OPMERKINGEN: U kunt de lespunten hieronder lezen voor een beter begrip. Zoals uit de conclusies blijkt, hadden degenen die hoog scoorden op een voedselverslavingstest hersenreacties op voedsel die vergelijkbaar waren met de verslaving aan drugsverslaafden. De twee overeenkomsten waren: 1) Excessieve activering van de beloningscircuits die we cues hebben gegeven (foto's van voedsel) 2) Lage activering van controle en gevolgen delen van de hersenen (hypofrontaliteit). BELANGRIJK: deze 2-overeenkomsten werden gevonden bij zowel slanke als dikke vrouwen. Eerdere tests hebben voedselverslavingskenmerken aangetroffen bij alleen personen met overgewicht. Dit betekent dat obesitas niet de oorzaak is van de veranderingen in de hersenen. Het is de manier waarop iemand een zeer stimulerend voedsel consumeert dat de hersenen verandert.
LEES ARTIKEL: Voedselverslaving werkt in de hersenen als drugsverslaving doet
Is ijs van Häagen-Dazs verslavend als heroïne? Of, anders gezegd, is heroïne verslavend als Häagen-Dazs?
Afhankelijk van hoe je de vraag formuleert, vraag je je af of heroïneverslaving niet ernstiger is dan een voorliefde voor junkfood, of je vraagt je af of junkfood-junkies een ernstige aandoening hebben die moet worden ingegrepen. Nu suggereert een nieuwe studie dat er misschien geen duidelijke, heldere lijn is tussen verslavende en normale reacties - en draagt bij aan het bewijs dat alle "verslavingen" werken op hetzelfde motiverende systeem in de hersenen.
De studie, maandag gepubliceerd in de Archives of General Psychiatry, betrof 39 gezonde vrouwen, die in gewicht varieerden van mager tot overgewicht of obesitas. De deelnemers werd gevraagd om de Yale Food Addiction Scale te voltooien, die test op tekenen van voedselverslaving. Vrouwen met volwaardige eetstoornissen van welke aard dan ook werden niet opgenomen in het onderzoek.
Vervolgens keken onderzoekers onder leiding van Yale's Ashley Gearhardt en Kelly Brownell met behulp van fMRI naar de hersenactiviteit van de vrouwen als reactie op voedsel. Bij één taak werd de vrouwen gevraagd om afbeeldingen te bekijken van een heerlijke chocoladeshake of een neutrale, caloriearme oplossing. Voor een andere hersenscantaak dronken vrouwen de shake - gemaakt met vier bolletjes vanille Häagen-Dazs-ijs, 2% melk en 2 eetlepels Hershey's chocoladesiroop - of de caloriearme controle-oplossing, die was ontworpen om te zijn zoals smaakloos mogelijk (water kon niet worden gebruikt omdat het daadwerkelijk smaakreceptoren activeert).
De wetenschappers ontdekten dat bij het bekijken van ijsjes, de vrouwen die drie of meer symptomen van voedselverslaving hadden - dingen als vaak zorgen maken over te veel eten, eten tot op het punt zich ziek te voelen en problemen met functioneren als gevolg van pogingen om te veel te eten of te veel eten te geven - vertoonde meer hersenactiviteit in regio's die te maken hebben met plezier en verlangen dan vrouwen die één of geen van dergelijke symptomen hadden.
Deze gebieden omvatten de amygdala, de anterieure cingulate cortex en de mediale orbitofrontale cortex - dezelfde regio's die oplichten bij drugsverslaafden die afbeeldingen van drugsparafernalia of medicijnen krijgen.
Net als mensen die last hebben van middelenmisbruik, vertoonden de voedselverslaafde deelnemers ook verminderde activiteit in hersengebieden die te maken hadden met zelfcontrole (de laterale orbitofrontale cortex), toen ze daadwerkelijk het ijs aten.
Met andere woorden, vrouwen met symptomen van voedselverslaving hadden hogere verwachtingen dat een chocoladeschok lekker en plezierig zou zijn als ze verwachtten het te eten, en ze waren minder goed in staat om te stoppen met eten zodra ze begonnen.
Interessant is echter dat, in tegenstelling tot drugsverslaafden, de deelnemers met meer tekenen van voedselverslaving geen afname van de activiteit vertoonden in aan plezier gerelateerde gebieden van de hersenen toen ze daadwerkelijk het ijs aten. Mensen met drugsverslaving hebben de neiging om in de loop van de tijd steeds minder plezier te beleven aan drugsgebruik - ze willen meer drugs, maar genieten er minder van, waardoor dwangmatig gedrag ontstaat. Maar het is mogelijk dat deze tolerantie alleen wordt gezien bij ernstige verslavingen, niet bij mensen met slechts een paar symptomen.
De studie toonde met name ook aan dat voedselverslavingsverschijnselen en reacties van de hersenen op voedsel niet met het gewicht verband hielden: er waren vrouwen met overgewicht die geen symptomen van voedselverslaving vertoonden, en sommige vrouwen met een normaal gewicht die dat wel deden.
Daarom zijn verslavingen niet eenvoudig: het gaat niet alleen om variaties in niveaus van verlangen, maar ook in niveaus van vermogen om dat verlangen te beheersen. En deze factoren kunnen veranderen in relatie tot sociale situaties en stress.
Noch heroïne noch Häagen-Dazs leidt tot verslaving bij de meerderheid van de gebruikers, en toch zijn er bepaalde situaties die aanleiding kunnen zijn tot twijfels bij mensen die anders een hoge mate van zelfbeheersing hebben. Dus de antwoorden op verslaving kunnen niet liggen in de stoffen zelf, maar in de relatie die mensen hebben met hen en de instellingen waarin ze worden geconsumeerd.
De neurale correlaten van "voedselverslaving"
Arch Gen Psychiatry. Auteur manuscript; beschikbaar in PMC 2014 apr 9.
Gepubliceerd in definitief bewerkte vorm als:
Arch Gen Psychiatry. 2011 aug; 68 (8): 808-816.
Gepubliceerd online 2011 apr 4. doi: 10.1001 / archgenpsychiatry.2011.32
PMCID: PMC3980851
NIHMSID: NIHMS565731
Ashley N. Gearhardt,1,4 Sonja Yokum,2 Patrick T. Orr,1 Eric Stice,2 William R. Corbin,3 en Kelly D. Brownell1
Abstract
Context
Onderzoek heeft een verslavend proces in de ontwikkeling en instandhouding van obesitas geïmpliceerd. Hoewel parallellen in neuraal functioneren tussen obesitas en verslaving zijn gevonden, hebben geen studies de neurale correlaten van verslavend eetgedrag onderzocht.
Objectief
Om de hypothese te testen dat verhoogde scores op "voedselverslaving" geassocieerd zijn met vergelijkbare patronen van neurale activering als substantie-afhankelijkheid.
Design
Between-Subjects fMRI-onderzoek.
Deelnemers
Achtenveertig gezonde adolescente vrouwen, variërend van mager tot zwaarlijvig gerekruteerd voor een gezond gewicht onderhoud proef.
Belangrijkste uitkomstmaat
De relatie tussen verhoogde scores voor "voedselverslaving" en bloedzuurstofniveau-afhankelijke fMRI-activering in reactie op ontvangst en verwachte ontvangst van smakelijk voedsel (chocolademilkshake).
Resultaten
Voedselverslavingsscores (N = 39) correleerden met grotere activering in de anterieure cingulaire cortex (ACC), mediale orbitofrontale cortex (OFC) en amygdala als reactie op de verwachte ontvangst van voedsel (P <0.05, 15, foutopsporingssnelheid (FDR) gecorrigeerd voor meerdere vergelijkingen in kleine volumes). Deelnemers met hogere (n = 11) versus lagere (n = 0.05) voedselverslavingsscores vertoonden grotere activering in de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) en de caudate als reactie op de verwachte ontvangst van voedsel, maar minder activering in de laterale OFC als reactie op ontvangst van voedsel (pFDR <XNUMX).
Conclusies
Vergelijkbare patronen van neurale activering zijn betrokken bij verslavend eetgedrag en substantieafhankelijkheid; verhoogde activering in beloningscircuits als reactie op voedselaanwijzingen en verminderde activering van remmende regio's als reactie op voedselinname.
Een derde van de Amerikaanse volwassenen is nu zwaarlijvig1 en obesitas gerelateerde ziekte is de tweede belangrijkste oorzaak van vermijdbare sterfte2. Helaas resulteren de meeste zwaarlijvigheidsbehandelingen niet in een duurzaam gewichtsverlies, omdat de meeste patiënten binnen vijf jaar hun verloren gewicht terugwinnen3.
Gebaseerd op talrijke parallellen in neuraal functioneren geassocieerd met substantieafhankelijkheid1 en obesitas, theoretici hebben voorgesteld dat verslavende processen mogelijk betrokken zijn bij de etiologie van obesitas4,5. Voedsel en drugsgebruik resulteren beide in dopamine-afgifte in mesolimbische regio's en de mate van afgifte correleert met subjectieve beloning van zowel voedsel als drugsgebruik5,6. Soortgelijke patronen van hersenactivatie als reactie op voedsel- en medicijnaanwijzingen zijn ook gevonden. Individuen met versus zonder substantie-afhankelijkheid vertonen een grotere activering in hersengebieden die coderen voor de beloningswaarde van stimuli (bijv. De orbitofrontale cortex (OFC), amygdala, insula, striatum, anterior cingulate cortex (ACC) en dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC))7,8 en grotere dopamineafgifte in het dorsale striatum als reactie op geneesmiddelaanwijzingen9. Evenzo vertonen zwaarlijvige versus magere personen een grotere activering in de OFC, amygdala, ACC, striatum en mediodorsal thalamus als reactie op voedselaanwijzingen7 en grotere activering in regio's geassocieerd met cue-gerelateerde hunkering naar drugs, zoals de ACC, striatum, insula en de DLPFC in reactie op verwachte ontvangst van smakelijk voedsel10,11,12.
Hoewel obese en substantie afhankelijke individuen hyperreactiviteit vertonen van beloningslerende regio's tot resp. Voedsel- en substantiecues, is de feitelijke inname van voedsel en geneesmiddelen geassocieerd met verminderde activering van beloningscircuits. Obese versus magere individuen vertonen minder dorsale striatale en mediale OFC-activering als reactie op een smakelijke voedselinname13,14, in navolging van bewijs dat substantie-afhankelijke individuen een afgestompt dopaminerge afgifte vertonen tijdens het feitelijke drugsgebruik en een zwakkere subjectieve beloning rapporteren in vergelijking met gezonde controles15,16,17,18. Resultaten sluiten aan bij het bewijs van verminderde D2 receptor beschikbaarheid bij obese en substantie afhankelijke personen versus gezonde controles19,20. Deze bevindingen hebben de theorie opgeroepen dat individuen die minder beloning van voedselinname ervaren te veel eten om dit beloningsdeficit te compenseren19,21.
Hoewel er sterke parallellen zijn in hersenregio's die coderen voor beloning van drugs en smakelijk voedsel en neurale afwijkingen die verband houden met middelenverslaving en obesitas, kunnen deze bevindingen ons weinig vertellen over echte "voedselverslaving" (FA). Obesitas hangt sterk samen met overmatige voedselconsumptie, maar andere factoren dragen bij aan ongezonde gewichtstoename, zoals lichamelijke inactiviteit22. Bovendien is overmatige consumptie niet noodzakelijk een aanwijzing voor substantie-afhankelijkheid; terwijl 40% van de studenten binge drinkt23, alleen 6% voldoet aan criteria voor alcoholafhankelijkheid24. Om FA dus meer direct te beoordelen, zou het nuttig zijn om deelnemers te identificeren die tekenen van afhankelijkheid van hun eetgedrag vertonen. Momenteel wordt een diagnose van substantieafhankelijkheid gegeven wanneer aan voldoende gedragscriteria is voldaan (zie Tabel 1). De Yale Food Addiction Scale (YFAS) is ontwikkeld om het concept van eetbare voedselafhankelijkheid gebaseerd op de DSM-IV-TR te operationaliseren.25 inhoudsstofafhankelijkheidscriteria26. De identificatie van individuen die FA-symptomen vertonen zou meer directe onderzoeken mogelijk maken van de neurobiologische overeenkomsten tussen afhankelijkheid van middelen en dwangmatige voedselconsumptie.
In de huidige studie onderzochten we de relatie van voedselverslavingsymptomen, zoals beoordeeld door de YFAS, met neurale activering in reactie op: 1) signalen die de aanstaande levering van een zeer smakelijk voedsel (chocolademilkshake) versus een smakeloze controle-oplossing en 2) signaleren van chocolademilkshake versus smakeloze oplossing bij gezonde adolescente vrouwen, variërend van mager tot zwaarlijvig. Gebaseerd op eerdere bevindingen, stelden we de hypothese voor dat deelnemers met verhoogde FA-symptomen een grotere activering zouden vertonen in reactie op voedselaanwijzingen in de amygdala, striatum, OFC, DLPFC, thalamus, middenhersenen, insula en anterior cingulate gyrus. Verder stelden we de hypothese dat, tijdens consumptie van een zeer smakelijk voedsel, de hoge versus lage FA-groep minder activatie in het dorsale striatum en OFC zou vertonen, analoog aan de verminderde activering die werd aangetoond in substantie-afhankelijke deelnemers na ontvangst van een medicijn.
METHODEN
Deelnemers
Deelnemers waren 48 jonge vrouwen (M age = 20.8, SD = 1.31); M Body Mass Index [BMI; Kg / M2] = 28.0, SD = 3.0, bereik 23.8 - 39.2) die deelnamen aan een programma dat is ontwikkeld om mensen te helpen op lange termijn een gezond gewicht te bereiken en te behouden. Gegevens uit dit voorbeeld zijn eerder gepubliceerd14,27. Personen die DSM-IV-vreetbuien of compenserend gedrag (bijv. Overgeven aan gewichtsbeheersing), gebruik van psychotrope geneesmiddelen of illegale drugs in de afgelopen drie maanden, roken, hoofdletsel met bewustzijnsverlies of huidig (afgelopen drie maanden) hebben gemeld As I psychiatrische stoornis werd uitgesloten. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van deelnemers. De lokale Institutional Review Board heeft deze studie goedgekeurd.
Maatregelen
Body Mass
De body mass index (BMI = kg / m2) werd gebruikt om adipositas te weerspiegelen. Na verwijdering van schoenen en jassen werd de hoogte gemeten tot op de dichtstbijzijnde millimeter met behulp van een stadiometer en het gewicht werd beoordeeld op de dichtstbijzijnde 0.1 kg met behulp van een digitale schaal. Twee maten van lengte en gewicht werden verkregen en gemiddeld.
Yale voedselverslavingsschaal (YFAS)
The Yale Food Addiction Scale26 is een 25-artikelmaatregel die is ontwikkeld om FA te operationaliseren door symptomen van substantie-afhankelijkheidssymptomen (bijv. tolerantie, ontwenning, verlies van controle) in eetgedrag te beoordelen. De YFAS heeft interne consistentie (α = .86) getoond, evenals convergente en incrementele validiteit. De YFAS biedt twee scoringsopties; een symptoomtelversie en een diagnostische versie. Om een "diagnose" van FA te ontvangen, is het noodzakelijk om te melden dat u het afgelopen jaar drie of meer symptomen heeft gehad en dat u een klinisch significante stoornis of distress heeft gehad. De versie van de YFAS die in het huidige onderzoek werd gebruikt, mat alle items op een Likert-schaal. In overeenstemming met YFAS-scoringsinstructies werden vijf van de Likert-schaalitems gedichotomiseerd, zodat deelnemers die aangaven dat ze het symptoom "nooit" hadden ervaren, een waarde van nul kregen en degenen die het symptoom van het afgelopen jaar rapporteerden, toegewezen waren een waarde van één.
Data Management
De YFAS vertoonde een normale verdeling (skew- en kurtosis-coëfficiënten <2). Vier deelnemers met significant ontbrekende gegevens over de YFAS en vijf deelnemers die buitensporige hoofdbewegingen vertoonden tijdens de scan werden uitgesloten, wat resulteerde in een uiteindelijke N = 39. Het primaire doel was om te testen of YFAS-scores correleren met neurale activering in hersengebieden die geassocieerd zijn met stof. afhankelijkheid. We verwachtten dat YFAS-scores positief correleren met activering in regio's die coderen voor de beloningswaarde van stimuli als reactie op de verwachte ontvangst van smakelijk voedsel, maar negatief met activering in deze regio's als reactie op voedselinname. Secundaire analyses onderzochten mogelijke verschillen in activering van deelnemers die waarschijnlijk FA hadden ervaren in vergelijking met gezonde controles. Er waren maar weinig deelnemers die een klinisch significante stoornis of nood ervoeren op de YFAS (n = 2), mogelijk als gevolg van de uitsluiting van deelnemers met eetstoornissen en As I-stoornissen. Om degenen die tekenen van voedselgerelateerde afhankelijkheid van middelen en gezond eetgedrag vertoonden beter te benaderen, werden de deelnemers in een hoge FA-groep met drie of meer symptomen (n = 15) en een lage FA-groep met een of minder symptomen (n = 11) geplaatst. ). Deelnemers die twee symptomen rapporteerden, werden weggelaten uit deze analyses (n = 13) om een adequate scheiding tussen hoge en lage FA-groepen te garanderen.
procedures
fMRI-paradigma
Deelnemers werden gescand bij baseline. Deelnemers werd gevraagd om regelmatige maaltijden te nuttigen, maar af te zien van eten of drinken (inclusief cafeïnehoudende dranken) voor 4-6 uur onmiddellijk voorafgaand aan hun beeldvormingssessie. Deze periode van ontbering werd gekozen om de hongerstaat te vangen die de meeste mensen ervaren wanneer ze hun volgende maaltijd benaderen, wat een tijd is waarin individuele verschillen in voedselbeloning een logische invloed zouden hebben op de calorie-inname. De meeste deelnemers hebben het paradigma tussen 10: 00 am en 1: 00 pm voltooid, maar een subset voltooide scans tussen 2: 00 en 4: 00 uur. Vóór de beeldsessie werden deelnemers vertrouwd gemaakt met het fMRI-paradigma door op een afzonderlijke computer te oefenen.
Het milkshake-paradigma was ontworpen om de activering te onderzoeken in reactie op consumptie en de verwachte consumptie van smakelijk voedsel (Figuur 1). Stimuli bestonden uit 2-afbeeldingen (een glas milkshake en een glas water) die de afgifte van 0.5 ml chocolademilkshake (4-bolletjes Häagen-Daz-vanilleroomijs, 1.5-kopjes 2% melk en 2 eetlepels Hershey's chocolade aangeven siroop) of een calorie-vrije smaakloze oplossing, ontworpen om de natuurlijke smaak van speeksel na te bootsen (25 mM KCl en 2.5 mM NaHCO3 verdund in 500ml gedestilleerd water). We gebruikten kunstmatig speeksel omdat water een smaak heeft die de smaakcortex activeert28. De volgorde van presentatie was willekeurig verdeeld over de deelnemers. Afbeeldingen werden gepresenteerd voor 2 seconden met behulp van MATLAB gevolgd door een golf van 1-3 seconden waarbij een leeg scherm met een dradenkruis in het midden voor fixatie werd gepresenteerd (om willekeurige oogbewegingen te elimineren). Smaakafgifte deed zich 5 seconden na het begin van de cue voor en duurde 5 seconden. Op 40% van de proeven met chocolade en smaakloze oplossingen werd de smaak niet zoals verwacht afgeleverd om onderzoek mogelijk te maken naar de neurale reactie op het anticiperen op een smaak die niet werd verward met de feitelijke voedselbon (ongepaarde proeven). Elke run bestond uit 30-evenementen, elk van milkshake-cue en milkshake-inname en 20-evenementen, elk met een smaakloze oplossingkeu en een smakeloze oplossing. Vloeistoffen werden afgeleverd met behulp van programmeerbare spuitpompen (Braintree Scientific BS-8000) bestuurd door MATLAB om een consistent volume, snelheid en timing van smaakafgifte te garanderen. Injecties van zestig ml gevuld met chocolademilkshake en smaakloze oplossing werden via Tygon-slangen via een golfgeleider verbonden met een spruitstuk dat aan de scankopspoel was bevestigd. Het spruitstuk paste in de mond van de deelnemers en bracht de smaak naar een consistent segment van de tong. Deelnemers kregen de instructie om te slikken toen ze de 'zwaluw' keu zagen. Beelden werden gepresenteerd met een digitaal projector / scherm met omgekeerd scherm aan het einde van de boring van de MRI-scanner, zichtbaar via een kopspoel gemonteerde spiegel. Vóór de scan namen de deelnemers de milkshake en smakeloze oplossing en beoordeelde het verlangen naar, de waargenomen aangenaamheid, eetbaarheid en intensiteit van de smaak op cross-modale visuele analoge schalen. Deze procedure is in het verleden met succes gebruikt om vloeistoffen in de scanner aan te leveren, zoals elders in detail wordt beschreven14.
Beeldvorming en statistische analyse
Het scannen werd uitgevoerd met een 3 Tesla head-only MRI-scanner. Een standaard birdcage-spoel verzamelde gegevens van de hele hersenen. Een thermokoppel vacuümkussen en vulling beperkte de hoofdbeweging. In totaal werden 229-volumes verzameld tijdens elke functionele run. Bij functionele scans werd gebruik gemaakt van een T2 * -gewogen gradiënt van een echo-vlakke beeldvormende (EPI) sequentie (TE = 30 ms, TR = 2000 ms, kantelhoek = 80 °) met een vlakresolutie van 3.0 × 3.0 mm2 (64 × 64 matrix; 192 × 192 mm2 gezichtsveld). Om de hele hersenen te bedekken, werden 32 4mm-slices (verweven acquisitie, geen overslaan) verkregen langs het AC-PC-dwarse, schuine vlak zoals bepaald door de midsagittal-sectie. Structurele scans werden verzameld met behulp van een T1 gewogen sequentie met inversieherstel (MP-RAGE) in dezelfde oriëntatie als de functionele sequenties om gedetailleerde anatomische beelden te verschaffen die waren uitgelijnd met de functionele scans. Structurele MRI-sequenties met hoge resolutie (FOV = 256 × 256 mm2, 256 × 256 matrix, dikte = 1.0 mm, plaknummer ≈ 160) werden verkregen.
Gegevens werden vooraf verwerkt en geanalyseerd met SPM5-software29 in MATLAB30,31. Afbeeldingen werden tijd-acquisitie gecorrigeerd naar de plak verkregen bij 50% van de TR. Functionele beelden werden opnieuw uitgelijnd met het gemiddelde. Anatomische en functionele afbeeldingen werden genormaliseerd naar de standaard MNI-sjabloonhersenen geïmplementeerd in SPM5 (ICBM152, gebaseerd op een gemiddelde van 152 normale MRI-scans). Normalisatie resulteerde in een voxel-afmeting van 3 mm3 voor functionele afbeeldingen en 1 mm3 voor structurele afbeeldingen. Functionele afbeeldingen werden afgevlakt met een 6 mm FWHM isotrope Gauss-kern. Overmatige beweging werd onderzocht met behulp van de herschikkingsparameters en werd gedefinieerd als beweging> 1 mm in elke richting tijdens het paradigma. Om hersenregio's te identificeren die worden geactiveerd door anticipatie op voedselontvangst, hebben we BOLD-respons vergeleken tijdens ongepaarde milkshake-keu versus ongepaarde smaakloze oplossingskeu. We analyseerden gegevens van ongepaarde cue-presentatie waarin de smaken niet werden geleverd om ervoor te zorgen dat smaakontvangst onze definitie van anticiperende activering niet zou beïnvloeden. We hebben de BOLD-respons tijdens de ontvangst van milkshake vergeleken met de smaakloze oplossing om hersenregio's te identificeren die geactiveerd zijn als reactie op voedselconsumptie. We beschouwden de komst van een smaak in de mond als een consumptieve beloning, in plaats van wanneer de oplossing werd ingeslikt, maar erkennen dat post-inname effecten bijdragen aan de beloningswaarde van voedsel32. Conditie-specifieke effecten op elk voxel werden geschat met behulp van algemene lineaire modellen. Vectoren van de onsets voor elke gebeurtenis van belang werden gecompileerd en ingevoerd in de ontwerpmatrix zodat event-gerelateerde responsen konden worden gemodelleerd door de canonieke hemodynamische responsfunctie (HRF), zoals geïmplementeerd in SPM5, bestaande uit een mengsel van 2 gamma-functies die emuleer de vroege piek bij 5 seconden en de daaropvolgende undershoot. Om rekening te houden met de variantie die wordt veroorzaakt door het inslikken van de oplossingen, hebben we de tijd van de slikcue opgenomen als een controlevariabele. We hebben ook temporele derivaten van de hemodynamische functie opgenomen om een beter model van de gegevens te verkrijgen33. Een 128 tweede hoogdoorlaatfilter (per SPM5-conventie) verwijderde laagfrequente ruis en langzame drifts in het signaal.
Individuele kaarten werden geconstrueerd om de activeringen binnen elke deelnemer te vergelijken voor de "ongepaarde milkshake cue voor ongepaarde melk - ongepaarde smaakloze keu" en "milkshake-ontvangst - smakeloze bon", die vervolgens met SPM5 tegen de totale YFAS-scores werden teruggezet. Om groepsverschillen te detecteren, werden twee tweede niveau 2 × 2 ANOVA uitgevoerd: (hoge FA-groep vs. lage FA-groep) door (milkshake-ontvangst- smaakloze ontvangst) en (hoge FA-groep versus lage FA-groep) door (ongepaarde milkshake - ongepaard smaakloos). De drempelwaarde voor de T-map is ingesteld op P uncorrected = 0.001 en een 3-voxel-clustergrootte. We hebben kleine volumecorrectie (SVC) analyses uitgevoerd met behulp van pieken met de hoogste volumes (mm3) en z-waarden die eerder werden geïdentificeerd in de cue-geïnduceerde literatuur voor craving en geneesmiddeltoediening8,34,35 evenals in studies over etenstolker / voedseladministratie14, 36, 37. Om onze hypothese te testen dat deelnemers die meer FA-symptomen vertoonden, een grotere activering zouden vertonen als reactie op voedselaanwijzingen, werden zoekvolumes beperkt binnen een straal van 10 mm van coördinaten in de OFC (42, 46, -16; -8, 60, -14 ), caudate (9, 0, 21), amygdala (-12, -10, -16), ACC (-10,24, 30; -4, 30, 16), DLPFC (-30, 36, 42), thalamus (-7, -26,9), middenhersenen (-12, -20, -22; 3, -28, -13) en insula (36, 12, 2). Om onze hypothese te testen dat tijdens consumptie van een zeer smakelijk voedsel de hoge versus lage FA-groep minder activering zou vertonen in beloningsgerelateerde hersenregio's, werden zoekvolumes beperkt binnen een straal van 10 mm van coördinaten in de OFC (± 42,46 , -16; ± 41, 34, -19; ± 8, 60, -14) en caudate (± 9, 0, 21; ± 2, -9, 34). Voorspelde activeringen werden als significant beschouwd op p <0.05 na correctie voor meervoudige vergelijkingen (pFDR) over de voxels binnen de a priori gedefinieerde kleine volumes. Bonferroni-correcties werden vervolgens gebruikt om te corrigeren voor het aantal geteste regio's. Omdat Dreher et al. (2007)38 rapporteerden dat vrouwen in de mid-folliculaire fase (4-8 d na de eerste periode) een grotere respons vertoonden in beloningsregio's in vergelijking met die in de luteale fase, we probeerden de scans uit te voeren voor alle vrouwen in dezelfde periode van de menstruatiecyclus. Vanwege planningsmoeilijkheden werden echter twee deelnemers gescand tijdens de middenfolliculaire fase. Wanneer deze personen werden uitgesloten, bleven de relaties tussen YFAS en BOLD-reacties op de voedselinname en de verwachte inname aanzienlijk.
Resultaten
Gemiddeld onderschreven hoge FA-deelnemers ongeveer vier FA-symptomen (M = 3.60, SD = .63), terwijl de lage FA-groep alle één FA-symptoom onderschreven. Er waren geen significante verschillen gevonden tussen de hoge en lage FA-groepen op leeftijd (F (1, 24) = 2.25, p = .147), BMI (F (1, 24) = 1.14, p = .296), of op aangenaamheidsbeoordelingen van de milkshake die tijdens het onderzoek werd toegediend (F (1, 24) = .013, p = .910). YFAS-scores in de huidige studie correleerden met het emotionele eten (rs =. 34, p = .03) en uitwendig eten (rs =. 37, p = .02) subschalen van de Nederlandse vragenlijst over eetgedrag39.
Correlaties tussen FA-symptomen en reactie op anticipatie en inname van smakelijke voeding2
YFAS-scores (N = 39) vertoonden positieve correlaties met activering in de linker ACC (Figuur 2), linker mediale OFC (Figuur 3) en liet amygdala achter als reactie op de verwachte inname van smakelijk voedsel (Tabel 2). De activering in de linker ACC en linker OFC overleefde de strengere Bonferroni-correctie (0.05 / 11-interessegebied = 0.0045). We hebben de effectgroottes (r) afgeleid van de Z-waarden (Z / √N). Effectgroottes waren alle gemiddeld tot groot volgens de criteria van Cohen40 (M r = .60). Er waren geen significante correlaties in de veronderstelde regio's als reactie op de consumptie van smakelijk voedsel.
Reactie op anticipatie en inname van smakelijke voeding voor deelnemers met hoge versus lage FA-scores
Deelnemers in de High FA-groep versus de Low FA-groep vertoonden een grotere activering in de linker DLPFC (Figuur 4) en juiste caudate (Figuur 5). De activering in de rechter caudate overleefde de Bonferroni-correctie (0.05 / 11 interessegebieden = 0.0045). Verder vertoonde de High FA-groep minder activatie in de linker laterale OFC (Figuur 6) tijdens de voedselinname dan de Low FA-groep (Tabel 3). Deze piek overleefde ook de Bonferroni-correctie (0.05 / 3-interessegebied = 0.017). De effectgroottes van deze analyses waren groot (Mr = 71).
Discussie
In het huidige onderzoek vertoonden magere en zwaarlijvige deelnemers met hogere FA-scores een differentieel patroon van neuronale activering van deelnemers met lagere FA-scores. Hoewel studies de associatie van anticiperende en consumerende beloning met BMI hebben onderzocht 12,13,14, dit is het eerste onderzoek naar de relatie tussen FA en neurale activering van beloningscircuits voor inname en verwachte inname van smakelijk voedsel. FA scores correleerden positief met activering in de ACC, mediale OFC en amygdala in reactie op verwachte inname van smakelijk voedsel, maar waren niet significant gerelateerd aan activering in reactie op smakelijke voedselinname. Verder vertoonden hoge versus lage FA-deelnemers een grotere activering in de DLPFC en caudaat gedurende verwachte smakelijke voedselopname en verminderde activering in de laterale OFC gedurende smakelijke voedselopname.
Zoals voorspeld, waren verhoogde FA-scores geassocieerd met een grotere activering van regio's die een rol spelen bij het coderen van de motivatiewaarde van stimuli als reactie op voedselaanwijzingen. De ACC en de mediale OFC zijn beide betrokken bij de motivatie om te voeden41,42en om drugs te consumeren onder personen met substantieverslaving43. Verhoogde ACC-activering in reactie op aan alcohol gerelateerde signalen houdt ook verband met verminderde D2 receptor beschikbaarheid44 en verhoogd risico op terugval45. Evenzo wordt verhoogde activatie in de amygdala geassocieerd met een verhoogde motivatie voor de appetijt46 en blootstelling aan voedingsmiddelen met een hogere motivationele en stimulerende waarde47. Bovendien is de DLPFC geassocieerd met geheugen, planning48, aandachtscontrole49en doelgericht gedrag49. Haas en collega's50 ontdekte dat deelnemers die probeerden plezierig voedsel te weerstaan ook verhoogde DLPFC-activering vertoonden, wat verband hield met verminderde activiteit in gebieden die betrokken zijn bij het coderen van voedselbeloningen, zoals de ventromediale prefrontale cortex. Deelnemers met hogere FA-scores kunnen dus reageren op een verhoogde motivatie voor het eten van voedsel door te proberen zelfcontrolestrategieën te implementeren. Er is ook gesuggereerd dat DLPFC-activering door drugscues betrekking heeft op de integratie van informatie over interne toestand (verlangen, intrekking), motivatie, verwachting en signalen in de regulatie en planning van drugszoekgedrag7. Evenzo lijkt de caudate ook een rol te spelen bij verbeterde motivatie. Verhoogde caudate-activatie gaat gepaard met de verwachting van een positieve beloning51, blootstelling aan signalen met verhoogde stimuleringswaarde52en blootstelling aan medicijnstimuli voor substantie-afhankelijke deelnemers53. Hogere FA-scores kunnen dus verband houden met sterkere motivaties om voedsel te zoeken als reactie op voedselgerelateerde signalen.
Neurale activering van regio's die een rol lijken te spelen bij het coderen van hunkering was ook positief gecorreleerd met FA-scores. Activatie in de ACC en mediale OFC wordt bijvoorbeeld geassocieerd met verlangen naar stoornissen in het gebruik van stoffen54,55. De amygdala is ook vaak geïmpliceerd in de reactiviteit van geneesmiddelen56 en hunkering naar drugs57. Verder wordt activatie in de caudate geassocieerd met verlangen naar smakelijke voedingsmiddelen58, evenals hunkering naar aanleiding van drugsaanwijzingen bij substantie-afhankelijke deelnemers53, 59. FA-scores kunnen dus geassocieerd worden met meer cue-getriggerde voedselhonger.
Ten slotte werden FA-scores geassocieerd met activering in regio's die een rol spelen bij ontremming en verzadiging. Interessant is dat, hoewel FA positief gecorreleerd was met activering in het mediale OFC tijdens anticiperende voedselbeloning, FA-scores negatief gecorreleerd waren met activering in het laterale OFC tijdens de ontvangst van voedsel. Deze bevindingen komen overeen met onderzoek met zeer verschillende responspatronen in deze regio's. In het bijzonder, Small et al. (2001)36 ontdekte dat de mediale en laterale caudale OFC tegenovergestelde activiteitspatronen vertoonden tijdens het consumeren van chocolade, wat de suggestie suggereerde dat dit patroon voorkomt als de wens van de deelnemers om te eten afneemt en hun gedrag (eten) niet overeenkomt met hun verlangens. Zodoende treedt laterale OFC-activiteit op wanneer het verlangen om te stoppen met eten wordt onderdrukt. Vergelijkbare dissociaties tussen de mediale en laterale OFC zijn ook gevonden in substantie afhankelijkheid. In tegenstelling tot de mediale OFC, die nauwer verwant is aan subjectieve evaluatie van beloning60verhoogde activering in de laterale OFC wordt geassocieerd met een grotere remmende controle46,61 en een groter vermogen om eerder beloonde antwoorden te onderdrukken62. Substantie-afhankelijke deelnemers vertonen kenmerkend verhoogde activering in het mediale OFC als reactie op geneesmiddelaanwijzingen54,55, maar vertonen ook hypoactivering in de laterale OFC46, wat duidt op minder remmende controle in reactie op beloningaanwijzingen. De verminderde activering in de laterale OFC bij individuen met een hoge FA die hierin wordt waargenomen, kan gerelateerd zijn aan ofwel minder remmende controle tijdens inname van smakelijk voedsel of een verminderde verzadigingsrespons tijdens smakelijke voedselopname.
Samengevat ondersteunen deze bevindingen de theorie dat dwangmatige voedselconsumptie gedeeltelijk kan worden aangedreven door een beter anticiperen op de belonende eigenschappen van voedsel12. Evenzo hebben verslaafde personen een grotere kans om fysiologisch, psychologisch en gedragsmatig reactief te zijn met aan de stof gerelateerde signalen63, 64. Dit proces kan voor een deel te wijten zijn aan incentive salience, wat suggereert dat aanwijzingen in verband met de stof (in dit geval voedsel) de afgifte van dopamine en het rijgebruik beginnen te triggeren.65,66. Hersengebieden die geassocieerd zijn met dopaminerge afgifte vertoonden ook significant hogere activering tijdens cue-blootstelling in hoge FA-deelnemers. De mogelijkheid dat aan voedsel gerelateerde aanwijzingen pathologische eigenschappen kunnen ontwikkelen, heeft met name betrekking op de huidige voedselomgeving, waar smakelijke voedingsmiddelen constant beschikbaar zijn en zwaar op de markt worden gebracht.
In tegenstelling tot onze aanvankelijke hypothesen, waren er beperkte verschillen in activering van beloningscircuits tussen hoge FA- en lage FA-deelnemers tijdens voedselinname. Deze bevindingen bieden weinig steun voor het idee dat abnormale beloningsreacties op voedselinname voedselverslaving veroorzaken. In plaats daarvan vertoonde de hoge FA-groep patronen van neurale activering geassocieerd met verminderde remmende controle. Eerdere studies hebben aangetoond dat toediening van een priming-dosis overmatige consumptie kan veroorzaken bij deelnemers met problemen met het gebruik van middelen67,68 en eetpathologie 69,70,71. De huidige resultaten, genomen in overleg met deze eerdere bevindingen, suggereren dat de consumptie van een smakelijk voedsel de verlangens kan overschrijven om de calorische voedselconsumptie bij hoge FA-deelnemers te beperken, resulterend in ongeremde voedselconsumptie.
Interessant is dat er geen significante correlatie werd gevonden tussen YFAS-scores en BMI. Aldus suggereren de huidige bevindingen dat FA-scores en gerelateerd neuraal functioneren kunnen optreden bij individuen met een bereik van lichaamsgewichten. In de eerste validatie was de YFAS ook niet significant gerelateerd aan BMI, maar werd geassocieerd met eetaanvallen, emotioneel eten en problematische eetgedragingen26. Evenzo was hierin de YFAS gecorreleerd met emotioneel eten en uitwendig eten. Het is mogelijk dat sommige personen dwangmatig eetgedrag ervaren, maar zich bezighouden met compenserend gedrag om een lager gewicht te handhaven. Een alternatieve mogelijkheid is dat magere deelnemers die FA onderschrijven, gevaar lopen voor toekomstige gewichtstoename. Gezien de jonge leeftijd van het monster, is de kans op toekomstige gewichtstoename waarschijnlijk groot. Elke mogelijkheid suggereert dat het onderzoeken van FA in magere deelnemers nuttig kan zijn bij het identificeren van individuen die risico lopen op gewichtstoename of ongeordend eten en dat de YFAS belangrijke informatie kan bieden die verder gaat dan de huidige BMI.
Het is belangrijk om de beperkingen van deze studie te overwegen. Ten eerste, mogelijk vanwege de uitsluiting van deelnemers met eetstoornissen en as-I-stoornissen, voldeden weinig deelnemers aan de klinisch significante distress- of impairmentcriteria van de YFAS, die vereist is voor een FA-diagnose. Daarom moet de huidige studie als een diagnose worden beschouwd conservatieve test en toekomstige studies van de neurale correlaten van FA zouden deelnemers met meer ernstige scores moeten omvatten. Ten tweede, hoewel we de deelnemers vroegen om 4 niet 6 te eten vóór hun scansessie, maten we de honger niet. Vasten en honger worden geassocieerd met vergelijkbare patronen van neurale respons, zoals verhoogde activering in de mediale OFC en amygdala72,73. Het is mogelijk dat deelnemers met hogere FA-scores meer honger leden. Als dit het geval was, heeft dit mogelijk bijgedragen aan sommige van de waargenomen effecten. Het is ook mogelijk dat verhoogde honger kan interageren met FA, omdat zowel verslaving als honger geassocieerd zijn met verhoogde drift74. Toekomstige studies moeten de relatie tussen FA, honger en beloningscircuitreactie op voedselinname en verwachte inname onderzoeken. Ten derde, de huidige studie werd uitsluitend uitgevoerd met vrouwelijke deelnemers, dus resultaten moeten met voorzichtigheid worden gegeneraliseerd naar mannen. Ten vierde is deze studie cross-sectioneel, wat ons niet toestaat om het tijdsverloop van de ontwikkeling van FA en gerelateerde neurale correlaten te evalueren. Een longitudinaal ontwerp zou een beter begrip van de antecedenten en de gevolgen van FA mogelijk maken. Ten vijfde zijn regio's die betrokken zijn bij het huidige onderzoek ook betrokken bij niet-verslavend beloningsgerelateerd gedrag, waardoor toekomstig onderzoek baat zou hebben bij het verzamelen van verslavingsgerelateerde maatregelen tijdens de scan, zoals hunkering naar en verlies van controle. Ten slotte is de steekproefomvang van de huidige studie relatief klein, waardoor er mogelijk een beperkte kracht is geweest om andere effecten te detecteren, zoals individuele verschillen in neurale reactie op voedselinname.
De huidige bevindingen hebben implicaties voor toekomstige onderzoeksrichtingen. Ten eerste, aangezien sommige soorten eetgedrag kunnen worden aangestuurd door voedselaanwijzingen, zal het belangrijk zijn om neurale activering te onderzoeken als reactie op voedselreclame. Om de rol van disinhibition in FAs verder te onderzoeken, zal het bovendien nuttig zijn om gevoelens van verlies van controle en ad libitum voedsel Consumptie. Verder maakt het gebruik van fMRI-technologie niet de directe meting van dopamine-afgifte of dopaminereceptoren mogelijk. Het is belangrijk om geïnduceerde dopamine-afgifte en D te onderzoeken2 beschikbaarheid van de receptor bij deelnemers die indicatoren van FA rapporteren. Tot slot, hoewel dopamine betrokken is bij zowel voedings- als verslavend gedrag, spelen andere neurotransmitters waarschijnlijk ook een belangrijke rol (bijv. Opioïde, GABA). Daarom zullen toekomstige studies over de associatie tussen FA en neurale activatie geassocieerd met deze neurotransmitters ook belangrijk zijn.
Ondanks de bovengenoemde beperkingen, suggereren de huidige bevindingen dat FA geassocieerd is met op beloning betrekking hebbende neurale activering die vaak betrokken is bij substantieverslaving. Dit is de eerste studie om indicatoren van verslavend eetgedrag te koppelen aan een specifiek patroon van neurale activering. De huidige studie levert ook bewijs dat objectief gemeten biologische verschillen gerelateerd zijn aan variaties in YFAS-scores, waardoor de validiteit van de schaal verder wordt ondersteund. Verder, als bepaalde voedingsmiddelen verslavend zijn, kan dit gedeeltelijk de moeilijkheid verklaren die mensen ervaren bij het bereiken van duurzaam gewichtsverlies. Als voedselaanwijzingen verbeterde motivatie-eigenschappen krijgen op een manier die analoog is aan drugsuitingen, kunnen pogingen om de huidige voedselomgeving te veranderen, cruciaal zijn voor succesvolle inspanningen voor gewichtsverlies en preventie. Alomtegenwoordige voedselreclame en de beschikbaarheid van goedkope smakelijke voedingsmiddelen kunnen het uiterst moeilijk maken om zich aan gezondere voedselkeuzes te houden omdat de alomtegenwoordige voedselaanwijzingen het beloningssysteem activeren. Tot slot, als smakelijke voedselconsumptie gepaard gaat met ontremming, kan de huidige nadruk op persoonlijke verantwoordelijkheid als anekdote voor het verhogen van obesitaspercentages minimale effectiviteit hebben.
Dankwoord
Dit project werd ondersteund door de volgende subsidie: Roadmap Supplement R1MH64560A.
Ms Gearhardt is de corresponderende auteur en zij neemt de verantwoordelijkheid voor de integriteit van de gegevens en de nauwkeurigheid van de gegevensanalyse en stelt dat alle auteurs volledige toegang hadden tot alle gegevens in het onderzoek.
voetnoten
1In het huidige artikel worden de termen substantie-afhankelijkheid en verslaving door elkaar gebruikt om een diagnose te stellen van substantieafhankelijkheid zoals gedefinieerd door de Diagnostiek en Statistische Handleiding IV-TR25.
2Alle pieken bleven significant wanneer BMI statistisch werd gecontroleerd in analyses.
Alle auteurs melden geen belangenconflict met betrekking tot de inhoud van dit artikel.
Referenties
;
