Physiol Behav. Manuskrip penulis; boleh didapati di PMC 2010 Jul 14.
Diterbitkan dalam bentuk akhir yang diedit sebagai:
Physiol Behav. 2009 Jul 14; 97 (5): 551-560.
Diterbitkan dalam talian 2009 Mar 27. doi: 10.1016 / j.physbeh.2009.03.020
PMCID: PMC2734415
NIHMSID: NIHMS127696
Abstrak
Laporan ini mengkaji penemuan dari kajian yang telah menyiasat sama ada keabnormalan ganjaran dari pengambilan makanan dan pengambilan makanan yang dijangkakan meningkatkan risiko untuk obesiti. Data laporan diri dan tingkah laku mencadangkan bahawa obes berbanding dengan individu yang bersandar menunjukkan ganjaran makanan antikipatori dan konsulat yang tinggi. Kajian pengimejan otak mencadangkan bahawa obes berbanding dengan individu yang bersisik menunjukkan pengaktifan yang lebih besar dari korteks gustatory (insula / frontal operculum) dan kawasan somatosensori oral (operetum parietal dan Rolandic operculum) sebagai tindak balas terhadap pengambilan dan pengambilan makanan yang enak. Walau bagaimanapun, data juga mencadangkan bahawa obes berbanding dengan individu yang kurang lemak menunjukkan pengaktifan kurang dalam striatum dorsal sebagai tindak balas terhadap pengambilan makanan enak dan dikurangkan kepadatan reseptor D2 dopamin. Data prospektif yang muncul juga menunjukkan bahawa pengaktifan tidak normal di kawasan otak ini meningkatkan risiko untuk mendapatkan berat badan masa depan dan bahawa genotip yang dikaitkan dengan menurunkan isyarat dopamin meningkatkan kesan ramalan ini. Hasilnya menunjukkan bahawa individu yang menunjukkan pengaktifan yang lebih besar dalam korteks gustatory dan somatosensory wilayah sebagai tindak balas terhadap jangkaan dan penggunaan makanan, tetapi yang menunjukkan pengaktifan yang lebih lemah di striatum semasa pengambilan makanan, mungkin berisiko untuk makan berlebihan, terutama yang berisiko genetik untuk menurunkan isyarat penerima reseptor dopamine.
Obesiti dikaitkan dengan peningkatan risiko kematian, penyakit serebrovaskular atherosclerotic, penyakit jantung koronari, kanser kolorektal, hiperlipidemia, hipertensi, penyakit pundi hempedu, dan diabetes mellitus, mengakibatkan kematian 111,000 setiap tahun di AS [1]. Pada masa ini, orang dewasa 65 dan 31% remaja di Amerika Syarikat berlebihan berat badan atau obesiti [2]. Malangnya, rawatan pilihan untuk obesiti (rawatan penurunan berat badan) hanya mengakibatkan penurunan berat badan yang sederhana dan sementara [3] dan kebanyakan program pencegahan obesiti tidak mengurangkan risiko kenaikan berat badan masa depan [4]. Kejayaan yang terhad dalam campur tangan ini mungkin disebabkan oleh pemahaman yang tidak lengkap mengenai faktor-faktor yang meningkatkan risiko obesiti. Walaupun kajian kembar membayangkan bahawa faktor biologi memainkan peranan etiologi utama dalam obesiti, beberapa kajian prospektif telah mengenal pasti faktor biologi yang meningkatkan risiko untuk mendapatkan berat badan masa depan.
Ganjaran dari Pengambilan Makanan
Ahli teori telah mengemukakan bahawa obesiti hasil dari keabnormalan dalam pemprosesan ganjaran. Walau bagaimanapun, penemuan kelihatan agak tidak konsisten, yang telah mendorong model bersaing mengenai hubungan keabnormalan dalam pemprosesan ganjaran kepada etiologi obesiti. Sesetengah penyelidik mencadangkan bahawa tindak balas hyper-responsif litar ganjaran kepada pengambilan makanan meningkatkan risiko untuk makan berlebihan [5,6]. Ini adalah sama dengan model sensitiviti penguatan penyalahgunaan bahan, yang menimbulkan bahawa orang tertentu menunjukkan kereaktifan sistem ganjaran otak yang lebih besar untuk memperkuat dadah [6]. Lain-lain hipotesis bahawa individu gemuk menunjukkan daya tahan gips litar ganjaran, yang menyebabkan mereka makan terlalu banyak untuk mengimbangi kekurangan ini [7,8]. Sindrom Kekurangan Ganjaran ini boleh menyumbang kepada tingkah laku motivasi yang lain, termasuk penyalahgunaan bahan dan perjudian [9].
Selaras dengan model respons yang hiperakan, individu yang gemuk menilai makanan tinggi lemak dan gula tinggi sebagai lebih menyenangkan dan mengambil lebih banyak makanan seperti itu daripada individu yang bersandar [10,11,12]. Kanak-kanak berisiko untuk obesiti berdasarkan obesiti ibu bapa lebih suka rasa makanan gemuk dan menunjukkan gaya pemakanan yang lebih gemar daripada kanak-kanak ibu bapa yang tidak ramping [13,14,15]. Keutamaan untuk makanan tinggi lemak dan gula tinggi meramalkan peningkatan berat badan dan peningkatan risiko untuk obesiti [16,17]. Individu yang gemuk berbanding individu tanpa lemak melaporkan bahawa pengambilan makanan lebih mengukuhkan [18,19,20]. Langkah-langkah sendiri melaporkan kepekaan umum untuk memberi ganjaran berkorelasi positif dengan makan berlebihan dan jisim badan [21,22].
Kajian pencitraan otak telah mengenal pasti kawasan-kawasan yang kelihatan menyusun ganjaran subjektif dari penggunaan makanan. Penggunaan makanan enak, berbanding dengan pengambilan makanan tidak enak atau makanan yang tidak enak, menyebabkan pengaktifan lebih banyak korteks orbitofrontal lateral kanan (OFC), pengendalian depan dan insula [23,24]. Penggunaan makanan enak juga menyebabkan pembebasan dopamin dalam striatum dorsal [25]. Kajian mikrodialisis dalam tikus menunjukkan bahawa selera selera juga melepaskan dopamin dalam inti dan teras inti accumbens, serta korteks prefrontal [26,27]. Kajian haiwan menunjukkan bahawa pengambilan gula meningkat dopamine ekstraselular dalam shell inti nukleus [28]. Rangsangan rangkaian meso-limbik menggunakan agonis reseptor μ-opioid [29] dan lesi dari amygdalar asas dan litar hipotalamus sisi boleh menghasilkan makan berlebihan [30], menyokong kepentingan neurokimia di rantau ini dalam penggunaan makanan.
Mengumpul data mengaplikasikan kekurangan dalam reseptor dopamine dalam obesiti. Obes pada relatif terhadap tikus leher menunjukkan kurang reseptor D2 reseptor dalam hipotalamus [31] dan di striatum [32] dan mengurangkan aktiviti dopamin hipotalamik semasa berpuasa, tetapi melepaskan lebih banyak dasamine statik fasic apabila makan dan tidak berhenti makan sebagai tindak balas kepada insulin dan pentadbiran glukosa [33]. Tikus Sprague-Dawley yang rawan obesiti telah mengurangkan perolehan dopamin dalam hipotalamus berbanding ketegangan tahan diet sebelum mereka menjadi gemuk dan hanya mengembangkan obesiti apabila diberi diet berkhasiat tinggi [34,35]. Penghalang reseptor D2 menyebabkan obes tetapi tidak tikus tanpa lemak untuk makan terlalu banyak [31,36], mencadangkan bahawa sekatan ketersediaan reseptor D2 yang sudah rendah mungkin menimbulkan sensitiviti tikus obes ke makanan [37]. Obesis terhadap manusia tanpa lemak menunjukkan ketumpatan reseptor D2 yang dikurangkan [38,39]. Apabila terdedah kepada diet tinggi lemak yang sama, tikus dengan kepadatan reseptor D2 yang lebih rendah dalam menunjukkan putamen lebih banyak berat badan daripada tikus dengan kepadatan reseptor D2 yang lebih tinggi di rantau ini [40]. Antagonis dopamine meningkatkan selera, pengambilan tenaga, dan penambahan berat badan, sedangkan agonis dopamin mengurangkan pengambilan tenaga dan menghasilkan penurunan berat badan [41,42,43,44].
Kajian dalam neuroeconomics menunjukkan bahawa pengaktifan dalam beberapa bidang otak berkorelasi positif dengan saiz ganjaran wang dan saiz ganjaran [45]. Penemuan serupa telah muncul untuk ganjaran makanan [46]. Selain itu, tindak balas tersebut berbeza dengan kelaparan dan ketenangan. Tindak balas terhadap rasa makanan di tengah otak, insula, striatum dorsal, cingulate subcallosal, korteks prefrontal dorsolateral, dan korteks prefrontal medial medial lebih kuat dalam berpuasa berbanding keadaan sated, mungkin mencerminkan nilai ganjaran yang lebih besar dari makanan yang disebabkan oleh kekurangan [47,48]. Data sedemikian menunjukkan bahawa respons terhadap makanan di beberapa kawasan otak boleh digunakan sebagai indeks responsif ganjaran.
Walaupun beberapa kajian pencitraan otak telah membandingkan individu yang bersandar dan gemuk menggunakan paradigma yang menilai pengaktifan litar ganjaran, penemuan tertentu sejajar dengan tesis bahawa individu obes menunjukkan keberkesanan di kawasan otak yang terlibat dalam ganjaran makanan. Kajian Tomografi Positron (PET) mendapati bahawa obes berbanding dengan orang dewasa yang kurus menunjukkan aktiviti metabolik yang lebih besar dalam korteks somatosensori oral, sebuah wilayah yang menyandi sensasi di dalam mulut, bibir, dan lidah [8], mendorong para penulis untuk membuat spekulasi bahawa aktiviti yang dipertingkatkan di rantau ini boleh menyebabkan individu gemuk lebih sensitif terhadap sifat makanan yang memberi ganjaran dan meningkatkan risiko makan berlebihan, walaupun ini belum disahkan secara langsung. Memperluaskan penemuan ini, kajian fondion resonans magnetik berfungsi (fMRI) yang dijalankan oleh makmal kami untuk mengkaji tindak balas saraf remaja yang gemuk dan kurus kepada ganjaran utama (makanan) mendapati bahawa obes berbanding remaja kurus menunjukkan pengaktifan yang lebih besar dalam korteks somatosensori oral sebagai tindak balas untuk menerima milkshake coklat berbanding penerimaan penyelesaian yang tidak enak [49]. Data-data ini secara kolektif menunjukkan bahawa obes relatif kepada individu yang bersandar mempunyai senibina saraf yang dipertingkatkan di rantau ini. Kajian masa depan perlu menggunakan morfometri berasaskan voxel untuk menguji sama ada individu obes menunjukkan ketumpatan atau kelantangan bahan kelabu yang lebih tinggi di rantau ini berbanding individu tanpa lemak.
Kajian menggunakan PET mendapati bahawa insula, hujung tengah, dan hippocampus pertengahan pertengahan kekal tidak responsif terhadap pengambilan makanan pada individu yang sebelumnya obes berbanding individu tanpa lemak [50,51], mendorong para penulis untuk membuat spekulasi bahawa tindak balas yang tidak normal ini mungkin meningkatkan risiko untuk obesiti. Makmal kami mendapati bahawa obes berbanding dengan remaja yang kurus menunjukkan pengaktifan yang lebih besar daripada operasi anterior / frontal anterior sebagai tindak balas kepada penggunaan makanan [49]. Korteks insula telah terlibat dalam pelbagai fungsi yang berkaitan dengan penyepaduan tindak balas autonomi, tingkah laku, dan emosi [51]. Khususnya, kesusasteraan neuroimaging manusia menunjukkan bahawa korteks insular mempunyai kawasan-kawasan anatomikal yang berbeza yang mengekalkan fungsi yang berbeza mengenai pemprosesan rasa [52-55]. Insula pertengahan telah menemui untuk merespon keamatan rasa rasa tanpa mengira penilaian afektif, manakala tindak balas khusus valensi diperhatikan dalam operasi anterior / frontal anterior [54]. Menariknya, individu yang gemuk berbanding pesakit menunjukkan peningkatan pengaktifan di kedua-dua kawasan semasa pengambilan makanan, menunjukkan bahawa mereka mungkin menganggap intensiti rasa yang lebih besar serta mengalami peningkatan ganjaran.
Penyelidikan haiwan juga membayangkan keberkesanan rektum kawasan sasaran dopamin dalam obesiti. Khususnya, Yang dan Meguid [56] mendapati bahawa tikus gemuk menunjukkan lebih banyak pembebasan dopamin dalam hipotalamus semasa makan daripada melakukan tikus tanpa lemak. Walau bagaimanapun, setakat ini tiada kajian pengimejan PET telah menguji sama ada manusia gemuk menunjukkan pelepasan dopamin yang lebih besar sebagai tindak balas terhadap pengambilan makanan berbanding dengan manusia yang kurus.
Penemuan lain berbeza dengan model hiperaktif dan sebaliknya konsisten dengan hipotesis bahawa individu obes menunjukkan hipo-responsif litar ganjaran. Obes pada relatif terhadap tikus ramping menunjukkan kurang mengikat reseptor D2 yang mengikat [32]. Kajian PET juga mendapati bahawa obes relatif kepada manusia tanpa lemak menunjukkan kurang resah D2 yang mengikat reseptor [38,39], yang membawa penulis-penulis ini untuk membuat spekulasi bahawa individu gemuk mengalami ganjaran kurang subjektif dari pengambilan makanan kerana mereka mempunyai reseptor D2 yang lebih sedikit dan transduksi isyarat DA yang lebih rendah. Ini adalah hipotesis yang menarik, walaupun beberapa peringatan memberi perhatian. Pertama, hubungan songsang yang diusulkan antara ketersediaan reseptor D2 dan ganjaran subjektif dari pengambilan makanan adalah sukar untuk diselaraskan dengan penemuan bahawa manusia dengan reseptor D2 yang lebih rendah melaporkan laporan ganjaran subjektif yang lebih besar daripada metilfenidat daripada manusia dengan lebih banyak reseptor D2 [57]. Jika dikurangkan ketersediaan penerima reseptor D2 menghasilkan ganjaran subjektif yang dilemahkan, tidak jelas mengapa individu yang mempunyai laporan D2 yang lebih rendah mengikat bahawa psikostimulus lebih bermanfaat. Menyelesaikan paradoks yang jelas ini akan memajukan pemahaman kita tentang hubungan antara tindakan dopamin dan obesiti. Isu metodologi juga memberi perhatian dalam menafsirkan sastera PET di reseptor D2. Pertama, reseptor D2 memainkan kedua-dua pasca-sinaptik dan peranan autoregulatory pra-sinaptik. Sedangkan secara umumnya diandaikan bahawa langkah-langkah PET pengikatan D2 di striatum didorong oleh reseptor selepas sinaptik, sumbangan yang tepat dari isyarat pra dan post-sinaptik tidak pasti, dan menurunkan tahap reseptor pra-sinaptik akan mempunyai kesan yang bertentangan dengan jawatan yang lebih sedikit reseptor-reseptor. Kedua, kerana ligan PET yang berasaskan benzamide bersaing dengan dopamine endogen, penemuan ketersediaan reseptor D2 yang diturunkan, mungkin disebabkan oleh peningkatan aktiviti dopamin tonik [58]. Walau bagaimanapun, walaupun potensi mengikat dimodulasi oleh DA endogen, korelasi antara reseptor D2 yang mengikat dalam keadaan normal dan keadaan dopamin berkurangan adalah sangat tinggi, yang menunjukkan bahawa bahagian yang lebih besar dari varians dalam pengikatan D2 adalah disebabkan oleh ketumpatan dan persambungan creptor, bukannya perbezaan tahap DA endogen [59]. Hujah lain terhadap tahap dopamin tonik yang lebih tinggi di striatum individu gemuk muncul dari data daripada tikus. Tikus gemuk telah menurunkan tahap dopamin basal dalam akusatif nukleus dan menurunkan pembebasan dopamin yang dirangsang dalam kedua-dua nukleus accumbens dan striatum dorsal [60].
Pautan penyelidikan haiwan tambahan mengurangkan fungsi D2 dengan kenaikan berat badan. Seperti yang dinyatakan, blokade reseptor D2 menyebabkan obes tetapi tidak tikus tanpa lemak untuk makan terlalu banyak [31,33] yang mencadangkan bahawa sekatan ketersediaan reseptor D2 yang sudah rendah mungkin menelan tikus obes ke makanan [61]. Apabila terdedah kepada diet tinggi lemak yang sama, tikus dengan kepadatan reseptor D2 yang lebih rendah dalam menunjukkan putamen lebih banyak berat badan daripada tikus dengan kepadatan reseptor D2 yang lebih tinggi di rantau ini [40]. Antagonis dopamine meningkatkan selera, pengambilan tenaga, dan penambahan berat badan, sedangkan agonis dopamin mengurangkan pengambilan tenaga dan menghasilkan penurunan berat badan [41,42,43,44]. Mengambil data bersama ini mencadangkan bahawa fungsi D2 bukan sekadar akibat obesiti, tetapi meningkatkan risiko untuk mendapatkan berat badan masa depan.
Data pengimejan otak juga mencadangkan bahawa obesiti dikaitkan dengan striatum hipo-responsif. Dalam dua kajian FMRI yang dijalankan oleh makmal kami, kami mendapati bahawa obes berbanding remaja tidak menunjukkan pengaktifan kurang aktif dalam striatum dorsal sebagai tindak balas kepada penggunaan makanan [49,62]. Kerana kita mengukur tindak balas BOLD, kita hanya dapat membuat spekulasi bahawa kesannya mencerminkan kepadatan reseptor D2 yang lebih rendah. Tafsiran ini nampaknya munasabah kerana kehadiran alel Taq1A A1, yang telah dikaitkan dengan isyarat dopaminergik dikurangkan dalam beberapa post mortem dan kajian PET [63-67], memantapkan kesan BOLD yang diperhatikan dengan ketara. Iaitu, pengaktifan di rantau ini menunjukkan hubungan songsang yang kuat terhadap Indeks Massa Tubuh serentak (BMI) bagi mereka yang mempunyai alel Taq1A A1, dan hubungan yang lebih lemah dengan BMI bagi mereka tanpa alel ini [49]. Namun, pengaktifan striatal yang tumpul juga boleh membebaskan keluaran dopamin yang diubah daripada pengambilan makanan dan bukan kepadatan reseptor D2 yang lebih rendah. Sehubungan itu, adalah penting untuk menyiasat pembebasan DA sebagai tindak balas kepada pengambilan makanan di kalangan individu gemuk berbanding tanpa lemak. Penemuan di atas menunjukkan bukti bahawa kelakuan ketagihan seperti alkohol, nikotin, ganja, kokain dan penyalahgunaan heroin dikaitkan dengan ungkapan rendah reseptor D2 dan kepekaan lutut litar ganjaran kepada ubat dan ganjaran kewangan [68,69,70]. Wang dan bersekutu [8] merasakan bahawa defisit dalam reseptor D2 mungkin menyebabkan individu menggunakan dadah psikoaktif atau makan terlalu banyak untuk meningkatkan sistem ganjaran dopamin yang lambat. Seperti yang dinyatakan, kajian PET mendapati bukti bahawa reseptor D2 reseptor yang lebih rendah di kalangan manusia yang tidak ketagihan dikaitkan dengan kesukaan diri yang lebih tinggi sebagai tindak balas kepada methylphenidate [57]. Tambahan pula, ketersediaan reseptor D2 yang lebih rendah di striatum dikaitkan dengan metabolisme resting yang lebih rendah dalam korteks prefrontal, yang boleh meningkatkan risiko untuk makan berlebihan kerana wilayah yang terakhir ini telah terlibat dalam kawalan kendalian [38].
Penafsiran alternatif mengenai penemuan di atas adalah bahawa penggunaan diet lemak tinggi, gula tinggi membawa kepada pengatur turun reseptor D2 [25], tindak balas saraf yang sejajar dengan penggunaan kronik psikoaktif kronik [57]. Kajian haiwan mencadangkan bahawa pengambilan makanan yang manis dan berlemak berulang mengakibatkan pengawal reseptor D2 selepas sinkronik, pengambilan reseptor D1 yang meningkat, dan pengurangan sensitiviti D2 dan reseptor μ-opioid mengikat [71,72,73]; perubahan yang berlaku juga sebagai tindak balas terhadap penyalahgunaan bahan kronik. Menariknya, terdapat juga bukti percubaan bahawa peningkatan pengambilan makanan tinggi lemak membawa kepada pilihan makanan yang lebih tinggi untuk makanan gemuk: tikus yang diberikan kepada diet penyelenggaraan lemak tinggi yang memilih makanan gemuk tinggi berbanding makanan berkarbohidrat tinggi, berbanding dengan haiwan kawalan memberi makan diet sederhana-lemak atau diet karbohidrat tinggi [74,75]. Data-data ini menyiratkan bahawa pengambilan makanan yang tidak sihat yang tinggi tidak sesuai dengan keinginan untuk jenis makanan yang sama. Sehubungan itu, keutamaan untuk penyelidikan adalah untuk menguji sama ada keabnormalan dalam litar ganjaran otak mendahului permulaan obesiti dan meningkatkan risiko untuk masa depan berat badan.
Kami baru-baru ini menguji sama ada tahap aktivasi striatum punggung sebagai tindak balas kepada penerimaan makanan yang enak semasa pemeriksaan fMRI berkait dengan peningkatan risiko untuk penambahan berat badan masa depan [49]. Walaupun tahap pengaktifan kawasan sasaran otak tidak menunjukkan kesan utama dalam meramalkan peningkatan berat badan, hubungan antara aktivasi striatum punggung yang tidak normal sebagai tindak balas terhadap resit makanan dan kenaikan berat badan dalam tempoh 1 tahun berikutnya telah disederhanakan oleh alel A1 TaqIA gen, yang dikaitkan dengan tahap reseptor D2 yang lebih rendah (lihat bahagian genotip yang memberi kesan kepada isyarat dopamine di bawah). Pengaktifan striatal yang lebih rendah sebagai tindak balas kepada resit makanan meningkatkan risiko untuk masa depan berat badan bagi mereka yang mempunyai alel A1 TaqIA gen. Menariknya, data mencadangkan bahawa untuk individu tanpa alel A1, keberkesanan striatum untuk penerimaan makanan meramalkan kenaikan berat badan (Rajah 1). Walau bagaimanapun, kesan kedua ini lebih lemah daripada hubungan songsang yang kuat antara tindak balas striat dan peningkatan berat badan pada individu dengan alel A1.
Kesimpulannya, data yang ada menunjukkan bahawa obes berbanding dengan individu yang bersandar menunjukkan korteks gustatory yang hiper-responsif dan korteks somatosensori sebagai tindak balas terhadap resit makanan, tetapi individu yang gemuk juga menunjukkan hiperaktif dalam striatum dorsal sebagai tindak balas terhadap pengambilan makanan relatif kepada individu yang bersandar . Oleh itu, penemuan yang ada tidak sesuai dengan model respons hyper-sederhana atau model hiperaktif respons obesiti yang mudah. Keutamaan utama untuk penyelidikan masa depan adalah untuk menyelaraskan penemuan-penemuan yang seolah-olah tidak sesuai yang menunjukkan bahawa individu gemuk menunjukkan kedua-dua respons hiper dan hiperaktif di kawasan otak yang terlibat dalam ganjaran makanan berbanding individu tanpa lemak. Seperti yang dinyatakan, adalah mungkin bahawa pengambilan kronik tinggi lemak dan makanan gula tinggi, yang mungkin disebabkan oleh hiper-responsitiviti kortatsi gustatory dan somatosensori, membawa kepada pengawalseliaan reseptor D2 yang striatal dan tindak balas tumpul dalam ini rantau pengambilan makanan enak. Satu lagi kemungkinan adalah bahawa kereaktifan dikurangkan striatum dorsal dan mengurangkan reseptor D2 adalah produk dopamin tonik yang tinggi di kalangan obes berbanding dengan individu yang bersandar, yang mengurangkan ketersediaan reseptor D2 dan responsif terhadap kawasan sasaran dopamin seperti striatum dorsal sebagai tindak balas terhadap makanan resit. Kajian-kajian prospektif yang menguji sama ada tindak balas hiper pada kortisma gustomatik dan somatosensori dan hipo-responsiti striatum dorsal meningkatkan risiko untuk kegemukan pada masa depan harus membantu membezakan keabnormalan yang merupakan faktor kelemahan untuk berat badan yang tidak sihat berbanding dengan akibat-akibat sejarah yang berlebihan atau meningkat lemak. Sehingga kini, hanya satu kajian prospektif yang menguji sama ada keabnormalan di kawasan otak terlibat dalam risikonya meningkatkan risiko makanan untuk keuntungan berat badan masa depan [49]. Satu lagi keutamaan untuk penyelidikan masa depan adalah untuk menentukan sama ada individu obes menunjukkan kepekaan tinggi untuk memberi ganjaran secara umum atau hanya sensitiviti tinggi kepada ganjaran makanan. Bukti bahawa penerimaan makanan, alkohol, nikotin, dan wang mengaktifkan kawasan yang sama di otak [23,76,77] dan keabnormalan dalam litar imbuhan dikaitkan dengan obesiti, alkohol, penyalahgunaan dadah, dan perjudian [9] mencadangkan bahawa individu gemuk mungkin menunjukkan sensitiviti yang lebih besar untuk memberi ganjaran secara umum. Walau bagaimanapun, sukar untuk membuat kesimpulan kerana kajian ini tidak menilai kepekaan terhadap ganjaran umum dan ganjaran makanan. Individu yang gemuk mungkin menunjukkan kepekaan yang tinggi terhadap ganjaran umum, tetapi sensitiviti yang lebih besar kepada ganjaran makanan.
Ganjaran yang Diharapkan daripada Pengambilan Makanan
Sastera mengenai ganjaran membuat perbezaan yang penting di antara ganjaran yang bersifat selera dan memuaskan, atau ingin berbanding dengan kesukaan [78]. Perbezaan ini mungkin kritikal untuk menyelesaikan beberapa perbezaan yang seolah-olah antara hiper dan hipokritif kepada rangsangan makanan. Sesetengah ahli teori telah membuat hipotesis bahawa isu utama dalam obesiti berkaitan dengan fasa antisipatif, dengan ganjaran yang lebih tinggi dijangka daripada makanan yang meningkatkan risiko untuk makan berlebihan dan obesiti [79,80]. Teori penonjolan insentif memaparkan bahawa proses ganjaran dan anticipatory reward beroperasi seiring dengan menentukan nilai pengukuhan makanan, tetapi yang lebih daripada persembahan makanan yang berulang, nilai hedonik (suka) berkurangan, sementara ganjaran antisipatif meningkat [81]. Jansen [82mencadangkan bahawa isyarat seperti penglihatan dan bau makanan akhirnya menimbulkan tindak balas fisiologi yang mencetuskan keinginan makanan, meningkatkan risiko untuk makan berlebihan selepas penyaman.
Kajian pencitraan telah mengenal pasti kawasan-kawasan yang kelihatan untuk menyandarkan ganjaran makanan antisipatory kepada manusia. Resit yang dijangkakan makanan yang enak, berbanding makanan tidak enak atau makanan yang tidak enak, mengaktifkan OFC, amygdala, gyrus cingulate, striatum (nukleus caudate dan putamen), orang tengah dopamine, gyrus parahippocampal, dan gyrus fusiform dalam lelaki dan wanita [23,79].
Dua kajian secara langsung membandingkan pengaktifan sebagai tindak balas terhadap penggunaan dan penggunaan makanan yang dijangkakan untuk mengasingkan kawasan yang menunjukkan pengaktifan yang lebih besar sebagai tindak balas kepada satu fasa ganjaran makanan berbanding yang lain. Menjangkakan rasa yang menyenangkan, berbanding rasa sebenar, menyebabkan pengaktifan yang lebih besar dalam otak tengah dopaminergik, striatum ventral, dan amygdala kanan posterior [23]. Menjangkakan minuman yang menyenangkan menyebabkan pengaktifan yang lebih besar dalam amygdala dan thodus mediodorsal, sedangkan penerimaan minuman menghasilkan pengaktifan yang lebih besar di insula / operculum kiri [83]. Kajian-kajian ini mencadangkan bahawa amygdala, midbrain, striatum ventral, dan thodus mediodorsal lebih responsif terhadap pengambilan makanan yang dijangkakan, sedangkan pengendalian frontal / insula lebih responsif terhadap penggunaan makanan. Penantian dan penerimaan wang, alkohol, dan nikotin juga mengaktifkan kawasan yang agak berbeza yang sesuai dengan yang terlibat dalam ganjaran makanan antisipatori dan penyediaan makanan [76,84,85,86].
Striatum ventral dan insula menunjukkan pengaktifan yang lebih besar sebagai tindak balas untuk melihat imej kalori tinggi berbanding makanan kalori rendah [87,88], menyiratkan bahawa pengaktifan di rantau ini adalah tindak balas terhadap makna motivasi yang lebih tinggi makanan tinggi kalori. Tindak balas kepada imej makanan di amygdala, gyrus parahippocampal, dan gyrus fusiform anterior lebih kuat semasa puasa, ayat bersabda [89dan tindak balas terhadap imej makanan di batang otak, gyrus parahippocampal, culmen, globus pallidus, gyrus temporal tengah, gyrus frontal inferior, gyrus frontal tengah dan gyrus lingual adalah lebih kuat selepas penurunan berat badan 10 berbanding dengan berat badan berlebihan awal [90], mungkin mencerminkan nilai ganjaran yang lebih besar daripada makanan yang disebabkan oleh kekurangan. Meningkatkan kelaparan yang dilaporkan sendiri sebagai tindak balas kepada pembentangan isyarat makanan telah dikaitkan secara positif dengan pengaktifan OFC, insula, dan hypothalamus / thalamus [91,92,93]. Rangsangan magnet transkranial pada korteks prefrontal yang membekalkan keinginan makanan [94], memberikan bukti lanjut tentang peranan korteks prefrontal dalam ganjaran makanan anticipatory. Stimulasi kawasan ini juga mengurangkan dorongan merokok dan merokok [94], membayangkan bahawa korteks prefrontal memainkan peranan yang lebih luas dalam ganjaran yang dijangkakan.
Ciri kritikal pengubahsuaian gantian dari pengambilan makanan kepada pengambilan makanan yang dijangkakan selepas pengkondisian. Monyet naif yang tidak menerima makanan dalam suasana tertentu menunjukkan pengaktifan neuron dopamin hanya sebagai tindak balas terhadap rasa makanan; Walau bagaimanapun, selepas pengkondisian, aktiviti dopaminergik mula mendahului penyampaian ganjaran dan akhirnya aktiviti maksimal disuarakan oleh rangsangan yang dikondisikan yang meramalkan ganjaran yang akan datang daripada penerimaan resit sebenar [95,96]. Kiyatkin dan Gratton [97] mendapati bahawa pengaktifan dopaminergik terbesar berlaku dalam fesyen antisipatif ketika tikus mendekat dan menekan bar yang menghasilkan ganjaran makanan dan pengaktifan sebenarnya menurun apabila tikus menerima dan memakan makanan. Blackburn [98] mendapati bahawa aktiviti dopamin lebih besar dalam nukleus akut tikus selepas pembentangan rangsangan yang terkondisi yang biasanya menandakan penerimaan makanan daripada selepas penghantaran makanan yang tidak dijangka. Data-data ini tidak membantah terhadap model penembusan dopamine phasic yang menekankan peranan dopamin dalam memberi isyarat ramalan ramalan positif [99], tetapi lebih menekankan pentingnya dopamin dalam persediaan untuk, dan menjangkakan ganjaran makanan.
Sejarah pengambilan gula tinggi boleh menyumbang kepada peningkatan yang tidak normal dalam ganjaran antisipatif dari makanan [100]. Tikus yang terdedah kepada ketersediaan gula sekejap menunjukkan tanda-tanda pergantungan (peningkatan dalam pengambilan pengambilan gula yang luar biasa besar, perubahan μ-opiod dan dopamin, dan kehilangan gula yang disebabkan oleh kekurangan) dan tanda-tanda penipuan opioid yang somatik, neurokimia, dan tingkah laku dicetuskan oleh pentadbiran naloxone, serta pemekaan salib dengan amphetamine [100,101]. Pengambilan ubat-ubatan yang dieksperimen di kalangan orang dewasa ketagihan mengaktifkan OFC yang betul [102,103], pengaktifan paralel di wilayah ini disebabkan oleh pendedahan kepada isyarat makanan [93], mencadangkan bahawa aktiviti orbitofrontal yang terganggu dapat menimbulkan kegemukan.
Keinginan makanan sendiri yang dilaporkan berkorelasi secara positif dengan BMI dan pengambilan kalorik secara objektif diukur [22,104,105,106]. Individu gemuk melaporkan keinginan kuat lemak tinggi, makanan gula-gula tinggi daripada individu tanpa lemak [16,107,108]. Orang dewasa gemuk bekerja lebih gigih untuk makanan dan bekerja untuk lebih banyak makanan daripada orang dewasa yang bersandar [19,37,109]. Berkenaan dengan kanak-kanak yang kurus, kanak-kanak yang gemuk lebih cenderung untuk makan tanpa adanya kelaparan [110] dan bekerja lebih keras untuk makanan [111].
Pengajian telah membandingkan pengaktifan otak sebagai tindak balas kepada persembahan isyarat makanan di kalangan orang gemuk ayat yang gemuk. Karhunen [112] mendapati peningkatan pengaktifan dalam korteks parietal dan temporal yang betul selepas pendedahan kepada imej makanan pada gemuk tetapi tidak wanita yang kurus dan bahawa pengaktifan ini berkorelasi secara positif dengan penilaian kelaparan. Rothemund [113] mendapati tindak balas striatum yang lebih besar kepada gambar-gambar makanan berkalori tinggi di kalangan orang dewasa yang gemuk obes dan bahawa BMI berkorelasi positif dengan tindak balas dalam insula, claustrum, cingulate, gyrus postcentral (somatosensory cortex) dan OFC lateral. Stoeckel [114] mendapati pengaktifan yang lebih besar di medial dan lateral OFC, amygdala, striatum ventral, korteks prefrontal medial, insula, korteks cingulate anterior, ventral pallidum, caudate, dan hippocampus sebagai tindak balas kepada gambar kalori tinggi berbanding makanan rendah kalori berbanding dengan obes terhadap individu tanpa lemak. Stice, Spoor, dan Marti [115] mendapati bahawa BMI berkorelasi positif dengan pengaktifan dalam putamen (Rajah 2) sebagai tindak balas kepada gambar-gambar makanan selera berbanding makanan dan pengaktifan yang tidak menyelerakan di OFC lateral (Rajah 3) dan operculum hadapan sebagai tindak balas kepada gambar-gambar makanan selera berbanding gelas air.
Walaupun kajian neuroimaging di atas telah meningkatkan pemahaman kami tentang responsif kawasan otak tertentu kepada imej makanan, tidak jelas apakah kajian ini menangkap pengambilan asupan makanan, karena mereka tidak melibatkan penggunaan rangsangan makanan semasa mengimbas. Untuk pengetahuan kita, hanya satu kajian pencitraan telah membandingkan obes kepada individu bersandar menggunakan paradigma di mana dijangka penerimaan makanan disiasat. Kami mendapati bahawa remaja gemuk menunjukkan pengaktifan yang lebih besar di kawasan pengendalian Rolandic, temporal, frontal dan parietal sebagai tindak balas terhadap jangkaan penggunaan makanan berbanding dengan remaja kurus [49].
Secara keseluruhannya, data pencatatan diri, perilaku, dan otak menunjukkan bahawa individu gemuk menunjukkan ganjaran makanan yang lebih tinggi daripada individu yang bersandar. Oleh itu, obesiti mungkin timbul sebagai akibat daripada kebimbangan yang lebih tinggi dalam sistem "menginginkan" antisipatory. Kami percaya bidang ini akan mendapat manfaat daripada kajian pencitraan yang lebih banyak yang menguji sama ada individu obes menunjukkan bukti ganjaran makanan antisipatif yang lebih tinggi sebagai tindak balas kepada pembentangan makanan sebenar berbanding dengan makanan yang tidak dapat diperolehi. Yang penting, tiada kajian pencitraan sehingga kini telah menguji sama ada peningkatan dalam ganjaran makanan antisipatif meningkatkan risiko untuk kenaikan berat badan yang tidak sihat dan permasalahan obesiti, menjadikannya sebagai prioriti utama untuk penyelidikan masa depan. Ia juga penting untuk menguji sama ada pengambilan makanan tinggi lemak dan tinggi gula menyumbang kepada ganjaran makanan antisipatif.
Moderators of Sensitivity Reward
Dua baris bukti menunjukkan bahawa adalah penting untuk memeriksa moderator yang berinteraksi dengan ketidaknormalan dalam ganjaran makanan untuk meningkatkan risiko obesiti. Data menunjukkan bahawa makanan, penggunaan bahan psikoaktif, dan ganjaran kewangan mengaktifkan kawasan otak yang sama [23,76,77,86]. Di samping itu, keabnormalan litar ganjaran dikaitkan dengan obesiti, penyalahgunaan bahan, dan perjudian [9,116]. Sesungguhnya terdapat bukti ketinggian hubungan antara makanan dan ubat tetulang. Kekurangan makanan meningkatkan nilai tetulang makanan dan ubat psikoaktif [117,118], kesan yang sekurang-kurangnya sebahagiannya ditengahi melalui perubahan dalam isyarat dopamin [119]. Keutamaan sukrosa yang ditinggikan dalam haiwan dikaitkan dengan pengambilan diri kokain yang lebih besar [120] dan pengambilan sukrosa mengurangkan nilai pengukuhan kokain [121]. Data Neuroimaging juga mencadangkan persamaan dalam profil dopamine penyalahgunaan dadah dan individu gemuk [39,122].
Walaupun terdapat banyak faktor yang boleh menyederhanakan hubungan antara keabnormalan ganjaran makanan dan obesiti, tiga khususnya secara logiknya munasabah: (1) kehadiran genotip yang berkaitan dengan isyarat dopamin yang dikurangkan dalam litar ganjaran (DRD2, DRD4, DAT, COMT), (2) sifat impulsif, yang secara teorinya meningkatkan risiko untuk bertindak balas terhadap pelbagai rangsangan yang bersifat selera, dan (3) persekitaran makanan yang tidak sihat.
Genotip yang memberi kesan kepada isyarat dopamine
Memandangkan bahawa dopamin memainkan peranan penting dalam litar ganjaran dan terlibat dalam ganjaran makanan [25,123,124], bahawa polimorfisme genetik yang mempengaruhi ketersediaan dopamin dan fungsi reseptor dopamin dapat menyederhanakan kesan-kesan ketidaknormalan dalam ganjaran makanan berisiko untuk makan berlebihan. Beberapa gen mempengaruhi fungsi dopamin, termasuk yang mempengaruhi reseptor dopamin, pengangkutan, dan kerosakan.
Setakat ini, sokongan empirik yang kuat telah muncul untuk TaqIA polimorfisme gen DRD2. The TaqIA polimorfisme (rs1800497) mempunyai tiga varian allelic: A1 / A1, A1 / A2, & A2 / A2. TaqIA pada asalnya dianggap berada di kawasan DRN3 yang diterjemahkan 2 ', tetapi ia sebenarnya tinggal di gen ANKK1 jiran [125]. Anggaran menunjukkan bahawa individu yang mempunyai genotip yang mengandungi satu atau dua salinan alel A1 mempunyai 30-40 kurang reseptor D2 striatal dan isyarat dopamin otak yang dikompromi daripada yang tanpa alel A1 [126,127,128]. Mereka yang mempunyai alel A1 telah mengurangkan penggunaan glukosa bernafas di kawasan-kawasan yang striatal (putamen dan nukleus accumbens), prefrontal, dan insula [70] - kawasan yang terlibat dalam ganjaran makanan. Secara teorinya, alel A1 dikaitkan dengan hipofungsi kawasan meso-limbik, korteks prefrontal, hipotalamus, dan amigdala [9]. Ketumpatan reseptor D2 rendah yang dikaitkan dengan alel A1 secara sedemikian menjadikan individu kurang sensitif terhadap pengaktifan litar ganjaran berasaskan dopamin, menjadikan mereka lebih cenderung untuk makan terlalu banyak, menggunakan bahan psikoaktif, atau melibatkan diri dalam aktiviti lain seperti perjudian untuk mengatasi defisit dopamin ini [57]. Dalam sampel genetik yang homogen dan heterogen, alel A1 dikaitkan dengan peningkatan obesiti [129,130,131,132,133,134,135]. Mungkin kerana penyejukan yang berlaku semasa serangan berlebihan, individu dengan alel A1 melaporkan keinginan makanan yang lebih besar, bekerja lebih banyak makanan dalam tugas pengendali, dan mengambil lebih banyak makanan iklan lib daripada mereka tanpa alel ini [37,116].
Yang penting, hubungan antara kelainan dalam tetulang makanan dan pengambilan makanan secara objektif diukur oleh alel A1. Epstein [136] mendapati interaksi antara alel A1 dan ganjaran makanan anticipatory di kalangan orang dewasa, seperti pengambilan makanan terhebat berlaku bagi mereka yang melaporkan peningkatan tetulang dari makanan dan mempunyai alel A1. Begitu juga, Epstein [37] mendapati interaksi yang signifikan antara alel A1 dan ganjaran makanan anticipatory di kalangan orang dewasa, seperti pengambilan makanan yang paling besar berlaku di kalangan mereka yang bekerja paling sukar untuk mendapatkan makanan ringan dan mempunyai alel A1. Seperti yang dinyatakan, Stice [49] mendapati bahawa hubungan antara tindak balas dorsal strok yang tumpul kepada resit makanan meramalkan peningkatan risiko untuk keuntungan berat badan masa depan sepanjang tahun 1 untuk individu yang mempunyai alel A1.
Alel yang berulang atau lebih panjang dari gen DRD7 (DRD4-L) dikaitkan dengan pengurangan isyarat D4 reseptor dalam kajian in vitro [137], kepada tindak balas yang lebih lemah kepada methylphenidate dalam gangguan defisit / hyperkinetic perhatian [138,139], dan pelepasan dopamin kurang dalam striatum ventral selepas penggunaan nikotin [140], menunjukkan ia mungkin berkaitan dengan kepekaan ganjaran. DRD4 adalah reseptor postsynaptic yang terutamanya menghalangi siklase adenylate messenger kedua. Oleh itu, telah diramalkan bahawa mereka yang mempunyai alel DRD4-L boleh menunjukkan impulsif yang lebih besar [138]. Reseptor D4 sebahagian besarnya dilokalisasikan di kawasan-kawasan yang terinspirasi oleh unjuran mesokortikal dari kawasan tegegal ventral, termasuk korteks prefrontal, cingulate gyrus, dan insula [141]. Manusia dengan lawan tanpa alel DRD4-L menunjukkan BMI seumur hidup yang lebih tinggi dalam sampel yang berisiko untuk obesiti, termasuk individu yang mengalami Gangguan Berkesan Musim Bermula yang melaporkan makan berlebihan [142], individu dengan bulimia nervosa [143], dan remaja Afrika-Amerika [144], tetapi hubungan ini tidak muncul dalam dua contoh remaja [145,146]. Mungkin sukar untuk mengesan kesan genetik dalam sampel individu yang belum melewati tempoh risiko terbesar untuk permulaan obesiti. Orang dewasa dengan lawan tanpa alel DRD4-L telah menunjukkan peningkatan keinginan makanan sebagai tindak balas kepada isyarat makanan [147], peningkatan keinginan merokok dan pengaktifan gyrus frontal unggul dan insula sebagai tindak balas kepada isyarat merokok [148,149], peningkatan keinginan alkohol sebagai tindak balas terhadap alkohol yang merasa [150], dan meningkatkan keinginan heroin sebagai tindak balas kepada isyarat heroin [151].
Secara dini dikeluarkan dopamin biasanya dihapuskan oleh reaksi yang cepat melalui pengangkut dopamin (DAT), yang banyak terdapat di striatum [152]. DAT mengawal kepekatan dopamine sinaptik dengan mengambil semula neurotransmitter ke terminal presynaptic. Ekspresi DAT yang lebih rendah, yang dikaitkan dengan alel ulangan 10 (DAT-L), boleh mengurangkan pelepasan sinaptik dan oleh itu menghasilkan paras dopamin basal yang lebih tinggi, tetapi melepaskan dopamine phasic [140]. Pecina [153] mendapati bahawa gangguan gen DAT menghasilkan peningkatan sinopik dopamin bersama dengan pengambilan tenaga tinggi dan keutamaan untuk makanan enak pada tikus. Diet tinggi lemak ketara menurunkan ketumpatan DAT pada bahagian dorsal dan ventral caudate caudate putamen berbanding diet rendah lemak pada tikus [154]. Ketersediaan DAT striatal yang lebih rendah telah dikaitkan dengan peningkatan BMI pada manusia [155]. DAT-L telah dikaitkan dengan obesiti di perokok Afrika Amerika, tetapi tidak dalam kumpulan etnik lain [156]. Orang dewasa dengan lawan tanpa alel DAT-L menunjukkan pelepasan fasic dopamine tumpul sebagai tindak balas terhadap merokok rokok [140].
Catechol-o-methyltransferase (COMT) mengawal kerosakan dopamine extrasynaptical, terutamanya dalam korteks prefrontal, di mana COMT lebih banyak daripada di striatum [157]. Walau bagaimanapun, COMT juga mempunyai kesan tempatan kecil di striatum [158] dan mempengaruhi tahap dopamin di striatum melalui efferents glutamatergik dari korteks prefrontal ke striatum [159]. Pertukaran nukleotida tunggal dalam gen COMT, yang menyebabkan penggantian valin kepada methionine (Val / Met-158) menghasilkan pengurangan 4-kali ganda dalam aktiviti COMT dalam Met berbanding dengan homozygotes Val, secara menghairankan menyebabkan homozigot Met telah meningkatkan tahap dopamin tonik dalam korteks dan striatum prefrontal dan kurang melepaskan dopamin [140,159]. Orang yang bertanding tanpa Met allele mempamerkan kepekaan ganjaran umum yang tinggi seperti yang diindeks oleh respons BOLD semasa jangkaan ganjaran atau pemilihan ganjaran [160,161] dan penggunaan bahan [162]. Wang [154] mendapati bahawa individu dengan alel Met versus tanpa lebih berkemungkinan menunjukkan sekurang-kurangnya kenaikan 30% BMI dari umur 20 ke umur 50 (berdasarkan laporan retrospektif).
Impulsivity trait
Telah berteori bahawa individu yang impulsif lebih sensitif terhadap isyarat untuk ganjaran dan lebih terdedah kepada godaan yang ada pada makanan yang enak dalam persekitaran obesogenik kita [164,165] yang membawa kepada hipotesis bahawa keuntungan berat badan terbesar akan berlaku untuk belia menunjukkan ketidaknormalan ganjaran makanan dan sifat impulsif. Impulsivity yang dilaporkan sendiri berkorelasi secara positif dengan status obesiti [166,167,168] secara objektif mengukur pengambilan kalori [169] dan negatif dengan penurunan berat badan semasa rawatan obesiti [169,170,171]. Obes pada relatif terhadap individu yang kurus menunjukkan lebih banyak kesulitan dengan penghambalan tindak balas pada tugas-tugas go-no-go dan isyarat berhenti tingkah laku dan menunjukkan kepekaan yang lebih tinggi untuk memberi ganjaran dalam tugas perjudian [172,173]. Kelebihan berat badan berbanding kanak-kanak yang kurus mengambil lebih banyak kalori selepas terdedah kepada isyarat makanan, seperti berbau dan merasakan makanan yang enak [174], mencadangkan bahawa bekas yang lebih cenderung untuk memberi keinginan akibat dari isyarat makanan. Obes pada relatif terhadap individu yang ramping telah menunjukkan keutamaan untuk keuntungan segera yang tinggi, tetapi kerugian masa depan yang lebih besar terhadap langkah-langkah kelakuan dalam beberapa kajian [5,175], tetapi tidak ada yang lain [173,176].
Mempengaruhi jangkaan peraturan
Kami juga membuat hipotesis bahawa di kalangan individu yang mengalami ketidaknormalan dalam ganjaran makanan, orang-orang yang percaya bahawa makan mengurangkan kesan negatif dan meningkatkan kesan positif akan lebih sering makan dan menunjukkan berat badan yang berlebihan berbanding mereka yang tidak memegang keyakinan ini. Sesungguhnya, ramalan jangkaan-mempengaruhi yang berlainan mungkin menjadi moderator utama yang menentukan sama ada individu yang tidak normal dalam sensitiviti ganjaran umum menunjukkan permulaan obesiti, berbanding penyalahgunaan bahan; kita yakin bahawa orang-orang yang percaya makan meningkatkan kesan lebih cenderung untuk pergi ke laluan lama, sedangkan orang-orang yang percaya bahawa penggunaan bahan meningkatkan mempengaruhi mungkin lebih cenderung untuk pergi rute terakhir. Corr [177] juga telah menyatakan bahawa hubungan antara sensitiviti ganjaran dan tindak balas kepada ganjaran itu dimoderasi oleh perbezaan individu dalam jangkauan-jangkauan peraturan-peraturan. Sebagai sokongan, sensitiviti ganjaran yang dilaporkan sendiri hanya berkaitan dengan ganjaran responsif pada tugas tingkah laku bagi peserta yang mengharapkan tugas itu untuk menguatkan [178]. Lebih-lebih lagi, individu yang percaya bahawa makan mengurangkan kesan negatif dan meningkatkan kesan positif adalah lebih cenderung untuk menunjukkan peningkatan dalam makan pesta selama pemeriksaan 2 tahun daripada yang tidak memegang keyakinan ini [179]. Kami mendapati bahawa di kalangan individu yang binge makan, orang-orang yang percaya bahawa makan mengurangkan kesan negatif dan meningkatkan kesan positif lebih cenderung untuk memperlihatkan kegigihan makan puas selama hubungan pengikut tahun 1 yang tidak memegang keyakinan ini [180]. Tambahan pula, individu yang percaya bahawa penggunaan alkohol dan alkohol meningkatkan kesannya lebih cenderung menunjukkan peningkatan dalam penggunaan rokok dan alkohol mereka berbanding mereka yang tidak memegang harapan jangka panjang ini [181,182].
Persekitaran Makanan
Penyelidik berpendapat bahawa berlakunya makanan lemak tinggi dan gula tinggi di rumah, sekolah, kedai runcit, dan restoran meningkatkan risiko kegemukan [183,184,185]. Secara teorinya, isyarat untuk makanan yang tidak sihat (penglihatan pembungkusan, bau kentang goreng Perancis) meningkatkan kemungkinan pengambilan makanan ini, yang menyumbang kepada peningkatan berat badan yang tidak sihat [186]. Individu yang tinggal di rumah dengan banyak makanan gemuk dan tinggi gula memakan lebih banyak makanan tidak sihat ini, sedangkan mereka yang tinggal di rumah dengan buah-buahan dan sayur-sayuran memakan lebih banyak makanan yang sihat ini [187,188,189]. Kebanyakan makanan yang dijual di mesin layan diri dan a la carte di sekolah tinggi lemak dan gula [185,190]. Pelajar di sekolah dengan mesin layan diri dan a la carte kedai makan lebih banyak lemak dan kurang buah-buahan dan sayur-sayuran berbanding pelajar di sekolah lain [190]. Lebih dari 35% remaja memakan makanan cepat saji setiap hari dan orang-orang yang kerap restoran ini mengambil lebih banyak kalori dan lemak daripada mereka yang tidak [191]. Restoran makanan segera sering diletakkan berdekatan dengan sekolah [192]. Di peringkat serantau, kepadatan restoran makanan segera dikaitkan dengan obesiti dan morbiditi yang berkaitan dengan obesiti [193,194,195], walaupun penemuan null juga telah dilaporkan [196,197]. Oleh itu, kami membuat hipotesis bahawa hubungan keabnormalan ganjaran makanan kepada risiko untuk mendapatkan berat badan masa depan akan menjadi lebih kuat bagi peserta dalam persekitaran makanan yang tidak sihat.
Kesimpulan dan Arah untuk Penyelidikan Masa Depan
Dalam laporan ini, kami mengkaji penemuan baru-baru ini daripada kajian yang telah menyiasat sama ada keabnormalan ganjaran dari pengambilan makanan dan pengambilan makanan yang dijangkakan berkait rapat dengan BMI yang serentak dan peningkatan masa depan BMI. Secara keseluruhannya, kesusasteraan menunjukkan bahawa orang gemuk berbanding individu tanpa lemak menjangkakan ganjaran yang lebih besar daripada pengambilan makanan; penemuan yang agak konsisten telah muncul dari kajian menggunakan pengimejan otak, laporan diri dan langkah-langkah tingkah laku untuk menilai ganjaran makanan antisipatif. Tambahan pula, kajian menggunakan laporan diri dan langkah-langkah tingkah laku mendapati bahawa obes berbanding dengan individu yang bersisik melaporkan ganjaran yang lebih besar daripada pengambilan makanan dan bahawa keutamaan untuk makanan tinggi lemak dan gula tinggi meramalkan peningkatan berat badan dan peningkatan risiko untuk obesiti. Kajian pencitraan otak juga mendapati bahawa obes berbanding individu yang kurus menunjukkan pengaktifan yang lebih besar dalam korteks gustatory dan korteks somatosensori sebagai tindak balas kepada resit makanan, yang mungkin menyiratkan bahawa memakan makanan lebih menyenangkan daripada perspektif deria. Walau bagaimanapun, beberapa kajian pencitraan juga mendapati bahawa obes menunjukkan pengaktifan kurang dalam striatum dorsal sebagai tindak balas kepada pengambilan makanan berbanding individu tanpa lemak, yang menunjukkan pengaktifan lutut litar ganjaran. Oleh itu, seperti yang dinyatakan, data yang ada tidak memberikan sokongan yang jelas kepada respons respons hyper atau sederhana model hiperaktif obesiti.
Memandangkan hal ehwal ini, dan bukti dari kajian haiwan menunjukkan bahawa pengambilan makanan tinggi lemak dan makanan gula tinggi menghasilkan peraturan reseptor D2, kami mencadangkan satu model konsep kerja sementaraRajah 4) di mana kita menganggap bahawa orang yang berisiko untuk obesiti pada mulanya menunjukkan hiperfaks dalam korteks gustatory serta dalam korteks somatosensori yang menjadikan makanan yang lebih menarik daripada perspektif deria, yang boleh menyebabkan ganjaran yang lebih tinggi daripada makanan dan peningkatan kerentanan berlebihan, yang mengakibatkan peningkatan berat badan yang tidak sihat. Kami hipotesis bahawa makan berlebihan ini boleh membawa kepada pengatur turun reseptor di striatum menengah untuk pengambilan makanan yang terlalu banyak yang berlebihan, yang boleh meningkatkan kemungkinan makan berlebihan dan terus meningkatkan berat badan. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diperhatikan bahawa obes berbanding dengan kurus menunjukkan pengaktifan tinggi dalam striatum dorsal sebagai tindak balas kepada pengambilan makanan yang dijangkakan, menunjukkan kesan pembezaan terhadap ganjaran makanan antisipatori dan penyediaan makanan.
Keutamaan untuk penyelidikan masa depan adalah untuk menguji sama ada keabnormalan dalam litar ganjaran otak meningkatkan risiko untuk berat badan yang tidak sihat dan permulaan obesiti. Hanya satu kajian prospektif setakat ini telah menguji sama ada keabnormalan di kawasan otak dikaitkan dengan risiko kenaikan ganjaran makanan dan penyediaan untuk meningkatkan berat badan masa depan. Khususnya, kajian masa depan perlu mengkaji sama ada gangguan somatosensori dan striatum adalah utama atau sekunder untuk pengambilan kronik diet lemak tinggi, gula tinggi. Adalah penting untuk menguji andaian utama mengenai penafsiran penemuan ini, seperti apakah kepekaan yang dikurangkan terhadap wilayah somatosensori dan gustatory diterjemahkan ke dalam kenikmatan subjektif yang dikurangkan semasa pengambilan makanan. Penyelidikan masa depan juga harus berusaha untuk menyelesaikan penemuan yang tidak konsisten yang menunjukkan bahawa individu gemuk menunjukkan hiper-responsif beberapa kawasan otak untuk pengambilan makanan, tetapi hipo-responsiviti kawasan otak lain, berbanding dengan individu yang bersandar. Terdapat keperluan khusus untuk mengintegrasikan pengukuran fungsi dopamin dengan langkah-langkah MRI berfungsi tindak balas striatik dan kortikal untuk makanan. Kajian literatur menunjukkan bahwa fungsi dopamin dikaitkan dengan perbedaan sensitiviti ganjaran makanan. Walau bagaimanapun, kerana kajian yang sedia ada pada manusia sama ada menggunakan langkah-langkah MRI berfungsi terhadap makanan, atau langkah-langkah PET yang mengikat, tetapi tidak pernah diukur dalam kedua-dua peserta yang sama, tidak jelas sejauh mana kepekaan ganjaran makanan bergantung pada mekanisme DA dan sama ada ini menerangkan responsif perbezaan di obes berbanding individu tanpa lemak. Oleh itu, kajian yang mengambil pendekatan pengimejan multimodal menggunakan kedua-dua PET dan MRI berfungsi akan menyumbang kepada pemahaman yang lebih baik mengenai proses etiologi yang menimbulkan obesiti. Akhirnya, data terbaru dari kajian pencitraan otak telah membolehkan kita untuk meneroka bagaimana keabnormalan ini dalam ganjaran makanan boleh berinteraksi dengan beberapa faktor genetik dan persekitaran tertentu, seperti gen yang berkaitan dengan pengurangan isyarat dopamin, sifat impulsif, menjejaskan jangkaan peraturan, dan persekitaran makanan yang tidak sihat . Penyelidikan masa depan perlu terus meneroka faktor-faktor yang menyederhanakan risiko yang disampaikan oleh keabnormalan dalam litar imbuhan sebagai tindak balas kepada resit makanan dan resit yang dijangkakan untuk meningkatkan risiko untuk berat badan yang tidak sihat.
Nota kaki
Penafian Penerbit: Ini adalah fail PDF bagi manuskrip yang tidak diedit yang telah diterima untuk penerbitan. Sebagai perkhidmatan kepada pelanggan kami, kami menyediakan versi awal manuskrip ini. Manuskrip akan menjalani penyalinan, menaip, dan mengkaji semula bukti yang dihasilkan sebelum ia diterbitkan dalam bentuk yang boleh dihukum akhir. Harap maklum bahawa semasa kesalahan proses produksi dapat ditemukan yang dapat mempengaruhi konten, dan semua penafian hukum yang berlaku untuk pertain jurnal.
Maklumat Penyumbang
Eric Stice, Institut Penyelidikan Oregon.
Sonja Spoor, University of Texas di Austin.
Janet Ng, University of Oregon.
David H. Zald, Universiti Vanderbilt.
Rujukan