Biol Psikiatri. Manuskrip penulis; boleh didapati di PMC 2014 Mei 1.
Diterbitkan dalam bentuk akhir yang diedit sebagai:
Biol Psikiatri. 2013 Mei 1; 73 (9): 877-886.
Diterbitkan dalam talian 2013 Feb 23. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.01.014
PMCID: PMC3686098
NIHMSID: NIHMS466498
Abstrak
Latar Belakang
Langkah penting dalam penyelidikan obesiti melibatkan mengenal pasti dasar neurobiologi pemprosesan ganjaran bukan makanan yang unik kepada subkumpulan individu yang gemuk.
Kaedah
Sembilan belas individu gemuk mencari rawatan untuk gangguan makan pesta (BED) dibandingkan dengan subjek kawalan lemak 19 tanpa obesiti (OB) dan 19 (LC) semasa menjalankan tugas ganjaran / kerugian kewangan yang memaparkan komponen antisipatif dan hasil semasa resonans magnetik berfungsi pengimejan. Perbezaan dalam pengaktifan serantau telah disiasat dalam kumpulan BED, OB, dan LC semasa prospek ganjaran / kerugian, jangkaan, dan pemberitahuan.
Hasil
Berkenaan dengan kumpulan LC, kumpulan OB menunjukkan peningkatan aktiviti korteks prefrontal striatal dan ventrenedial semasa fasa antisipatif. Sebaliknya, kumpulan BED yang relatif kepada kumpulan OB menunjukkan penurunan aktiviti striatal ventral dua hala semasa pemprosesan ganjaran / kerugian antisipatif. Tiada perbezaan diperhatikan di antara kumpulan BED dan LC di striatum ventral.
kesimpulan
Heterogenitas wujud di kalangan individu yang gemuk berkenaan dengan hubungan saraf / ganjaran neural. Perbezaan saraf dalam kumpulan yang boleh dipisahkan dengan obesiti menunjukkan bahawa pelbagai, intervensi yang berbeza mungkin penting dalam mengoptimumkan strategi pencegahan dan rawatan untuk obesiti.
Sistem ganjaran saraf-melalui peraturan selera makan, peraturan berat badan, dan tindak balas rawatan-telah dikaitkan dengan obesiti (1-3). Walau bagaimanapun, kajian dalam populasi obes telah menunjukkan kedua-dua hiper- dan hipertensi ganjaran neurokuitif sebagai tindak balas kepada isyarat makanan (4-8). Penemuan ini seolah-olah tidak berkaitan mungkin berkaitan dengan heterogen di kalangan individu gemuk (9). Obesiti dikaitkan dengan pelbagai jenis kelakuan makan yang tidak teratur. Sebagai contoh, kumpulan yang mempunyai obesiti dan binge eating disorder (BED) berbeza daripada mereka yang mempunyai obesiti yang berkaitan dengan non-binge pada banyak dimensi tingkah laku dan psikologi (10). Perdebatan semasa wujud berkaitan dengan kebolehgunaan "ketagihan makanan" untuk memakan tingkah laku; walaupun sesetengah penyiasat membantah kekurangan bukti (11), yang lain mencadangkan bahawa konstruk itu kelihatan sangat relevan dengan subkumpulan obes tertentu, seperti BED (12,13).
Penemuan yang tidak jelas mungkin juga mencerminkan kegagalan untuk membahagikan fasa yang secukupnya yang berkaitan dengan pemprosesan antisipatif dan hasil (14). Rangsangan jangkaan dikaitkan dengan aktiviti striatal ventral (VS), manakala aktiviti korteks prefrontal medial lebih besar dikaitkan dengan pemberitahuan ganjaran atau fasa hasil pemprosesan ganjaran15-18). Kajian makanan-isyarat yang membuat perbezaan pendapat yang bersifat anticipatory melaporkan respons yang lebih baik terhadap VS, midrib, amygdala, dan thalamus berbanding dengan fasa pemprosesan ganjaran dalam individu yang sihat19,20). Penggunaan makanan yang enak dihubungkan dengan aktiviti yang lebih besar dalam korteks orbitofrontal (OFC) dan insula, dengan peningkatan tindak balas yang diperhatikan dalam individu gemuk (19,21,22). Dalam obesiti, perbezaan antisipatori sangat penting, kerana pengambilan tenaga seolah-olah sangat dipengaruhi oleh isyarat antisipatori daripada penggunaan makanan sebenar (23). Peningkatan ganjaran makanan dijadikan sebagai pencetus untuk makan berlebihan dalam individu gemuk (20,24).
Sehingga kini, kajian neuroimaging membezakan pemprosesan antisipatif / makanan dalam populasi dengan makanan yang tidak berurutan memberikan penemuan yang kompleks. Obes, berbanding dengan tanpa lemak, individu menunjukkan peningkatan aktiviti dalam insula dan gyrus frontal inferior (IFG) semasa jangkaan makanan (22). Walau bagaimanapun, dalam bulimia nervosa, gangguan yang dicirikan oleh makan pesta, jangkaan makanan dikaitkan dengan aktiviti prefrontal dan insula yang berkurangan, berbanding dengan individu yang tidak memakan (25). Aktiviti striatal dikaitkan dengan tugas pemprosesan ganjaran (15-18,26,27), dan tindak balas striatal yang diubah dikaitkan dengan obesiti dan berat badan; Walau bagaimanapun, walaupun sesetengah kajian menunjukkan aktiviti yang berkurangan selepas pengambilan makanan yang enak dalam individu yang gemuk, yang lain melaporkan peningkatan respons yang tegas (6,22,28,29).
Begitu juga, kesusasteraan penagihan termasuk penemuan yang kelihatan samar dalam pemprosesan ganjaran, walaupun membezakan komponen anticipatory / consummatory. Sebagai contoh, peningkatan aktiviti striatal telah dilaporkan dalam pergantungan kokain semasa pemprosesan antisipatif (30), manakala respon VS anticipatory telah dicatat dalam pergantungan alkohol (31) dan perjudian patologi (32). Perbezaan ini mungkin berkaitan dengan gangguan tertentu, pertimbangan metodologi / analitik, status mencari rawatan, atau penentuan anatomi VS; Perbezaan tambahan mungkin berkaitan dengan jenis penguat (contohnya ketagihan yang berkaitan / tidak berkaitan).
Walaupun banyak kajian neuroimaging memeriksa proses ganjaran yang berkaitan dengan paradigma makanan dalam populasi obes, terdapat kekurangan penyiasatan ke pemprosesan ganjaran bukan makanan dalam obesiti (33,34). Memahami pemprosesan ganjaran secara umum dalam obesiti adalah penting, kerana perubahan dalam litar ganjaran mungkin mewakili kelemahan untuk makan tidak berurutan. Kajian semasa menggunakan pencitraan resonans magnetik fungsional (fMRI) untuk memeriksa pungutan ganjaran kewangan semasa jangkaan dan penerimaan kemenangan / kehilangan individu yang gemuk dengan dan tanpa BED dan kumpulan perbandingan lemah (LC). Penyakit makan binge berbeza dengan banyak bentuk obesiti dan gangguan makan yang lain dalam pelbagai tanda tingkah laku, imej badan, psikologi, dan psikiatri (10,35,36). Walau bagaimanapun, setakat ini, hanya dua kajian neuroimaging telah mengkaji korelasi bio-perilaku gangguan ini berbanding dengan keadaan obes yang lain. Perbezaan yang pertama diperhatikan dalam peserta BED yang berlebihan berat berbanding kumpulan berlebihan berat badan dan tanpa leher tanpa BED dalam respons korteks prefrontal ventrenedial (vmPFC) kepada isyarat makanan37). Baru-baru ini, kami mengamati perbezaan pengaktifan otak antara individu gemuk dengan dan tanpa BED semasa tugas kawalan kognitif, dengan kumpulan BED menunjukkan pengaktifan yang berkurangan dalam IFG, vmPFC, dan insula (38).
Untuk menyiasat perbezaan lebih lanjut dalam individu obes dengan dan tanpa BED, kami menggunakan tugas penangguhan insentif monetari (MIDT) secara meluas untuk memeriksa pemprosesan ganjaran / kehilangan (16,17,32,39,40). Kami menghipnotiskan bahawa kumpulan BED akan menunjukkan penurunan yang dipertimbangkan dalam VS semasa fasa antisipatif, sedangkan kumpulan OB akan menunjukkan peningkatan aktiviti VS berbanding kumpulan LC. Kami hipotesis bahawa, selaras dengan kajian fMRI di bulimia (25), semasa fasa keputusan kumpulan BED akan menunjukkan menurunkan vmPFC, insula, talamus, dan aktiviti IFG berbanding kumpulan bukan BED. Kesamaan dalam kumpulan BED dan OB telah diperiksa, dengan memberikan persamaan yang mungkin di antara individu-individu yang gemuk dalam kaitan saraf pemprosesan ganjaran.
Kaedah dan Bahan
Peserta
Peserta termasuk 57 dewasa 19-64 tahun umur (min umur: 38.9, 34 perempuan), di mana 64.9% (n = 37) dikenal pasti sebagai Kaukasia, 29.0% (n = 17) dikenal pasti sebagai Afrika Amerika, 5.3% (n = 3) dikenalpasti sebagai Orang Asli Amerika dan 1.8% (n = 1) dikenal pasti sebagai Asia Amerika; 5.3% (n = 3) mengenal pasti diri mereka sebagai Hispanik, dan 94.7% (n = 54) dikenal pasti sebagai bukan Hispanik. Maklumat demografi ada Jadual 1 dan Tambahan 1. Umur dimasukkan sebagai kovariat dalam semua analisis kontras kumpulan, berdasarkan perbezaan kumpulan umur dan untuk mengawal kesan berpotensi umur. Indeks jisim badan (BMI) dalam kumpulan BED adalah dari 30.1 hingga 44.1. Kumpulan OB termasuk individu 19 dengan BMI dari 30.4 hingga 41.6 dan kumpulan LC terdiri daripada individu 19 dengan BMI dari 20.4 hingga 24.6. Kumpulan BED dan OB tidak berbeza dengan BMI min, dan seperti yang diharapkan, kumpulan ini mempunyai BMI yang lebih tinggi daripada kumpulan LC.
Kumpulan BED gemuk terdiri daripada peserta yang mencari rawatan 19 yang terdaftar dalam ujian percubaan placebo terkawal rawak 4-bulan rawatan sibutramine dan cognitivebehavioral-bantuan diri intervensi, bersendirian atau dalam gabungan. Berikutan langkah-langkah asas yang diterangkan di sini, peserta menjalani protokol fMRI sebelum memulakan rawatan, yang dihantar untuk bulan 4. Kriteria DSM-5 yang dicadangkan untuk BED (www.dsm5.org) digunakan untuk mengesahkan bahawa semua individu dalam kumpulan BED memenuhi kriteria, tetapi tiada individu dalam kumpulan OB atau LC mempunyai ekspresi sejarah atau semasa makan pesta atau perilaku makan yang tidak beraturan.
Langkah-langkah
MIDT
Semua peserta telah melengkapkan MIDT; kaedah dan kaedah eksperimen diterangkan di tempat lain (32,39) dan dalam bahagian Kaedah Tambahan 1.
Perolehan dan Analisis fMRI
Imej diperoleh dengan sistem MRI Siemens TIM Trio 3T (Siemens, Malvern, Pennsylvania). Kaedah pemerolehan imej dan analisis terperinci dalam Tambahan 1. Imej fungsional telah diproses terlebih dahulu dengan SPM5 (Makmal Pengimejan Fungsian Selamat Datang, London, UK), dinormalisasikan kepada template Montreal-Neurological-Institute dan dilicinkan dengan kernel 6-mm lebar maksimum pada separuh maksimum. Pemodelan peringkat pertama dilakukan dengan regresi yang mantap (41) untuk mengurangkan pengaruh penglihatan (42). Parameter penapis pergerakan dan lulus tinggi dimasukkan sebagai pemampat tambahan tanpa faedah. Pakej analisis Neuroelf (www.neuroelf.net) digunakan untuk analisis kesan rawak tahap kedua. Pembetulan bagi pelbagai perbandingan dilakukan dengan simulasi Monte-Carlo (contohnya, AlphaSim), dengan ambang voxel-bijaksana dan kluster gabungan untuk menghasilkan kadar kesilapan keluarga-5%. Untuk mengkaji aktivasi otak yang berkaitan dengan tugas, kami membezakan: 1) jangkaan keuntungan monetari berbanding jangkaan tidak ada hasil moneter bagi fasa prospek (A1) dan jangkauan pemberitahuan (A2) (A1Win dan A2Win); 2) menjangkakan kerugian kewangan berbanding jangkaan tidak ada hasil kewangan bagi fasa A1 dan A2 (A1Loss dan A2Loss); 3) "Menang" berbanding ujian "Neutral" hasil (OCWin); dan 4) "Kehilangan" berbanding ujian "Neutral" hasil (OCLoss). Lihat Tambahan 1 untuk maklumat lanjut dan Balodis et al. (32) yang menggambarkan struktur percubaan. Untuk memeriksa perbezaan antara kumpulan, kami membandingkan aktiviti dalam kumpulan BED, OB, dan LC semasa A1Win, A2Win, OCWin, A1Loss, A2Loss, dan OCLoss dalam pasangan yang bijak t ujian. Sebagai tambahan kepada kontras seluruh otak, analisa rantau 2 dilakukan. Analisis ini memberi tumpuan kepada VS, dengan koordinat dari meta-analisis litar otak yang direkrut semasa menjangkakan insentif kewangan (Rajah 2) (43) dan koordinat merangkumi akusatif nukleus (Rajah 3) (26).
Hasil
Hasil kontras A1 dan tindak balas tingkah laku dan afektif terletak di Supplement 1, memandangkan batasan ruang dan kaitan fasa A2 dan OC untuk proses ketagihan. Di samping itu, analisis gabungan menyenaraikan pengaktifan bertindih di seluruh kumpulan obes (kumpulan BED + OB digabungkan) disenaraikan dalam Jadual S2 dalam Tambahan 1. Semua perbezaan kumpulan disenaraikan dalam Jadual 1. Dalam berikut, hasil menonjolkan dan menggambarkan perbezaan kumpulan yang berkaitan dengan hipotesis kami (iaitu, fronto-striatal areas). Keputusan analisa rantau mengenai minat digambarkan dalam Angka 2 and Dan33.
OB Versus LC
A2Win
Semasa A2Win, kontras OB-LC menunjukkan peningkatan aktiviti di IFG yang betul memanjang ke arah OFC dan di thalamus dua hala yang memperluas ke arah kanan, VS (Rajah 2C, Rajah 3C), dan hipotalamus.
A2Loss
Semasa A2Loss, kontras OB-LC menunjukkan aktiviti peningkatan di sebelah kiri IFG memperluaskan bilateral ke IFG, OFC, dan vmPFC yang betul; gyrus frontal medial kanan meluas ke lateral ke gyrus frontal tengah dan IFG; dan meninggalkan substantia nigra tengah midrib yang memanjangkan kepada nukleus merah dan nukleus serat.
OCWin
Semasa OCWin, kontras OB-LC menunjukkan aktiviti menurun secara relatif di gyrus presentral kiri yang memperluas bahagian punggung ke gyrus frontal dan postcentral tengah.
OCLoss
Semasa OCLoss, kontras OB-LC menunjukkan aktiviti berkurang di gyrus presentral kiri yang meluas ke medan depan dan posturral gyrus.
BED Versus LC
A2Win
Semasa A2Win, kontras BED-LC menunjukkan aktiviti peningkatan yang lebih tinggi dalam caudate dorsal yang meluas ke gyrus frontal, insula, dan claustrum tengah dan dalam gyrus cingulate kiri yang meluas hingga caudate (Rajah 2D). Aktiviti yang berkurangan diperhatikan dalam gyrus frontal medial punggung.
A2Loss
Semasa A2Loss, kontras BED-LC menunjukkan aktiviti yang semakin meningkat dalam caudate kanan yang meluas ke IFG. Aktivitas yang dikurangkan secara relatifnya diperhatikan dalam gyrus frontal kanan tengah yang memanjangkan dorsal ke gyrus frontal medial.
OCWin
Semasa OCWin, kontras BED-LC menunjukkan aktiviti yang berkurangan dalam gyrus temporal unggul yang meluas kepada insula, cingulate gyrus, dan cingulate posterior; meninggalkan lobus parietal yang lebih rendah yang meluas kepada insula, cingulate posterior, gyrus temporal unggul / pertengahan, VS, caudate, gyrus postcentral, precuneus, cuneus, gyrus occipital yang lebih tinggi / tengah; cingulate anterior dua hala yang meluas ke IFG, caudate, dan klarustrum; gyrus frontal medial dua hala; dan betul VS.
OCLoss
Semasa OCLoss, kontras BED-LC menunjukkan aktiviti yang menurun secara relatif di gyrus presentral kiri yang meluas ke gingus cingulate yang betul, cingulate anterior dua hala, lobus paracentral kiri, gyrus postcentral kanan, dan lobus paracentral kanan; gyrus temporal yang unggul meluas kepada gyrus temporal melintang, gyrus postcentral, dan insula; insula kiri memanjang ke gyrus precentral dan gyrus postcentral; meninggalkan cingulate posterior memanjangkan kepada gyrus lingual, precuneus dua hala, dan cuneus; dan orang tengah yang betul untuk talamus dan golongan.
BED Versus OB
A2Win
Semasa A2Win, kontras BED-OB menunjukkan aktiviti yang berkurangan dalam inti nukleus yang memperluas bilateral ke VS (Rajah 2B, Rajah 3B), hypothalamus, thalamus, caudate, putamen, dan nukleus merah tengah; dalam gyrus cingulate yang betul memperluaskan bilateral ke medial / superior gyrus frontal; insula kanan meluas ke gyrus temporal unggul; dan di gyrus presentral kiri yang meluas ke IFG.
A2Loss
Semasa A2Loss, kontras BED-OB menunjukkan aktiviti yang berkurangan dalam nukleus tengah otak yang memanjangkan ke thalamus, VS bilateral, dan substantia nigra; gyrus frontal medial yang meluas kepada gyrus postcentral, cingulate gyrus, lobule parietal rendah, gyrus postcentral, dan gyrus frontal yang unggul; meninggalkan insula memanjang kepada gyrus temporal unggul; gyrus frontal tengah meluas ke cingulate anterior dan gyrus frontal medial; dan meninggalkan gyrus precentral yang meluas ke gyrus postcentral.
OCWin
Semasa OCWin, kontras BED-OB menunjukkan aktiviti yang berkurang dalam insula, nukleus lentiform, para-hippocampal gyrus, cuneus, thalamus, dan gyrus temporal yang unggul; gyrus temporal yang unggul meluas ke insula, gyrus precentral, dan IFG; gyrus frontal medial kanan yang meluas ke cingulate anterior, VS dua hala, dan caudate; dan meninggalkan caudate.
OCLoss
Semasa OCLoss, perbezaan BED-OB tidak menunjukkan perbezaan kumpulan di rantau fronto-striatal (Jadual 1 menyenaraikan semua perbezaan kumpulan).
Perbincangan
Perbezaan yang signifikan dilihat antara kumpulan BED, OB, dan LC dalam cara yang mengesahkan beberapa hipotesis kami: perbezaan antisipatif yang signifikan dalam VS diperhatikan semasa fasa menang / rugi A2 dalam perbezaan BED-OB (tetapi tidak BED-LC); Perbandingan BED-OB semasa fasa ini mendedahkan tindak balas VS antisipatif yang berkurangan di BED, manakala perbezaan OB-LC menunjukkan peningkatan respons VS di OB. Corak-corak ini juga diadakan untuk perbezaan kumpulan di kalangan orang tengah, thalamus, dan amygdala, yang menunjukkan pengambilan berlainan litar afektif dan / atau motivasi (44,45). Pemprosesan hasil dalam peserta BED dikaitkan dengan aktiviti prefrontal dan insula berkurang berbanding kedua-dua kumpulan bukan BED. Implikasi biologi dan klinikal dibincangkan di sini berkenaan dengan perbezaan antara perbezaan kumpulan semasa fasa ganjaran antisipatif dan hasil.
Pemprosesan Antisipasi
Selaras dengan hipotesis kami, pemprosesan antisipatori dikaitkan dengan aktiviti VS bilateral yang berkurang di BED berbanding peserta OB. Sebaliknya, perbezaan OB-LC menunjukkan pengambilan VS meningkat dua hala dalam fasa ini dalam peserta OB. Di samping itu, isyarat BED-OB divergent dibuktikan dalam bidang midbrain, amygdala, dan thalamus yang sebelum ini dikenal pasti dalam paradigma isyarat makanan sebagai lebih responsif semasa antisipatori berbanding dengan proses ganjaran (19,20). Oleh itu, keputusan-keputusan ini memberikan beberapa klarifikasi hiperaktiviti hiperaktif yang kelihatan samar-samar dalam penemuan-penemuan dalam obesiti dan menekankan pentingnya membezakan antara subtipe obesiti dan fasa ganjaran antisipatif-hasil. The VS, khususnya nukleus accumbens, telah sangat terlibat dalam pemprosesan ganjaran, terutama kerana ia berkaitan dengan perubahan dalam keadaan afektif dan tingkah laku yang diarahkan oleh matlamat46-48). Tinjauan kami terhadap tindak balas striatal yang berkurangan dalam kumpulan BED, berbanding dengan kumpulan OB, merentasi fasa A2 win / loss yang sesuai dengan penemuan MIDT dalam populasi lain yang dicirikan oleh masalah dengan kawalan impuls, termasuk mereka dengan perjudian patologi, gangguan kekurangan perhatian / hiperaktif , ketergantungan alkohol, dan sejarah keluarga positif untuk alkohol (31,32,39,49,50). Sama seperti penemuan berkaitan perjudian patologi (37), hypoactivity frontostrial relatif dalam peserta BED adalah kurang fasa khusus daripada hipotesis. Aktiviti fronto-striatal yang agak berkurangan berlaku dalam fasa antisipatif dan hasil dan keadaan menang dan kerugian (Rajah 1), yang menunjukkan di BED corak umum yang dipotong fronto-striatal pemprosesan ganjaran dan kerugian. Di samping itu, perbezaan BED-LC dan BED-OB menghasilkan corak perbezaan yang sama di seluruh fasa hasil di MIDT, terutamanya di kawasan-kawasan yang bersifat insular dan striatal. Walau bagaimanapun, beberapa perbezaan di kawasan fronto-striatal semasa fasa jangkaan dalam kontras BED-LC menunjukkan bahawa kumpulan BED mungkin paling dicirikan oleh perubahan semasa fasa hasil, sedangkan kumpulan OB dibezakan melalui hiperaktif semasa fasa antisipatif.
Kaitan dengan teori ketagihan
Pemprosesan antisipatif yang berkurangan mungkin mewakili pendahulu penting dalam pembangunan BED. "Sindrom kekurangan ganjaran" menunjukan bahawa individu yang mempunyai aktiviti neurocuitory reward ganjaran yang rendah boleh menggunakan makanan atau terlibat dalam tingkah laku ketagihan dalam usaha pampasan untuk merangsang aktiviti di kawasan ini (51). Tinjauan midbrain yang merangkumi substantia nigra dalam kedua-dua fasa A2W dan A2L dalam BED-OB dan kontras OB-LC mencadangkan perubahan dalam laluan saraf dopaminergik. Sesungguhnya VS, hypothalamus, thalamus, dan korteks prefrontal merupakan kawasan unjuran utama sistem dopamin mesokortikolimbik, selaras dengan peranan neurotransmitter ini dalam pemprosesan ganjaran52,53). Walaupun fMRI tidak pasti dapat mengaitkan perubahan aktiviti kepada dopamin, kajian fMRI dan positron pelepasan tomografi menunjukkan peningkatan aktiviti dopaminergik di kawasan kortikal prefrontal apabila individu menjangkakan dan menerima ganjaran kewangan (54). Perubahan dopaminergik dicatatkan dalam BED (55-57), dan pembebasan dopamine striatal semasa rangsangan makanan secara positif dikaitkan dengan kekangan diet (58). Bagaimanapun, model dopaminergik BED-hypo-aktif / OB-hiperaktif mungkin menyederhanakan proses asas; Perubahan mungkin berkaitan dengan peringkat gangguan spesifik, supaya hipersensitiviti awal sistem ini mungkin dikurangkan dengan makanan berlebihan yang berlebihan makanan tinggi lemak atau manis (59-61). Selaras dengan teori insentif-indikator, kesan hedonik (iaitu, "suka") pemprosesan berkhasiat mungkin berkurangan selepas penggunaan yang terlalu banyak, manakala komponen insentif-salingan (iaitu, "menginginkan") semakin tinggi. Dalam kajian semasa, peserta BED memperlihatkan pemprosesan antisipatif berkurangan berbanding kumpulan OB kepada isyarat monetari; adalah mungkin pendedahan kepada isyarat makanan (iaitu, rangsangan spesifik disorder) mungkin meningkatkan aktiviti dalam rangkaian fronto-striatal (37).
Berbeza dengan kumpulan BED, perbezaan kelompok OB-LC kebanyakannya terkandung dalam fasa antisipatif. Penemuan dalam kumpulan OB (berbanding dengan LC) peningkatan medial / lateral OFC, striatum, amygdala, dan aktivasi hippocampal semasa pemprosesan anticipatory adalah selaras dengan corak tindak balas yang sama yang dinyatakan semasa penyampaian isyarat makanan7) dan menyokong idea jangkaan ganjaran yang lebih besar dalam kumpulan ini.
Pemprosesan Hasil
Selaras dengan hipotesis kami, peserta BED menunjukkan aktiviti yang berkurangan dalam kawasan prefrontal dan insular semasa fasa hasil, berbanding dengan kumpulan OB dan LC. Penemuan ini selaras dengan laporan bulimia yang lengkap dan subtembres, di mana individu menunjukkan aktiviti yang berkurangan dalam gyrus frontal kiri tengah, insula, dan gyrus precentral kanan semasa penggunaan makanan yang enak (25). Selain itu, vmPFC dan atrofi insula kanan dikaitkan dengan etiologi makan pesta kompulsif (62). Dalam kedua-dua perbezaan BED-OB dan BED-LC, aktiviti insula dua hala yang berkurang kepada IFG terbukti dalam peserta BED. Insula merupakan korteks rasa utama tetapi juga terlibat dalam isyarat homostatik (63-65). Oleh itu, keputusan menyokong idea pemprosesan ganjaran yang diubah secara umum di BED. Kesedaran interperseptif yang berubah melalui aktiviti insula yang tumpul, terutamanya semasa pemprosesan hasil, mencadangkan keupayaan terjejas untuk mengintegrasikan maklumat ganjaran yang berkaitan dengan keadaan semasa individu. Di samping itu, IFG terlibat dalam interaksi antara pemprosesan kognitif dan motivasi semasa kawalan kendalian (66-68); Oleh itu, IFG berkurangan kolektif dan isyarat insula mungkin mempunyai implikasi untuk mengukur isyarat lapar / kenyang.
Kekuatan, Batasan, dan Arah Masa Depan
Untuk pengetahuan kita, kajian semasa adalah penyiasatan fMRI yang pertama kepada pemprosesan ganjaran yang merata di seluruh peringkat ganjaran yang tersendiri dan antara subkumpulan obesiti, termasuk yang mempunyai BED. Penggunaan paradigma pemprosesan ganjaran dalam kumpulan gemuk memaparkan tingkah laku makan yang berlainan memberi gambaran yang lebih mendalam tentang potensi biomarker setiap fenotip. Dengan cara ini, kajian semasa memfilter hubungan neural spesifik yang berkaitan dengan pola makan-tingkah laku dari mereka yang berkaitan dengan obesiti. Di samping itu, tugas fMRI memberi peluang untuk mengkaji corak neurofunctional yang berkaitan dengan proses ganjaran / kerugian yang mungkin menggalakkan corak makan tertentu.
Kajian semasa adalah terhad oleh beberapa faktor. Jumlah peserta lelaki yang rendah dalam kumpulan BED menghalang pemeriksaan perbezaan jantina; pentadbiran makan soal selidik di semua kumpulan mungkin juga mengenal pasti ciri-ciri makan penting lain. Kajian terdahulu telah melaporkan perbezaan yang berkaitan dengan keparahan BED dalam sampel klinikal berbanding masyarakat (69); oleh itu, adalah mungkin bahawa sifat mencari rawatan membezakan BED dari kumpulan OB dan LC. Sebahagian daripada penemuan seluruh otak tidak bertahan dengan pembetulan Bonferroni yang konservatif untuk pelbagai perbandingan yang berkaitan dengan enam fasa MIDT dan tiga kumpulan diagnostik yang diperiksa.
Penyelidikan masa depan boleh mengkaji lagi persamaan antara kumpulan BED dan OB; dalam kajian konjungsi kajian semasa mengenal pasti pertindihan di kawasan dorsal dan posterior yang lebih banyakJadual S2 dalam Tambahan 1). Di samping itu, pertindihan kecil diperhatikan di antara kumpulan-kumpulan gemuk dalam kontras BED-LC dan OB-LC. Kawasan konspirasi muncul kebanyakannya semasa fasa hasil dan di kawasan posterior dorsal lebih, termasuk penurunan cingulate posterior, precuneus, dan aktiviti gyrus precentral semasa kedua-dua fasa hasil. Bidang ini terlibat dalam jangkaan ganjaran dan kawalan perhatian; Sebagai contoh, cingulate posterior dinamakan sebagai peranan dalam memberi isyarat perubahan alam sekitar, termasuk hasil ganjaran, dengan peningkatan aktiviti yang sepadan dengan perubahan dalam keadaan dalaman atau pembolehubah persekitaran (70). Aktiviti yang dikurangkan di kawasan ini di kalangan obesiti menunjukkan perubahan dalam perhatian dan motivasi semasa maklum balas dalam fasa hasil.
Kajian masa depan juga perlu mengkaji kemungkinan perbezaan yang berkaitan dengan jantina, status merokok, dan perilaku mencari rawatan di kalangan individu gemuk. Satu lagi langkah penting akan melibatkan pemahaman bagaimana sistem saraf ini berinteraksi dengan mekanisme homeostatik (71,72) dan juga berkaitan dengan kronik / tempoh obesiti dan / atau BED. Kajian longitudinal dapat memberikan hubungan temporal antara perubahan berat badan dan pemprosesan sistem ganjaran dan mengenal pasti penanda biologi yang berkaitan dengan pengambilan makanan sebelum pembangunan obesiti. Walaupun reka bentuk eksperimen semasa tidak dapat mendiskriminasi apakah perbezaan ini adalah sebab atau akibat dari kegemukan atau makan pesta, namun mereka mempunyai implikasi yang signifikan untuk rawatan obesiti. Terapi yang memberi tumpuan kepada merangsang aktiviti limbic kriakrialis mungkin mewakili strategi rawatan penting untuk BED. Secara lebih mendalam, penemuan ini menunjukkan potensi kaitan dasar-dasar kesihatan dalam mengawal selia lemak tinggi, makanan gula tinggi yang mungkin mengubah responsif ganjaran kepada mereka yang berisiko untuk makan pesta dan obesiti73).
kesimpulan
Kajian semasa mewakili satu langkah penting dalam mengkaji kumpulan orang yang mempunyai obesiti dan korelasi otak pemprosesan ganjaran bukan makanan. Penemuan pemprosesan cortico-striatal yang dikurangkan dalam peserta BED merentas fasa imbasan antisipatif dan hasil relatif berbanding dengan kumpulan OB dan LC mencadangkan pengurangan pengambilan rangkaian yang terlibat dalam pemprosesan ganjaran dan kendiri kendiri. Data-data ini juga memberikan keterangan mengenai perubahan neurokirkuit yang serupa yang mengantara pemprosesan ganjaran dalam gangguan kawalan impuls lain, seperti perjudian patologi dan pergantungan alkohol. Kemasukan kedua-dua kumpulan BED dan OB mewakili langkah utama dalam mempertimbangkan bagaimana perilaku yang kompleks menyumbang kepada obesiti. Secara keseluruhannya, penemuan semasa mencadangkan substrat saraf yang berbeza di pemprosesan ganjaran abstrak membezakan subkumpulan khusus individu gemuk. Data-data ini mungkin memberi gambaran tentang penemuan VS yang kelihatan samar-samar dalam penyelidikan obesiti.
Penghargaan
Sokongan diberikan oleh geran berikut: Geran Institut Kesihatan Negara (NIH) diberikan R01-DA019039, P20-DA027844, P50-AA012870, R01-DA020908, R01-AA016599, RL1-AA017539, K12-DA00167, R01 DK073542, PL1-DA024859 , dan 2K24 DK070052. Kami berterima kasih kepada Scott Bullock, Jessica Montoya, Naaila Panjwani, Monica Solorzano, Jocelyn Topf, Katie VanBuskirk, Rachel Barnes, dan Robin Masheb atas bantuan mereka dengan projek itu. Isi manuskrip semata-mata adalah tanggung jawab pengarang dan tidak semestinya mewakili pandangan rasmi dari salah satu lembaga pendanaan.
Potenza telah berunding dan menasihati Boehringer Ingelheim; berunding dan mempunyai kepentingan kewangan di Somaxon; mendapat sokongan penyelidikan dari NIH, Pentadbiran Veteran, Kasino Mohegan Sun, Pusat Nasional untuk Permainan Bertanggungjawab dan Institut Penyelidikan Gangguan Perjudian, Makmal Hutan, Psyadon, Ortho-McNeil, Oy-Control / Biotie, dan farmasi GlaxoSmithKline; mengambil bahagian dalam tinjauan, surat-menyurat, atau konsultasi telefon yang berkaitan dengan ketagihan dadah, gangguan kawalan impuls, atau topik kesihatan lain; berunding dengan pejabat undang-undang dan pejabat pembela awam persekutuan dalam isu-isu yang berkaitan dengan gangguan kawalan impuls; menyediakan rawatan klinikal di Connecticut Department of Mental Health and Addiction Services Problem Gambling Services Program; melakukan tinjauan geran untuk NIH dan agensi lain; diberikan kuliah akademik dalam pusingan besar, acara pendidikan perubatan berterusan, dan tempat klinikal atau saintifik lain; dan menghasilkan buku atau bab buku untuk penerbit teks kesihatan mental.
Nota kaki
Semua pengarang lain tidak melaporkan kepentingan kewangan biomedikal atau potensi konflik kepentingan.
Bahan tambahan yang dikutip dalam artikel ini boleh didapati secara dalam talian di http://dx.doi.org/10.1016/j.biopsych.2013.01.014.
Rujukan