar atpūtas vielmaiņas ātrumu (RMR) un ķermeņa tauku procentuālais daudzums veselīga svara pusaudžiem. Mēs pieņēmām, ka EI būs saistīts ar 1) lielāka reakcija uz atalgojumu (piemēram, striatumu), uzmanības (piem., vizuālās un mediālās prefrontālās korekcijas), garšas (piemēram, priekšējā insula un frontālās operas) un perorālo somatosensorālo (piem., postentrālo gyrus un parietālo operculu) smadzeņu reģioniem, reaģējot uz sagaidāms garšīgs ēdiens un. \ t 2) atalgojuma reģionu mazāk nervu reaktivitāte ēdienu uzņemšanas laikā.
TEMATI UN METODES
Paraugs (n = 155; 75 pusaudži vīrieši un 80 pusaudžu sievietes) sastāvēja no 10% spāņu, 1% aziātu, 4% afroamerikāņu, 79% baltu un 6% amerikāņu indiešu un Aļaskas pamatiedzīvotāju. Personas, kuras pēdējā 3 mēnešu laikā ziņoja par pārmērīgu ēšanu vai kompensējošu uzvedību, psihotropo vai nelegālo narkotiku lietošanu, galvas traumu ar samaņas zudumu vai I ass psihiatrisko traucējumu pagājušajā gadā (ieskaitot nervu anorexia, bulimia nervosa, ēšanas traucējumi). Vecāki un pusaudži sniedza informētu rakstisku piekrišanu šim projektam. Dalībnieki ieradās laboratorijā pēc nakts gavēšanas, pabeidza ķermeņa sastāvu, antropometriskos mērījumus, RMR novērtējumu un pirmo DLW novērtējumu un atgriezās 2 nedēļas vēlāk, lai veiktu papildu DLW novērtējumu. fMRI skenēšana notika 1 nedēļas laikā pēc DLW novērtēšanas. Oregonas Pētniecības institūta Institucionālā pārskata padome apstiprināja visas metodes.
EI
DLW tika izmantots, lai novērtētu EI 2-wk periodā. DLW nodrošina ļoti precīzu uzņemšanas līmeni, kas ir neaizsargāts pret novirzēm, kas saistītas ar uztura atsaukšanu vai diētas dienasgrāmatām (17, 18). DLW izmanto izotopu marķierus, lai novērtētu kopējo oglekļa dioksīda ražošanu, ko var izmantot, lai precīzi novērtētu pastāvīgos kaloriju izdevumus (19). DLW tika ievadīts uzreiz pēc tam, kad pacienti bija negatīvi pārbaudīti grūtniecības laikā (ja piemērojami). Devas bija 1.6 – 2.0 g H218O (10 atoma procenti) / kg aprēķinātais kopējais ķermeņa ūdens daudzums. Spot urīna paraugi tika savākti tieši pirms DLW ievadīšanas un 1, 3 un 4-h pēc devas ievadīšanas. Divas nedēļas vēlāk 2 papildu vietas urīna paraugi tika savākti vienā un tajā pašā dienas laikā kā 3 un 4-h pēcdozēšanas paraugi. Neviens paraugs nebija pirmā dienas tukšums. Enerģijas izdevumi (EE) tika aprēķināti, izmantojot vienādojumu A6 (19), atšķaidīšanas telpas attiecība (20), un modificēto Veira vienādojumu (21), kā aprakstīts iepriekš (22). EI dienā tika aprēķināts no EE no DLW summas un aprēķinātās izmaiņas ķermeņa enerģijas krātuvēs no sērijveida ķermeņa masas mērījumiem, kas veikti sākotnējā stāvoklī (T1) un 2-wk pēc dozēšanas (T2). Šis skaitlis tika dalīts ar dienu skaitu starp sākumstāvokļa novērtējumu un 2-wk pēc devas aprēķināšanas, lai aprēķinātu enerģijas substrātu dienas avotu no svara zuduma vai lieko EI uzglabāšanu kā svara pieaugumu (23). Katram dalībniekam izmantotais vienādojums bija
7800 kcal / kg ir taukaudu enerģijas blīvuma aplēse (24). Svara izmaiņas (svars T2 - svars T1) tika izmantotas arī regresijas analīzēs, lai novērtētu EI vienlaicīgo derīgumu ar pamatvajadzībām kā enerģijas bilances starpniekserveri.
RMR
RMR tika mērīts, izmantojot netiešo kalorimetriju ar TrueOne 2400 Metabolisma mērīšanas sistēmu (ParvoMedics Inc) pirmajā DLW novērtējumā. RMR ietver 60 – 75% ikdienas EE un ir saistīta ar ķermeņa galveno fizioloģisko funkciju uzturēšanu (25). Lai veiktu RMR novērtējumu, dalībnieki ieradās laboratorijā pēc nakts gavēšanas (diapazons: 5–15 stundas) un pirms testēšanas 24 stundas atturējās no vingrošanas. Variācijas radīja iepriekšējā vakarā gulēto stundu skaits. Dalībnieki 20 minūtes mierīgi atpūtās telpā ar kontrolējamu temperatūru, un dalībniekam virs galvas tika uzlikts caurspīdīgs plastmasas pārsegs, kas bija savienots ar ierīci. Lai noteiktu RMR, atpūtai gāzu apmaiņu mēra, izmantojot O aprēķinus2 patēriņš (VO2) un CO2 ražošana (VCO2), kas iegūti 10 intervālos 30 – 35 min. Dalībnieki palika nekustīgi un nomodā, un pēdējo 25 – 30 min. Ir noteikta šīs metodes RMR novērtēšanai derīgums un ticamība (\ t26, 27).
Ķermeņa tauku procentuālais daudzums
Lai novērtētu ķermeņa tauku procentuālo daudzumu ar Bod Pod S / T (COSMED USA Inc), tika izmantota gaisa pārvietošanas pletizmogrāfija, izmantojot ieteicamās procedūras, pamatojoties uz vecuma un dzimuma atbilstošiem vienādojumiem (28). Ķermeņa blīvumu aprēķināja kā ķermeņa masu (novērtējot ar tiešu svēršanu) dalot ar ķermeņa tilpumu. Ķermeņa tauku aplēšu procentuālais daudzums ir pierādījis testu atkārtotu pārbaudir = 0.92 – 0.99) un korelācija ar dubultās enerģijas rentgena absorbcijas un hidrostatiskās svēršanas aprēķiniem ķermeņa tauku procentos (r = 0.98 – 0.99) (29).
Uzvedības pasākumi
Pārtikas alkas inventārs (30) tika izmantots, lai novērtētu alkas dažādiem pārtikas produktiem. Šī skala tika pielāgota, lai iekļautu arī vērtējumus par to, kā garšīgi dalībnieki atraduši katru pārtiku (7). Atbildes bija par 5 punktu Likert skalu, lai iegūtu [no 1 (nekad nevēlas) uz 5 (vienmēr alkt)] un 4 punktu skalu, kas patīk [no 1 (nepatīk) līdz 4 (mīlestība)]. Sākotnējā pārtikas produktu uzkrāšanas inventarizācija ir parādījusi iekšējo konsekvenci (α = 0.93), 2-wk testu atkārtotu pārbaudi (r = 0.86), un jutība pret intervences efektu noteikšanu (30). FMRI skenēšanas laikā pirms skenēšanas tika novērtēta dienas bada lietošana, izmantojot 100-mm šķērsmodālo vizuālo analogo skalu, ko stiprināja 0 (kas nav izsalcis vispār) uz 100 (ļoti izsalcis).
fMRI paradigma
FMRI novērtējums notika 1 wk DLW un RMR mērījumos. Skenēšanas dienā dalībniekiem tika lūgts patērēt regulāras maltītes, bet atturēties no ēšanas vai dzeršanas kofeīna dzērieniem 5 h pirms skenēšanas. FMRI paradigma novērtēja atbildes reakciju uz uzņemšanu un gaidāmo garšīgu ēdienu uzņemšanu [skat. Stice et al.31) papildu paradigmas detaļām]. Stimuli bija 2 attēli (glāzes no piena kokteiļa un ūdens), kas signalizēja par gaidāmo 0.5 mL šokolādes milkshake vai garšas šķīduma piegādi. Milkshake (270 kcal, 13.5 g tauki un 28 g cukurs / 150 ml) tika sagatavots ar 60 g vaniļas saldējumu, 80 mL 2% pienu un 15 mL šokolādes sīrupu. Garšīgs šķīdums, kas tika izstrādāts, lai imitētu siekalu dabisko garšu, sastāvēja no 25 mmol KCl / L un 2.5 mmol NaHCO.3/ L. 40% pētījumos garša netika piegādāta pēc pēdas, lai varētu izpētīt neirālo reakciju uz gaumes, kas netika sajaukta ar faktisko garšas saņemšanu (nepārbaudītiem izmēģinājumiem), gaidīšanu. Bija 30 atkārtojumi gan piena kokteiļu uzņemšanā, gan bez garšas šķīduma uzņemšanas un 20 atkārtojumi gan nesaistītajā piena kokteiļa nūjiņā, gan nesalīdzināmajā bezšķīduma šķīdumā. Garšas tika piegādātas, izmantojot programmējamus šļirces sūkņus. Šļirces, kas piepildītas ar piena kokteili un garšas šķīdumu, caur caurulēm tika savienotas ar kolektoru, kas iederas dalībnieku mutēs, un nogādāja garšu konsekventā mēles segmentā. Vizuālie stimuli tika prezentēti ar digitālo projektoru / atpakaļskata ekrāna spoguļu sistēmu. Dalībniekiem tika dota norāde norīt, kad parādījās norīšanas cue.
Attēlu iegūšana, priekšapstrāde un analīze
Skenēšana tika veikta ar Allegra 3 Tesla MRI skeneri (Siemens Medical Solutions USA Inc). Datu iegūšanai no visām smadzenēm tika izmantota putnu kaula spole. Funkcionālie skenējumi izmantoja T2 * svērto gradientu viena kadra echo planar attēlveidošanas secību (atbalss laiks: 30 ms; atkārtošanās laiks: 2000 ms; flip leņķis: 80 °) ar in0plane izšķirtspēju 3.0 × 3.0 mm2 (64 × 64 matrica; 192 × 192 mm2 redzeslauku). Trīsdesmit divas 4-mm šķēlītes (starpslīdes iegūšana; bez izlocīšanas) tika iegūtas gar priekšējās komisijas – aizmugures komisijas šķērsvirziena šķērsplakni, ko noteica midsagittālā sekcija. Lai koriģētu slāņa pozīciju un orientāciju, tika izmantota perspektīva iegūšanas korekcija, kā arī reāllaikā atgūstot atlikušo tilpuma un tilpuma kustību datu iegūšanas laikā, lai samazinātu kustību izraisītos efektus (32). Neviens dalībnieks nevirzījās> 2 mm vai 2 ° nevienā virzienā. Augstas izšķirtspējas inversijas atgūšanas T1 svērtā secība (MP-RAGE; redzes lauks: 256 × 256 mm2; 256 × 256 matrica; biezums: 1.0 mm; šķēles numurs: ∼160).
Anatomiskos un funkcionālos attēlus manuāli pārorientēja uz priekšējo komisāru – aizmugurējo commissure līniju un galvaskausu, kas atdalīts, izmantojot smadzeņu ekstrakcijas rīka funkciju FSL (versija 5.0; funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošana smadzeņu grupā). Pēc tam dati tika iepriekš apstrādāti un analizēti, izmantojot SPM8 (Wellcome Imaging Neuroscience departaments) MATLAB (versija R2009b Mac; The Mathworks Inc). Funkcionālie attēli tika pārorientēti uz vidējo, un gan anatomiskie, gan funkcionālie attēli tika normalizēti atbilstoši standarta Monreālas neiroloģijas institūtam (MNI) T1 veidnes smadzenēm (ICBM152). Normalizācija izraisīja xNUMX mm vokseļa izmēru3 funkcionāliem attēliem un vokseļa izmēram 1 mm3 augstas izšķirtspējas anatomiskiem attēliem. Funkcionālie attēli tika izlīdzināti ar 6-mm FWHM izotropisko Gausa kodolu. 128-s augstfrekvences filtrs atdalīja zemas frekvences troksni un signāla novirzi. Anatomiskos attēlus segmentēja pelēkā un baltā krāsā, izmantojot DARTEL rīku komplektu SPM (33); pirms grupas līmeņa analīzes izmantotās pelēkās vielas masku pamatu izmantoja iegūto pelēkās vielas vidējā vērtība.
Lai identificētu smadzeņu reģionus, kas aktivizēti, sagaidot atlīdzību par ēdienu, asins skābekļa līmeņa atkarīgā (BOLD) reakcija nesaistītās biķeres prezentācijas laikā, kas liecināja par gaidāmo piena kokteiļa piegādi, tika kontrastēta ar atbildi nesaistītās biezes parādīšanas laikā, kas signalizēja par gaidāmo bezgaumīga šķīduma piegāde (paredzamais piena kokteilis> paredzamais bezgaršīgais šķīdums). Lai identificētu reģionus, kurus aktivizē garšīgs ēdiens, tika izmantots kontrasts (piena kokteiļa uzņemšana> bezgaumīga šķīduma uzņemšana). Šie individuālā līmeņa kontrasti tika izmantoti EI regresijas analīzēs ar RMR un kontrolētā ķermeņa tauku procentuālo daudzumu, lai vislabāk uztvertu EI sekas, kas noteica pamatvajadzības un taukaudus. Klasteru slieksnis P <0.001 ar k (kopas lielums)> 12 tika uzskatīts par nozīmīgu P <0.05 koriģēts ar vairākiem salīdzinājumiem visā smadzenēs. Šis slieksnis tika noteikts, novērtējot pelēkās vielas maskēto funkcionālo datu raksturīgo gludumu ar 3dFWHMx moduli AFNI programmatūrā (versija 05_26_1457) un veicot 10,000 3 Montekarlo nejaušas trokšņa simulācijas pie XNUMX mm3 izmantojot šos datus, izmantojot AFNI programmatūras 3DClustSim moduli (34). Šī metode tika veikta katrai neatkarīgai analīzei, un klasteris tika noapaļots līdz tuvākajam veselajam skaitlim. Visos gadījumos tas bija k > 12. Iesniegtie rezultāti netika vājināti, ja tos kontrolēja menstruālā fāze un dzimums, rocība vai izsalkums, ja vien nav norādīts citādi. Stereotaktiskās koordinātas tiek parādītas MNI telpā, un attēli tiek parādīti uz parauga vidējā anatomiskā smadzeņu attēla. Pamatojoties uz iepriekšējiem pētījumiem, kas iesaistīja atalgojuma reģionus ar dopamīna starpniecību, reaģējot uz pārtikas stimuliem (3-8, 10), striatumā (caudāts un putamen) tika sagatavots jutīgāks interešu analīzes reģions. Mainīgās aplēses par vidējo striatālu darbību uz vienu personu tika novērtētas ar programmu MarsBaR (35), reaģējot uz (paredzamā piena kokteilis> paredzamais bezgaršīgais šķīdums) un (piena kokteilis uzņemšana> bezgaršīgais šķīduma uzņemšana) galvenajiem efektiem. Šīs mainīgās aplēses tika izmantotas regresijas modeļos, kas kontrolēja RMR un ķermeņa tauku procentuālo daudzumu ar EI. Efektu izmēri (r) tika iegūti no z vērtības (z/ √N).
Līdztekus fMRI analīzēm mēs izmantojām regresijas analīzi, kas kontrolēja RMR un ķermeņa tauku procentu, lai pārbaudītu, vai EI bija saistīts ar svara izmaiņām 2-wk DLW novērtēšanas periodā, pašnovērtētajiem pārtikas iejaukšanās un patikas pasākumiem, un bads. Statistikas analīze, kas nav saistīta ar fMRI, tostarp aprakstošās statistikas izplatīšanas normālās pārbaudes (līdzekļi ± SD) un attiecību linearitāte, regresijas analīze un neatkarīgs paraugs t testi tika veikti ar SPSS programmatūru (Mac OS X, 19; SPSS Inc). Visi iesniegtie dati tika pārbaudīti pārāk ietekmīgiem datu punktiem.
REZULTĀTI
DLW aplēses EI izraisīja vidējo kaloriju uzņemšanu 2566 kcal / d (Tabula 1). EI bija nozīmīgi saistīts ar ziņojumiem par pārtikas piedevām (pusdaļīgs) r = 0.19, P = 0.025) un ēdienu patika (pusdaļīgs) r = 0.33, P = 0.001), bet ne izsalkums (pusdaļīgs) r = −0.12, P = 0.14). Regresijas analīze atklāja pozitīvu attiecību starp EI un svara izmaiņām 2-wk DLW periodā (pusdaļīgs r = 0.85, P <0.001), kas ieteica, ka EI, kas ņem vērā pamatvajadzības un ķermeņa tauku procentu, var kalpot par enerģijas bilances aizstājēju. Salīdzinot ar pusaudžu sievietēm, pusaudžiem vīriešiem bija ievērojami augstāks EI (P <0.001), RMR (P <0.001) un zemāks ķermeņa tauku procentuālais daudzums (P <0.001) (Tabula 1). Citas nozīmīgas atšķirības starp pusaudžiem un pusaudžu mātītēm netika novērotas.P= 0.09 – 0.44).
EI un BOLD jutība
Paredzētajam piena kokteiļa> paredzamā bezgaršīgā šķīduma kontrastam EI pozitīvi korelēja ar aktivāciju augšējā sānu redzes garozā, kas atrodas parietālajā daivā, un priekšējā cingulārajā garozā (reģioni, kas saistīti ar vizuālo apstrādi un uzmanību) (Tabula 2, Skaitlis 1), frontālās operas (primārās garšas garozas apgabals) un aizmugurējā cingulārā garoza (domājams, ka tas stimulē stimulējošo faktoru). Ievērojamu aktivāciju novēroja arī precuneus un cuneus (kas ir saistīti ar uzmanību / attēliem), aizmugurējo viduslaiku gyrus (kas ir saistīts ar semantisko atmiņu) un citus reģionus sānu parietālā lode (piem., Supramarginal gyrus) (Tabula 2). EI nebija nozīmīgi saistīts ar BOLD reakciju piena kokteiļa uzņemšanas laikā.
Pēc vidējo mainīgo novērtējumu noteikšanas, izmantojot iepriekš aprakstīto interesējošā reģiona pieeju, striatāla aktivitāte, reaģējot uz piena kokteiļa paredzēšanu (> paredzot bezgaršīgu šķīdumu), parādīja nelielu, pozitīvu saistību ar EI (daļēji daļēja r = 0.18, P = 0.038). Tomēr regresijas analīze parādīja, ka vidējā striata aktivitāte piena kokteiļa uzņemšanas laikā (> bez garšas uzņemšana) nebija būtiski saistīta ar EI (daļēji daļēja r = 0.04, P = 0.61).
RMR un BOLD reakcija
Mēs uzskatījām, ka ir saprātīgi pārbaudīt, vai RMR ir tieši saistīta ar BOLD reakciju, un pārbaudīt, vai novērotās iedarbības pamatā bija individuālās atšķirības pamata vajadzībām. Netika novērotas būtiskas attiecības starp RMR un BOLD reaktivitāti piena kokteiļa laikā vai paredzamās piena kokteiļu uzņemšanas laikā.
DISKUSIJA
Konstatēts, ka EI, kas ņem vērā pamatvajadzības un taukaudus, bija pozitīvi saistīts ar uzmanību, garšu un atalgojuma reakciju, kad subjekti, kuriem bija sagaidāms uztura uzņemšana, atkārtoja rezultātus, kas tika novēroti, ja salīdzināja aptaukošanās un liesās indivīdu nervu reakciju šajā gadījumā6, 7). Mūsuprāt, pašreizējais pētījums sniedza jaunus pierādījumus tam, ka palielināta EI, nevis lieko tauku audu var izraisīt šo hiperreaktivitāti. Konkrētāk, mēs novērojām paaugstinātu aktivitāti paredzēšanas laikā reģionos, kas saistīti ar vizuālo apstrādi un uzmanību [sānu redzes garoza, precuneus un anterior cingulate (36)], garšas procesi [frontālās operas (37)], un reģions, kas domāja, ka šifrē stimulu svarīgumu [posterior cingulate (38)]. Neliela, bet pozitīva saistība tika novērota arī starp aktivitātēm atalgojuma vai stimulējošā reģionā (striatum) un EI gaidīšanas laikā.
Lai atbalstītu pašreizējos rezultātus, tauku masas palielināšanās 6-mo periodā bija saistīta ar paaugstinātu reakciju uz garšīgiem pārtikas attēliem vizuālā apstrādē / uzmanībā un garšas reģionos, salīdzinot ar sākotnējo stāvokli (39). Turklāt uzvedības dati liecināja, ka indivīdi, kas nejauši izvēlēti patērēt enerģiski blīvus pārtikas produktus 2 – 3-wk periodos, parādīja lielāku vēlmi strādāt (ti, stimuls šiem pārtikas produktiem) (40, 41). Šie rezultāti liecināja, ka lieko EI var veicināt uzmanību, garšas un atalgojuma reģionu hiperresponitāti, lai norādītu uz nākotnes pārtikas uzņemšanu. Šī interpretācija atbilst stimulējošas sensibilizācijas teorijai (16), kas paredz, ka atlīdzība no uzņemšanas un paredzamās devas darbojas kopā ar pārtikas stiprināšanas vērtības attīstību, bet pēc atkārtotas pārtikas atlīdzības un norādes, kas paredz šo atalgojumu, palielinās paredzamā atlīdzība. Pašreizējie rezultāti atbilst arī aptaukošanās dinamiskās ievainojamības modelim (31, 42), kas liek domāt, ka paaugstināta reaģēšana uzmanības, garšas un atlīdzības reģionos par pārtikas produktiem var palielināt jutību pret šīm norādēm, kas veicina papildu uzņemšanu uz priekšu. Ņemot vērā pašreizējo rezultātu šķērsgriezuma raksturu, ir iespējams, ka indivīdi ar iedzimtu šo smadzeņu reģionu hiperreaktivitāti, kad viņi paredz pārtikas uzturu, vairāk varētu pārēsties. Šāda interpretācija saskan ar aptaukošanās teorijām par atalgojumu.9). Tāpēc turpmākajos pētījumos ir obligāti jāpārbauda, vai paaugstināta reakcija, kas novērota šajā pētījumā, prognozē turpmāko svara pieaugumu ilgtermiņā.
Mēs novērojām arī ar EI saistītu aktivitāti aizmugurējā vidējā laika girā, kas parasti ir saistīta ar semantisko atmiņu (43, 44). Tomēr aptaukošanās, salīdzinot ar liesajiem indivīdiem, šajā reģionā uzrādīja lielāku atsaucību, kad tika parādīti ēstgribīgu ēdienu attēli.3) saskaņā ar pašreizējiem konstatējumiem. Šis reģions ir aktivizēts arī paradigmās, kas novērtēja atbildes reakciju uz tēmām, kas domātas, lai radītu alkas pēc pastāvīgo vielu lietotājiem. Piemēram, pašreizējos smēķētājos smēķēšanas cēloņu izraisītās alkas bija saistītas ar vidējo īslaicīgo gyrus darbību (45), un līdzīgus rezultātus novēroja pašreizējos kokaīna lietotājus (\ t46). Attiecīgi mēs novērojām nelielu, bet nozīmīgu saikni ar ziņoto pārtikas tieksmi un EI. Pašreizējie rezultāti liek domāt, ka sugas piena kokteilis var izraisīt atmiņu par jutīgo augsto tauku satura, augstā cukura daudzuma uzņemšanu pārtikā, un tas var rosināt lielāku alkas aktivitāti vai smadzeņu darbību cilvēkiem ar paaugstinātu devu.
Mēs iepriekš ziņojām, ka biežais saldējuma patēriņš, bet ne kopējais kaloriju patēriņš, bija saistīts ar samazinātu reakciju uz saldējumu balstītu milkshake uzņemšanu ar dopamīna starpniecību saistītajos smadzeņu reģionos, kas saistīti ar atalgojumu (47). Pašreizējā pētījumā tika izmantots objektīvs EI rādītājs, kā arī nebija nekādas saistības. Teorētiski, pēc atkārtota konkrēta veida garšīgas pārtikas uzņemšanas, dopamīna signālu pārcelšana no pārvērtības pāriet no tā, ka pārtika tiek uzņemta, reaģējot uz norādēm, kas paredz iespējamo pārtikas pieejamību, kas ir process, kas ir dokumentēts izmēģinājumos ar dzīvniekiem (48). Pašreizējās attēlveidošanas metodes un izmaksas ierobežo spēju novērtēt nervu reakciju uz vairākiem pārtikas produktiem. Pārtikas biežuma iepriekšēja izmantošana ļāva veikt konkrētu analīzi par konkrētu pārtikas produktu uzņemšanu, koncentrējoties uz skenerī ievadīto pārtiku. Lai gan šajā pētījumā izmantotais DLW pasākums nodrošināja objektīvu un precīzāku EI rādītāju, tas nenovērtēja patērētā pārtikas enerģijas blīvumu vai makroelementu saturu. Līdz šim literatūrā ir nepilnība attiecībā uz mijiedarbību starp pārtikas produktu pastāvīgā patēriņa neironu iedarbību un makroelementu saturu, lai gan ziņots par akūtām atšķirībām neironu reakcijā uz pārtikas produktiem, kas atšķiras ar makroelementu saturu.49).
Interpretējot secinājumus, ir svarīgi ņemt vērā šī pētījuma ierobežojumus. Kā atzīmēts, šķērsgriezuma dizains bija galvenais ierobežojums, jo mēs nevarējām noteikt, vai neironu atsaucības modelis palielināja nākotnes pārēšanās risku vai bija pārmērīga patēriņa sekas. Pašreizējais paraugs tiek sekots gareniski, un asociācijas ar svara izmaiņām sniegs ieskatu šajā jautājumā; tomēr ir nepieciešams eksperiments, kas manipulē ar uzņemšanu, lai iegūtu stingrus cēloņsakarības secinājumus, kurus nevarēja vadīt iespējamās neskaidrības. Pašreizējais EI rādītājs var kalpot kā novērtētā 2 nedēļu perioda enerģijas bilances aizstājējs, bet vienlaikus nevar uzskaitīt EI un izdevumus, kā arī to nevar uzskatīt par tiešu visu dalībnieku pārēšanās mēru. Piemēram, salīdzinot ar pusaudžu mātītēm, pusaudžiem vīriešiem bija lielāks EI un RMR, bet līdzīgs ĶMI un zemāks ķermeņa tauku daudzums, kas liecināja, ka pusaudžiem vīrieši tērē vairāk enerģijas. Turpmākajos pētījumos būtu jāapsver objektīvi aktivitātes pasākumi, piemēram, akselerometri, lai labāk uztvertu EE, ja DLW izmanto EI novērtēšanai. Neskatoties uz šo ierobežojumu, EI nodrošināja objektīvu uzņemšanas rādītāju, kas notika dalībnieka dabiskajā vidē 2 nedēļu periodā, kas bija pasargāts no sevis pasniegšanas aizspriedumiem.
Visbeidzot, aptaukošanās laikā ir ziņots par hiperreaktivitāti paredzamās pārtikas uzņemšanas laikā un apetītei pakļautu ēdienu uztveršanai, salīdzinot ar liesām personām.1-8). Pašreizējā izmeklēšana paplašina šos secinājumus, sniedzot mums jaunus pierādījumus tam, ka objektīvs parastās devas mērījums ir saistīts ar hipernētisko reakciju, paredzot garšīgu uzturu neatkarīgi no pamata enerģijas vajadzībām un taukaudu daudzumiem. Pētījuma šķērsgriezuma dēļ rezultātu neprecizitāte laikā nav skaidra. Labāka izpratne par iedzimtiem, individuāliem atšķirības faktoriem, kas veicina pārēšanās, sniegtu papildu ieskatu aptaukošanās attīstībā un uzturēšanā, kā arī sniegtu kritisku informāciju aptaukošanās novēršanas programmu izstrādē.
Pateicības
Mēs pateicamies Lewis centram par Neuroimaging Oregonas Universitātē par viņu ieguldījumu un palīdzību attēlveidošanā šīs izmeklēšanas laikā.
Autora pienākumi bija šādi: KSB un ES: bija atbildīgi par manuskriptu rakstīšanu un pārskatīšanu. KSB: palīdzēja apkopot datus un veikt datu analīzi; un ES: bija atbildīgs par pētījuma dizainu un ievērojami veicināja datu analīzi. Nevienam no autoriem nebija interešu konflikta.
Zemsvītras piezīmes
4Izmantotie saīsinājumi: atkarīgs no BOLD, asins skābekļa līmeņa; DLW, divreiz marķēts ūdens; EE, enerģijas izdevumi; EI, enerģijas patēriņš; MNI, Monreālas neiroloģijas institūts; RMR, atpūtas vielmaiņas ātrums.
ATSAUCES
;