Biol Psihiatrija. Autora manuskripts; pieejams PMC 2016 Apr 11.
Publicēts galīgajā rediģētā formā kā:
Biol Psihiatrija. 2013 maijs 1; 73 (9): 811 – 818.
Publicēts tiešsaistē 2013 Jan 29. doi: 10.1016 / j.biopsych.2012.12.020
PMCID: PMC4827347
NIHMSID: NIHMS763035
Skatīt komentāru “Dzīvnieku modeļi vada ceļu tālākai izpratnei par pārtikas atkarību, kā arī pierādījumu sniegšana par to, ka narkotikas, ko veiksmīgi izmanto atkarībās, var veiksmīgi ārstēt pārēšanās"in Biol Psihiatrija, 74. sējums e11. lpp.
Anotācija
Mūsu smadzenes ir apgrūtinātas, lai atbildētu un meklētu tūlītēju atlīdzību. Tādējādi nav pārsteidzoši, ka daudzi cilvēki pārēstas, kas dažos gadījumos var izraisīt aptaukošanos, bet citi - narkotikas, kas dažos gadījumos var izraisīt atkarību. Lai gan pārtikas uzņemšana un ķermeņa masa ir saskaņā ar homeostatisku regulējumu, ja ir pieejams ļoti garšīgs ēdiens, spēja pretoties ēdienkartei ir atkarīga no pašpārvaldes. Nav homeostatiska regulatora, lai pārbaudītu zāļu (ieskaitot alkoholu) uzņemšanu; līdz ar to narkotiku lietošanas regulēšanu galvenokārt veicina pašpārvalde vai nevēlamas sekas (ti, alkohola sedācija). Traucējumi gan neirobioloģiskajos procesos, kas ir jutīgi pret atalgojumu, gan tie, kas pamato inhibējošo kontroli, var izraisīt kompulsīvas pārtikas uzņemšanu dažiem indivīdiem un kompulsīvo narkotiku lietošanu citos. Pastāv arvien vairāk pierādījumu tam, ka enerģijas homeostāzes traucējumi var ietekmēt atlīdzības shēmu un ka pārmērīga pārtikas apbalvošana var izraisīt izmaiņas atlīdzības shēmā, kas izraisa kompulsīvas pārtikas uzņemšanu, kas līdzinās fenotipam, kas redzams ar atkarību. Atkarības pētījumi ir radījuši jaunus pierādījumus, kas liecina par būtiskām vienādībām starp neironu substrātiem, kas ir atkarības slimības pamatā, un vismaz dažiem aptaukošanās veidiem. Šī atzīšana ir veicinājusi veselīgu diskusiju, lai mēģinātu noskaidrot, cik lielā mērā šie sarežģītie un dimensiju traucējumi pārklājas un vai dziļāka izpratne par šķērsgriezumu starp homeostatiskajām un atalgojuma sistēmām radīs unikālas iespējas aptaukošanās un aptaukošanās novēršanai un ārstēšanai. narkotiku atkarība.
Gan atkarība, gan aptaukošanās atspoguļo smadzeņu reakciju nelīdzsvarotību pret atalgojuma stimuliem vidē. Aptaukošanās gadījumā šo nelīdzsvarotību var izraisīt endokrinoloģiskās novirzes, kas maina enerģētisko slieksni un maina jutīgumu pret pārtikas atlīdzību. Tomēr aptaukošanās var rasties arī, pateicoties vieglai piekļuvei ļoti garšīgiem ēdieniem, kuru pārmērīga lietošana var ietekmēt homeostatisko signalizāciju un traucēt jutīgumu pret pārtikas atlīdzību. No otras puses, atkārtots zāļu patēriņš var tieši traucēt atlīdzības shēmu, tās galveno farmakoloģisko mērķi. Tādējādi dopamīna (DA) sistēma, izmantojot mezoaccumbens / mesolimbic (atlīdzība un emocijas), mezostriatāla (ieradumi, rutīnas un kustība) un mezokortikālo (izpildfunkciju) ceļi, ir kopējs substrāts abu traucējumu neirobioloģijā (Skaitlis 1).

Mēs ierosinām, ka šīm divām slimībām ir kopīgi neirobioloģiski procesi, kas, ja tie tiek pārtraukti, var izraisīt kompulsīvu patēriņu, vienlaikus iesaistot unikālus neirobioloģiskos procesus. Mēs sniedzam pierādījumus par kopīgiem neirobioloģiskiem substrātiem un neapgalvojam, ka aptaukošanās ir pārtikas atkarības rezultāts, bet drīzāk, ka pārtikas atlīdzība ir ļoti svarīga pārēšanās un aptaukošanās ziņā, atsaucoties uz to kā aptaukošanās dimensiju komponentu.
Ģenētiskā pārklāšanās
Sociālie un kultūras faktori veicina aptaukošanās epidēmiju. Tomēr individuālie faktori arī palīdz noteikt, kas šajās vidēs kļūs aptaukošanās. Lai gan ģenētiskie pētījumi ir atklājuši punktu mutācijas, kas ir pārmērīgi pārstāvētas aptaukošanās indivīdu vidū, aptaukošanās lielākoties tiek uzskatīta par poligēnu kontroli. Patiešām, jaunākais visaptverošais genoma mēroga asociācijas pētījums, ko veica 249,796 indivīdiem no Eiropas izcelsmes, identificēja 32 lokus, kas saistīti ar ķermeņa masas indeksu (ĶMI). Tomēr šie 32 loki izskaidroja tikai 1.5% no BMI dispersijas (1,2), situācija, kas maz ticams, ka uzlabosies ar lielākiem paraugiem bioloģisko un vides faktoru sarežģīto mijiedarbību dēļ. Tas īpaši attiecas uz gadījumiem, kad augstas kaloriju satura pārtika ir plaši pieejama ne tikai kā uztura avots, bet arī kā spēcīgs atalgojums, kas pats par sevi veicina ēšanu.
Iespējams, paplašinot to, ko mēs saprotam ar ģenētisko risku aptaukošanās jomā, pārsniedzot gēnus, kas saistīti ar enerģijas homeostāzi (3) iekļaut gēnus, kas modulē mūsu reakciju uz vidi, palielinātu BMI dispersijas procentuālo daļu, ko izskaidro gēni. Piemēram, gēnus, kas ietekmē personību, var veicināt aptaukošanos, ja tie grauj neatlaidību, kas nepieciešama ilgstošai fiziskai aktivitātei. Līdzīgi gēni, kas modulē izpildvaras kontroli, ieskaitot pašpārvaldi, var palīdzēt pārvarēt risku pārēsties pārtikā bagātā vidē. Tas varētu izskaidrot aptaukošanās saistību ar gēniem, kas saistīti ar DA neirotransmisiju, piemēram, DRD2 Taq I A1 alēle, kas saistīta ar atkarību (4). Līdzīgi ir gēni, kas krustojas starp atalgojuma un homeostatiskajiem ceļiem, piemēram, 1 kanabinoīdu receptoriem (CNR1) gēns, vairumā pētījumu tie var būt saistīti ar ĶMI un aptaukošanās risku.5), kā arī ar atkarību (6). Šajā sakarā arī atcerēsimies, ka endogēni opioīdi ir iesaistīti hedoniskā reakcijā uz pārtiku un narkotikām un ka funkcionālais A118G polimorfisms μ-opioīdu receptoru gēnā (OPRM1) ir saistīta ar neaizsargātību pret ēšanas traucējumiem (7) un alkoholisms (8).
Molekulārās pārklāšanās: koncentrējieties uz dopamīnu
Lēmumu par ēšanas (vai ne) pieņemšanu ietekmē ne tikai kaloriju vienādojuma iekšējais stāvoklis, bet arī ne-homeostatiskie faktori, piemēram, pārtikas garša un vides norādījumi, kas izraisa kondicionētas reakcijas. Pēdējā desmitgade ir atklājusi daudzas molekulāras un funkcionālas mijiedarbības starp pārtikas regulēšanas homeostatiskajiem un atalgojuma līmeņiem. Konkrēti, vairāki hormoni un neiropeptīdi, kas iesaistīti enerģijas homeostāzē, ietekmē DA atlīdzības ceļu (9). Kopumā homeostatiskie oreksigēnie signāli palielina ventrālās tegmentālās zonas (VTA) DA šūnu aktivitāti, ja tie ir pakļauti pārtikas stimuliem, bet anoreksijas glikozes inhibē DA dedzināšanu un samazina DA izdalīšanos (10). Turklāt neironi VTA un / vai kodolkrāsās (NAc) ekspresē glikagonam līdzīgu peptīdu-1 (11,12), ghrelin (13,14), leptīns (15,16), insulīns (17), oreksīns (18) un melanokortīna receptoriem (19). Tādēļ nav pārsteidzoši, ka šie hormoni / peptīdi var ietekmēt atbildes reakciju uz ļaunprātīgu zāļu lietošanu. Šādas mijiedarbības varētu izskaidrot novājinātās atbildes uz narkotiku atalgojošo ietekmi dzīvnieku aptaukošanās modeļos (20). Tāpat cilvēka pētījumi atklāja pretēju saikni starp ĶMI un nelegālo narkotiku lietošanu (21) un mazāks risks, ka aptaukošanās indivīdiem rodas vielas22), tostarp mazāks nikotīna līmenis (\ t23) un marihuāna (24) ļaunprātīga izmantošana. Turklāt iejaukšanās, kas samazina ĶMI un samazina insulīna un leptīna līmeni plazmā, paaugstina jutību pret psihostimulējošām zālēm (25) un bariatriska ķirurģija aptaukošanās gadījumā ir saistīta ar paaugstinātu recidīvu risku pret alkohola lietošanu un alkohola lietošanu (26). Kopumā šie rezultāti liecina par iespēju, ka pārtika un zāles var konkurēt par pārklāšanās atlīdzības mehānismiem.
Fenomenoloģisko un neirobioloģisko pārklāšanos starp aptaukošanos un atkarību var prognozēt, pamatojoties uz to, ka ļaunprātīgas lietošanas narkotikas izmanto tos pašus neironu mehānismus, kas modulē motivāciju un virzību meklēt un patērēt pārtiku (27). Tā kā zāles aktivizē smadzeņu atalgojuma ceļus daudz spēcīgāk nekā pārtika, tas palīdz (kopā ar homeostatisko sāta sajūtu) izskaidrot zāļu lielākas spējas izraisīt kontroles zaudēšanu un kompulsīvu uzvedību. Smadzeņu DA ceļi, kas modulē uzvedības reakcijas uz vides stimuliem, spēlē centrālo lomu aptaukošanā (arī atkarībā). Dopamīna neironi (gan VTA, gan materia nigra) modulē ne tikai atalgojumu, bet arī centienus, kas nepieciešami, lai sasniegtu izdzīvošanai nepieciešamo rīcību. Patiešām, DA deficīta peles mirst no bada, iespējams, sakarā ar mazāku motivāciju patērēt pārtiku, un dorsālā striatuma papildināšana ar DA atjauno barošanu un izglāba tos (28). Ir vēl viens DA ceļš (tuberoinfundibulārs ceļš), kas projektē no hipotalāmu līdz hipofīzes dziedzerim, bet mēs to neuzskatām šeit, jo tas vēl nav saistīts ar narkotiku atalgojumu (29), pat ja to var ietekmēt ļaunprātīgas narkotikas (30). Lai sasniegtu savas funkcijas, DA neironi saņem projekcijas no smadzeņu reģioniem, kas saistīti ar autonomām reakcijām (hipotalāmu, insulu), atmiņu (hipokampu), emocionālu reaktivitāti (amygdala), arousal (talamus) un kognitīvo kontroli (prefrontālo garozu), izmantojot daudzveidīgu kopumu. neirotransmiteri un peptīdi (31). Prognozējams, ka daudzas neirotransmiteri, kas saistīti ar narkotiku meklēšanu, ir iesaistīti arī pārtikas uzņemšanā (9).
No visiem pārtikas un narkotiku iedarbībā iesaistītajiem signāliem DA ir rūpīgāk izpētīta. Eksperimenti ar grauzējiem ir parādījuši, ka DA signāli caur D1 receptoriem un D2 receptoriem (D2R) dorālā striatumā ir nepieciešami barošanai un citiem ar ēšanu saistītiem uzvedības veidiem (28). Piemēram, pēc pirmās pārtikas atlīdzības saņemšanas DA neironu aizdegšanās VTA palielinās, palielinoties DA izdalījumam NAc (32). Atkārtoti iedarbojoties, DA neironi pārtrauc aizdegšanos, saņemot ēdienu un uguni, ja tie tiek pakļauti stimulam, kas paredz pārtikas piegādi (33). Turklāt, tā kā nosacītā stimula izraisītais DA pieaugums paredz dzīvības cenu, ko dzīvnieks ir gatavs maksāt, lai tas saņemtu, tas nodrošinās, ka motivācijas piedziņa (ko veicina DA signalizācija) notiek pirms dzīvnieks ēd pārtiku. Interesanti, ka, ja bižele neizraisa sagaidāmo pārtikas atlīdzību, DA neironu aktivitāte tiek kavēta, samazinot džutas stimulējošo vērtību (izmiršana). Gan pārtikas, gan medikamentu atlīdzības dzīvnieku modeļi ir parādījuši, ka pēc izzušanas narkotiku vai pārtikas patēriņu var izraisīt vai nu iedarbība uz bižutēriju, atlīdzību vai stresa faktoru (34). Šī neaizsargātība pret recidīvu ir plaši pētīta zāļu lietošanas modeļos un atspoguļo neiroplastiskas izmaiņas alfa-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazola-propionskābes un N-metil-D-aspartāta receptoru glutamatergiskā signalizācija (\ t35). Attiecībā uz atlīdzību par narkotikām pētījumi ir arī parādījuši, ka nelīdzsvarotība starp D1 receptoru signalizācijas (uzlabotā) un D2 receptoru signalizāciju (samazināts) atvieglo narkotiku lietošanu (36); varētu paredzēt, ka līdzīga nelīdzsvarotība var dot priekšroku kompulsīvai pārtikai. Šī iespēja atbilst nesenajam ziņojumam, kurā bloķēts D1 līdzīgs antagonists un D2 līdzīgs antagonists palielināja pārtikas meklējuma atjaunošanu (37).
Kopumā šie rezultāti liecina, ka homeostatiskā shēma ir attīstījusies, lai izmantotu dopamīnerģisko shēmu, lai uzņemtu barošanas uzvedību ne tikai ar kondicionējošām / atalgojošām īpašībām, kas sākotnēji iekļautas vēdera striatumā, bet arī ar dorsālo striatuma izeju izmantošanu kortikālajās struktūrās. tieši iesaistīts motivācijas savienošanā ar motora atbildēm, kas nepieciešamas mērķtiecīgai uzvedībai (38).
Neirocircuitry un uzvedības pārklāšanās
Lielākā vēlme meklēt un patērēt narkotiku atkarībā ietver ne tikai atalgojuma shēmas, bet arī citu ķēžu, tostarp interocepcijas, inhibējošas kontroles, garastāvokļa un stresa regulēšanas, un atmiņas traucējumus.39). Var apgalvot, ka šis atkarības neirocirkulācijas modelis attiecas arī uz dažiem aptaukošanās veidiem.
Atlīdzība, kondicionēšana un motivācija
Ļaunprātīgas izmantošanas narkotikas, aktivizējot DA atlīdzības shēmu, kas, ja hroniska, neaizsargātās personas var izraisīt atkarību. Daži pārtikas produkti, īpaši tie, kas bagāti ar cukuru un taukiem, arī ir ļoti izdevīgi (40) un var izraisīt atkarību līdzīgu uzvedību laboratorijas dzīvniekiem (\ t41) un cilvēkiem (27). Patiešām, augstas kalorijas pārtikas produkti var veicināt pārēšanās (ti, ēšanas, kas ir atdalīta no enerģētiskām vajadzībām) un rosina iemācīties saikni starp stimulu un atalgojumu (kondicionēšanu). Šis garšīgo ēdienu īpašums agrāk bija evolūcijas ziņā izdevīgs, kad pārtika bija niecīga, bet vidē, kur šādi pārtikas produkti ir bagātīgi un visuresoši, tas ir bīstama atbildība. Tādējādi garšīgi pārtikas produkti, piemēram, ļaunprātīgas lietošanas narkotikas, ir spēcīgs vides ierosinātājs, kas neaizsargātos indivīdos var veicināt vai pastiprināt nekontrolētu uzvedību.
Cilvēkiem garšīgu ēdienu uzņemšana izplata DA striatumā proporcionāli maltītes patīkamībai (42) un aktivizē atlīdzības shēmu (43). Saskaņā ar preklīniskajiem pētījumiem attēlveidošanas pētījumi arī parādīja, ka anoreksijas peptīdi (piemēram, insulīns, leptīns, peptīds YY) samazina smadzeņu atlīdzības sistēmas jutīgumu pret pārtikas atlīdzību, bet oreksigēnās (piemēram, ghrelin,) palielina to [sk.44)]. Pārsteidzoši, ka gan atkarīgajiem, gan aptaukošanās pacientiem ir mazāka atalgojuma shēmu aktivizācija, ja lieto zāles vai garšīgus ēdienus (45). Tas ir pretpasākums, jo tiek uzskatīts, ka DA pieaugums veicina narkotiku un pārtikas atlīdzību atalgojošās vērtības; līdz ar to blūņainas DA atbildes patēriņa laikā paredzēt uzvedības izzušanu. Tā kā klīnikā tas nav redzams, tika ierosināts, ka mazinātā DA aktivizācija ar narkotiku vai pārtikas patēriņu var izraisīt pārmērīgu patēriņu, lai kompensētu atalgojuma shēmas neskaidru reakciju (46). Preklīniskie pētījumi, kas liecina, ka samazināta DA aktivitāte VTA rezultātā ievērojami palielina augstu tauku satura pārtikas produktu patēriņu (47) daļēji atbalsta šo hipotēzi.
Atšķirībā no neskaidrajām atalgojuma atbildēm atalgojuma patēriņa laikā, gan atkarīgi, gan aptaukošanās pacienti uzrāda jutīgu reakciju uz kondicionētajiem signāliem, kas paredz narkotiku vai pārtikas atlīdzību. Šo DA palielinājumu lielums atkarīgajiem subjektiem paredz cue izraisīto alkas intensitāti (48) un dzīvniekiem viņi paredz, ka dzīvnieks ir gatavs izdarīt, lai iegūtu narkotiku (49). Salīdzinot ar indivīdiem ar normālu svaru, aptaukošanās indivīdiem, kas novēroja augstas kalorijas pārtikas attēlus (stimulus, kuriem tie ir pakļauti), palielinājās atalgojuma un motivācijas ķēdes reģionos (NAc, muguras striatum, orbitofrontālā garoza [OFC], priekšējā cingulārā garoza). [ACC], amygdala, hipokamps un insula)50). Līdzīgi, aptaukošanās indivīdiem ar ēšanas traucējumiem, augstāka DA izdalīšanās, ja tā ir pakļauta pārtikas produktu norādījumiem, bija saistīta ar traucējuma smagumu (51).
Plašie glutamatergiskie afferenti DA neironiem no reģioniem, kas iesaistīti atlīdzības apstrādē (NAc), kondicionēšana (amygdala, hipokamps, prefrontālā garoza) un sāpju atribūts (orbitofrontālā garoza) modulē to aktivitāti, reaģējot uz kondicionētiem signāliem (31). Precīzāk, amigdalas, hipokampusa un OFC uz DA neironiem un NAc prognozes ir iesaistītas kondicionētā reakcijā uz pārtiku (52) un narkotikas (53). Tiešām, attēlveidošanas pētījumi parādīja, ka tad, kad nejaušiem vīriešiem tika lūgts kavēt viņu vēlmi pēc pārtikas, ja tie ir pakļauti pārtikas produktiem, tie samazināja aktivitāti amygdala, OFC, hipokampus, insula un striatum; un OFC samazinājums bija saistīts ar pārtikas vēlēšanās \ t54). Līdzīga OFC aktivitātes (un NAc) inhibīcija novērota kokaīna ļaunprātīgajiem, kad viņiem tika lūgts kavēt narkotiku tieksmi pret kokaīna iedarbību (55). Tomēr, salīdzinot ar uztura norādēm, narkotiku norādes ir spēcīgākas reaktīvās uzvedības izraisītāji pēc abstinences perioda. Tādējādi, tiklīdz dzēsts, ar narkotikām pastiprināta uzvedība ir daudz jutīgāka pret stresa izraisītu atjaunošanos nekā ar pārtiku pastiprināta uzvedība (56). Tomēr stress ir saistīts ar palielinātu garšīgu ēdienu patēriņu un svara pieaugumu, kā arī spēcīgu OFC aktivizāciju ar pārtikas atlīdzību (57).
Šķiet, ka tad, ja striatuma DA aktivācija ar norādēm (ieskaitot ar narkotikām saistītos kontekstus) ir saistīta ar vēlmi (vēlmi), kā uzvedību, kas vērsta uz vēlamā atlīdzības patēriņu. Patiešām, DA arī modulē motivāciju un noturību (58). Tā kā narkotiku lietošana kļūst par galveno motivācijas atkarību, atkarību izraisošos priekšmetus izraisa un motivē narkotiku iegūšanas process, bet tiek atsaukts un apātisks, ja tiek pakļauta ar narkotikām nesaistītai darbībai. Šī pāreja ir pētīta, salīdzinot smadzeņu aktivāciju ar narkotiku lietošanu vai bez tās. Pretstatā prefrontālās aktivitātes samazinājumam, kas ziņots par detoksificētiem kokaīna ļaunprātīgajiem, ja tie netiek stimulēti ar narkotiku vai narkotiku lietošanu [skat.59)], ventrālie un mediālie prefrontālie reģioni (ieskaitot OFC un ventrālo ACC) tiek aktivizēti, ja tiek pakļauti tieksmi izraisoši stimuli (vai nu zāles, vai norādes).60,61). Arī tad, ja kokaīna atkarīgie subjekti mērķtiecīgi kavēja tieksmi pēc narkotiku lietošanas, tie, kuri bija veiksmīgi samazinājuši vielmaiņu mediālā OFC (procenti motivējošā vērtība) un NAc (prognozē atlīdzību) (55), kas atbilst OFC, ACC un striatum iesaistīšanai pastiprinātā motivācijā iegādāties atkarību. OFC ir līdzīgi iesaistīts pārtikas produktu svarīguma novērtēšanā (62), palīdzot novērtēt tā sagaidāmo patīkamību un garšu kā tās konteksta funkciju. Parastā svara subjekti, kas pakļauti pārtikas norādēm, parādīja palielinātu aktivitāti OFC, kas bija saistīts ar ēdienu alkām (63). Ir pierādījumi, ka OFC atbalsta arī kondicionētu cue izraisītu barošanu (64) un ka tas veicina pārēšanās, neatkarīgi no bada signāliem (65). Patiešām, vairākas pētniecības līnijas atbalsta funkcionālu saikni starp OFC traucējumiem un nevēlamu ēšanu, tostarp ziņoto saistību starp disinhibēto ēšanu aptaukošanās pusaudžiem un samazinātu OFC tilpumu (66). Pretstatā tam, lielākos mediālā OFC apjomus novēroja gan pacientiem, kas saņēma bulīmiju, gan binge ēšanas traucējumiem (67), un ir ziņots, ka OFC radītie bojājumi rhesus pērtiķiem izraisa hiperfagiju (\ t68).
Cue-conded cravings parādīšanās un stimulējoša motivācija par atlīdzību, kas par pārtiku notiek arī veseliem indivīdiem, kuri nepārēd.69), nebūtu tik postoši, ja tie nesaistītos ar pieaugošiem deficītiem smadzeņu spējā kavēt nepareizu uzvedību.
Pašpārvalde un spēja izturēt kārdinājumu
Spēja aizkavēt priekšstatu reakcijas un veikt pašpārvaldi veicina indivīda spēju nomākt nepiemērotu uzvedību, piemēram, narkotiku lietošanu vai ēdināšanu pēc sāta piesātinājuma, tādējādi modulējot attiecīgi atkarību vai aptaukošanos (70,71). Preklīniskie un klīniskie pētījumi liecina, ka striatāla DA signalizācijas traucējumi var mazināt pašpārvaldi, kā aprakstīts turpmāk.
Attēlveidošanas pētījumi atklāja, ka samazināta striatāla D2R receptoru pieejamība ir konsekventa anomālija visdažādākajās atkarībās no narkotikām, un tas, kas var turpināties mēnešus pēc detoksikācijas [pārskatīts (59)]. Līdzīgi, preklīniskie pētījumi ir parādījuši, ka atkārtotas zāļu iedarbības ir saistītas ar ilgstošu striatāla D2R līmeņa pazemināšanos un signalizāciju (72,73). Stiatumā D2 receptoru starpniecība signalizē caur netiešo ceļu, kas modulē frontokortikālos reģionus, un tā lejupvērstā regulēšana uzlabo zāļu sensibilizāciju dzīvnieku modeļos (74), savukārt tās augšupvērstā regulēšana traucē narkotiku \ t75). Turklāt striatāla D2R inhibīcija vai D1 receptoru ekspresējošo striatālu neironu aktivizēšana (mediējot signālu striatāla tiešajā ceļā) uzlabo jutīgumu pret zāļu atlīdzību (74). Stiatrijas D2R signalizācijas traucējumi ir saistīti arī ar aptaukošanos (76,77) un kompulsīvā pārtikā aptaukošanās grauzējiem (\ t78). Tomēr nav skaidrs, cik lielā mērā ir līdzīgi pretēji regulēšanas procesi attiecībā uz aptaukošanās tiešajiem (samazinātajiem) un netiešajiem (paaugstinātajiem) ceļiem.
Striatāla D2R samazināšanās atkarības un aptaukošanās gadījumā ir saistīta ar aktivitātes samazināšanos prefrontālajos reģionos, kas saistīti ar īpašību piešķiršanu (OFC), kļūdu noteikšanu un inhibēšanu (ACC) un lēmumu pieņemšanu (dorsolateral prefrontal cortex).73,79,80). Tādējādi šo frontālo reģionu nepareiza regulēšana ar D2R-mediēto DA signālu atkarību un aptaukošanos var veicināt narkotiku vai pārtikas stimulējošo motivējošo vērtību un grūtības pretoties tām (70,71). Turklāt, tā kā OFC un ACC traucējumi ir saistīti ar kompulsīvo uzvedību un impulsivitāti, dopamīna traucēta modulācija šajos reģionos var veicināt narkotiku (atkarības) vai pārtikas (aptaukošanās) uzņemšanu.
Līdzīgi arī iepriekšēja prefrontālo reģionu disfunkcija varētu būt pamatā pārmērīgas narkotiku vai pārtikas patēriņa neaizsargātībai, ko vēl vairāk saasinātu striatāla D2R samazināšanās (vai nu narkotiku vai stresa izraisīta; nav skaidrs, vai obesogēnas diētas samazina striatālu D2R). ). Patiešām, mēs parādījām, ka indivīdiem, kuriem, neraugoties uz augsto alkoholisma risku (alkoholisma pozitīvā ģimenes anamnēzē), nebija alkohola, bija augstāks par normālu striatālu D2R, kas bija saistīts ar normālu prefronta vielmaiņu (81), kas varētu tos aizsargāt no alkoholisma. Interesanti, ka nesen veikts pētījums par brāļiem un māsām, kas bija pretrunā ar to atkarību no stimulējošām zālēm, atklāja, ka atkarīgo brāļu un māsu OFC bija ievērojami mazāks nekā nepaziņotu brāļu un māsu vai kontroles personu (82).
Smadzeņu attēlveidošanas dati arī atbalsta domu, ka strukturālās un funkcionālās izmaiņas smadzeņu zonās, kas saistītas ar izpildvaru (ieskaitot inhibējošu), ir saistītas ar augstu ĶMI citos veselos indivīdos. Piemēram, vecāka gadagājuma sieviešu magnētiskās rezonanses attēlveidošanas pētījumā konstatēta negatīva korelācija starp ĶMI un pelēkās vielas tilpumu (ieskaitot frontālos reģionus), kas OFC korelēja ar izpildvaras funkcijas traucējumiem (83). Citi pētījumi atklāja būtisku asins plūsmas samazināšanos prefrontālajā garozā, kas saistīta ar lielāku svaru veseliem kontroles subjektiem (84,85), un funkcionālā magnētiskās rezonanses attēlveidošanas pētījumā ziņots, ka aptaukošanās \ t86). Līdzīgi veseliem kontroles subjektiem ĶMI negatīvi korelēja ar vielmaiņas aktivitāti prefrontālajos reģionos, kuriem šī aktivitāte prognozēja rādītājus par izpildfunkcijas testiem (87). Interesanti, ka veiksmīgie dieteri aktivizē prefrontālos reģionus, kas iesaistīti inhibējošā kontrolē (dorsolateral prefrontal cortex un OFC) ēšanas laikā (88). Šie un citi pētījumi liecina par saistību starp izpildfunkciju un atkarību un aptaukošanās risku / fenotipiem, un tālāka izpēte palīdzēs noskaidrot detaļas, kā arī atšķirības starp šiem fenotipiem.
Skaidrs, ka atsevišķas atšķirības izpildvaras funkcijās var radīt prodromisku risku, ka dažiem indivīdiem būs vēl vairāk aptaukošanās (89). Interesanti, ka bērnu spēju pašregulēt, risināt problēmas un iesaistīties mērķtiecīgas veselības uzvedības jomā šķērsgriezuma izpēte atklāja, ka izpildfunkcijas prasme ir negatīva korelācija ne tikai ar vielu lietošanu, bet arī ar kaloriju uzkodas. un ar mazkustīgu uzvedību (90).
Interoceptīvo signālu izpratne
Vidējā insula ir izšķiroša loma pārtikas, kokaīna un cigarešu alkās (91-93). Tās nozīme atkarībā tika uzsvērta, kad pētījumā konstatēts, ka smēķētāji, kuri cieta insultu, kas bojāja insula, varēja viegli un bez piedzīvojumiem vai recidīviem atmest (94). Insula, jo īpaši tās priekšējie reģioni, ir savstarpēji savienoti ar vairākiem limbiskiem reģioniem un atbalsta interoceptīvas funkcijas, integrējot autonomo un viscerālo informāciju ar emocijām un motivāciju un nodrošinot apzinātu izpratni par šiem aicinājumiem (95). Saskaņā ar šo hipotēzi, daudzi attēlveidošanas pētījumi liecina par insula diferenciālo aktivizēšanos alkas laikā (95). Attiecīgi insula reaktivitāte ir ierosināta kā biomarkers, lai palīdzētu prognozēt recidīvu (96).
Insula ir arī primārā garšas zona, kas piedalās daudzos ēdināšanas uzvedības aspektos, piemēram, garšā. Turklāt rostralais insula (kas saistīts ar primāro garšas garozu) sniedz informāciju OFC, kas ietekmē tās multimodālo attēlojumu par ienākošās pārtikas patīkamu vai atalgotu vērtību (97). Tā kā insula ir iesaistījusies ķermeņa interoceptīvajā nozīmē, emocionālā izpratnē (98), kā arī motivācijā un emocijās (97), nedrīkst būt pārsteidzošs ar salu traucējumiem aptaukošanās. Patiešām, kuņģa izkropļošana izraisa aizmugurējā insula aktivizēšanos, kas, iespējams, atspoguļo tās lomu ķermeņa stāvokļa izpratnē (šajā pilnības gadījumā).99). Turklāt, liesās, bet ne aptaukošanās pacientiem, kuņģa izkropļošana izraisīja amygdala aktivizēšanos un priekšējā insula dezaktivāciju (100). Amigdalāra reakcijas trūkums aptaukošanās pacientiem varētu atspoguļot neskaidru interoceptīvu izpratni par ķermeņa stāvokļiem, kas saistīti ar sāta sajūtu (pilna kuņģa). Kaut arī DA salu aktivitātes modulācija ir slikti izpētīta, tiek atzīts, ka DA ir iesaistīta reakcijā uz garšīgu ēdienu degustāciju, kas tiek izplatīti caur inulāciju (101). Patiešām, cilvēkiem garšīgi garšīgi ēdieni aktivizēja insula un vidus smadzeņu zonas (102,103). Turklāt DA signāli ir nepieciešami arī pārtikas kaloriju satura noteikšanai. Piemēram, ja normālā svara sievietes nogaršoja saldinātāju ar kalorijām (saharozi), aktivizējās gan insula, gan DA vidus smadzeņu laukumi, turpretim kaloriju nesaturoša saldinātāja (sukralozes) degustācija tikai aktivizēja insulu (103). Aptaukošanās pacientiem ir lielāka salu aktivācija nekā parastiem kontroles subjektiem, degustējot šķidru maltīti ar cukuru un taukiem (102). Turpretī indivīdi, kas atguvušies no anoreksijas nervozes, saharozes degustācijas laikā mazina salu aktivāciju, un nevēlamas sajūtas, kas saistītas ar salu aktivizēšanos, nav saistītas ar kontroles subjektiem (104).
Atkarīgās dimensijas tumšā puse
Koob un Le Moal sākotnēji ierosināja atkarības tumšo pusi (105), lai aprakstītu pāreju, ko narkotiku atkarīgie indivīdi piedzīvo starp narkotiku sākotnējo, patīkamo lietošanu līdz tādam, kas ar atkārtotu lietošanu izraisa narkotiku patēriņu, lai mazinātu negatīvās emocionālās situācijas. Pavisam nesen, Parylak un citi. (106) ir ierosinājuši, ka līdzīga pāreja var notikt arī pārtikas atkarības gadījumā ar pakļaušanu obesogēniem pārtikas produktiem. Viņi norādīja, ka gan narkomānijā, gan atsevišķos gadījumos aptaukošanās vai ēšanas traucējumi, stress un negatīvs noskaņojums (depresija, trauksme) var izraisīt kompulsīvu narkotiku (atkarību) vai uzturu cilvēkiem (aptaukošanās un ēšanas traucējumi). Viņu modelis akcentē smadzeņu ķēžu nozīmi, kas modulē stresa reaktivitāti un pretpasākumu, kas pastiprinās pēc atkārtotas zāļu iedarbības, bet arī pēc pārtraukuma piekļūt garšīgiem pārtikas produktiem. Galvenais modelis ir paplašinātā amygdala paaugstināta jutība un pastiprināta signalizācija, izmantojot kortikotropīna atbrīvojošo faktoru un kortikotropīnu atbrīvojošo faktoru saistītus peptīdus, kas veicina reakciju uz stresu.
Līdztekus atzīšana, ka habenula mediē VTA DA neironu šaušanas inhibīciju, kad gaidāmais atalgojums nenotiek (107) arī iesaista šo reģionu, veicinot šādu pretbloķēšanas shēmu. Tādējādi hroniskas narkotiku iedarbības rezultātā paaugstinātā habenula jutība varētu veicināt lielāku reaktivitāti pret narkotiku lietošanu un arī veicināt disforu stāvokli atcelšanas laikā. Patiešām, kokaīna vai heroīna atkarības dzīvnieku modeļos aktivizēta sānu habenula ir saistīta ar recidīvu (108,109). Habenula ir saistīta arī ar pārtikas atlīdzību: neironiem rostromedial tegmental kodolā, kas saņem nozīmīgu ieguldījumu no sānu habenulas, projektē VTA DA neironus un tiek aktivizēti pēc pārtikas trūkuma (110). Šie konstatējumi atbilst laterālās habenulas lomai, reaģējot uz aversīviem stimuliem vai tādiem stāvokļiem kā tie, kas rodas diētas vai zāļu lietošanas pārtraukšanas laikā.
Kopsavilkums un ietekme
Cilvēka smadzenes ir sarežģīta bioloģiska sistēma, kas tiek organizēta interaktīvo tīklu slāņainā arhitektūrā, ko dažreiz sauc par izliektiem (111), kur daudzu potenciālu ieeju sašaurinātā piltuve konverģē uz salīdzinoši nelielu skaitu procesu, pirms atkal atkal ieslēdzas dažādās izvadās. Ēšanas uzvedība ir lielisks piemērs šai arhitektūrai, kurā hipotalāms ir vielmaiņas mezgla centrālais mezgls (Attēls 2A) un vidus smadzeņu DA kodi (VTA un substia nigra) un to projekcijas reģioni (NAc; amygdala; hipokamps; dorsāla striatums; prefrontāls, motors un laikmeta dzīslas) ir centrālais mezgls sistēmai, kas reaģē uz galvenajiem ārējiem stimuliem (ieskaitot narkotikas); un pārtika), kā arī attiecīgie iekšējie signāli (ti, bads, slāpes) (Attēls 2B). Šīs divas sistēmas var uzskatīt par ligzdotu slāņu arhitektūru piemēriem.111), kurā DA bowtie nodrošina iekšējos signālus, ko nodrošina hipotalāma signalizācija (Attēls 2C). Šis modelis palīdz izskaidrot pieaugošo piemēru kontaktpunktiem starp aptaukošanos un atkarību, no kuriem daži tika uzsvērti šajā pārskatā.

Tādējādi stratēģijas, kas aizņemas no veiksmīgām profilakses un ārstēšanas stratēģijām atkarībā, varētu būt noderīgas aptaukošanās gadījumā. Turpmākajos pētījumos šajā jomā būtu jāietver sociālās un politikas stratēģijas, lai samazinātu obesogēnās pārtikas pieejamību (ierobežojot tās pārdošanu, palielinot to izmaksas), palielinot piekļuvi alternatīviem pastiprinātājiem (veselīga pārtika, kas var konkurēt ar cenu par augstu kaloriju barību un piekļuvi fiziskiem produktiem). aktivitāte) un attīstīt izglītību (izmantojot skolas, ģimenes un kopienas). Līdzīgi, ārstēšanas pētījumi varētu koncentrēties uz klīniskām un sociālām stratēģijām, lai samazinātu pārtikas stiprinošās īpašības un atjaunotu / uzlabotu alternatīvo pastiprinātāju atalgojuma īpašības (ietverot sociālos ieguvumus, fizisko aktivitāti, neparedzētus apstākļus), kavējot nosacītas mācīšanās asociācijas (dzēšanas nosacītās reakcijas, jaunu asociāciju apguve), samazina stresa reaktivitāti un uzlabo garastāvokli (fiziskā aktivitāte, kognitīvā terapija) un stiprina vispārējas nozīmes pašpārvaldi (kognitīvās un uzvedības procedūras). Tulkojumu aspekti, kas rodas, atzīstot šo slimību pārklāšanos, ir tikai viens no vairākiem iespējamiem turpmākajiem pētniecības virzieniem, kas noteikti šajā pārskatā (Tabula 1).
Ir teikts, ka divi lielākie novēršamie draudi sabiedrības veselībai (smēķēšana un aptaukošanās) ietver atlīdzības shēmu, kas indivīdu motivāciju patērēt atlīdzību, neskatoties uz to, ka tie kaitē viņu veselībai. Lai risinātu abas šīs epidēmijas, papildus individuālām individuālām pieejām būs nepieciešamas plašas sabiedrības veselības iniciatīvas, kas veicina gudras pārmaiņas vidē.
Pateicības
Šo pētījumu atbalstīja Nacionālie veselības institūti (Nacionālā alkohola un alkohola lietošanas institūta Intramural Research Program).
Zemsvītras piezīmes
Autori neuzrāda biomedicīnas finanšu intereses vai potenciālus interešu konfliktus.
Atsauces