Structurele integriteit tussen executive control en beloningsregio's van de hersenen voorspelt het percentage lichaamsvet bij chronische lijners (2016)

Cognitieve neurowetenschappen
 

Pin-Hao Andy Chen, Robert S. Chavez & Todd F. Heatherton

Pagina's 1-5 | Received 19 Apr 2016, Geaccepteerd 05 Sep 2016, Geaccepteerde auteursversie online gepost: 23 Sep 2016, online gepubliceerd: 11 Oct 2016

Abstract

Het niet handhaven van een gezond lichaamsgewicht kan een langdurige onbalans tussen de uitvoerende controle en beloningssystemen van de hersenen weerspiegelen. De huidige studie onderzocht of de anatomische connectiviteit tussen deze twee systemen de individuele variabiliteit voorspelde bij het bereiken van een gezond lichaamsgewicht, vooral bij chronische lijners. Zesendertig vrouwelijke chronische lijners voltooiden een taak op de cue reactiviteit in de scanner. Twee interessegebieden (ROI's) werden gedefinieerd vanuit de reactiviteitstaak: de inferieure frontale gyrus (IFG), die zich bezighoudt met cognitieve controle en de orbitofrontale cortex (OFC), die de beloningswaarde vertegenwoordigt. Een wit materie-kanaal dat deze twee ROI's verbond, werd geïdentificeerd tussen deelnemers met behulp van diffusie tensor imaging (DTI) en probabilistische tractografie. De resultaten toonden een negatief verband tussen het percentage lichaamsvet en de integriteit van de witte stof binnen het geïdentificeerde kanaal. Dit suggereert dat verminderde structurele integriteit tussen de OFC en IFG gerelateerd kan zijn aan zelfregulerende problemen voor degenen die chronisch een dieet volgen om het lichaamsgewicht onder controle te houden.

trefwoorden: Zelfbeheersingdiffusie tensor beeldvormingconnectivityfunctionele magnetische resonantie beeldvormingindividuele verschillenzwaarlijvigheid

Introductie

Obesitas en een dieet zijn de afgelopen decennia aanzienlijk toegenomen, waarbij veel lijners er niet in slaagden om gedurende lange tijd af te vallen en chronisch lijners werden (Andreyeva, Long, Henderson & Grode, 2010 Andreyeva, T., Long, MW, Henderson, KE, & Grode, GM (2010). Proberen af ​​te vallen: Dieetstrategieën bij Amerikanen met overgewicht of obesitas in 1996 en 2003. Journal of the American Dietetic Association, 110 (4), 535-542. doi: 10.1016 / j.jada.2009.12.029[CrossRef], [PubMed]). Onder deze personen komen sommigen na jaren van diëten nog meer aan in gewicht (van Strien, Herman & Verheijden, 2014 van Strien, T., Herman, CP, & Verheijden, MW (2014). Dieetbeperking en verandering van het lichaamsgewicht. Een vervolgonderzoek van 3 jaar in een representatieve Nederlandse steekproef. Eetlust, 76, 44-49. doi: 10.1016 / j.appet.2014.01.015[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), waardoor ze gedrag vertonen dat hun doelen ondermijnt. Een uitgebreid overzicht van zwaarlijvigheid suggereert dat niet alleen de verhoogde beloningsgevoeligheid voor voedselaanwijzingen, maar ook het falen van zelfregulatie ook een rol speelt bij zwaarlijvigheid (Volkow, Wang, Tomasi & Baler, 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D., & Baler, RD (2013). Obesitas en verslaving: neurobiologische overlappingen. Obesitas Beoordelingen, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Evenzo kunnen individuele verschillen in het bereiken of behouden van succes op de lange termijn op diëten wijzen op verschillen in zelfregulerend vermogen (Heatherton, 2011 Heatherton, TF (2011). Neurowetenschap van zelf- en zelfregulering. Jaaroverzicht van de psychologie, 62 (1), 363-390. doi: 10.1146 / annurev.psych.121208.131616[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Volgens het balansmodel weerspiegelen dergelijke zelfregulerende resultaten individuele verschillen in de balans tussen hersenregio's die betrokken zijn bij uitvoerende controle, bijv. De inferieure frontale gyrus (IFG) en regio's die beloningswaarde vertegenwoordigen, bijv. De orbitofrontale cortex (OFC) (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF en Wagner, DD (2011). Cognitieve neurowetenschap van het falen van zelfregulatie. Trends in cognitieve wetenschappen, 15 (3), 132-139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Een balans tussen beloning en controle is afhankelijk van de communicatie tussen de IFG en de OFC (Wagner, Altman, Boswell, Kelley, & Heatherton, 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM en Heatherton, TF (2013). Zelfregulerende uitputting verbetert de neurale reacties op beloningen en schaadt de controle van bovenaf. Psychological Science, 24 (11), 2262-2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), wat wordt weerspiegeld in de connectiviteit tussen hen. Individuele verschillen in de structurele integriteit van deze anatomische routes kunnen de langetermijnresultaten van chronische diëten voorspellen, zoals het percentage lichaamsvet.

Om hersengebieden te isoleren waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij het verwerken van de eetlust van voedsel, gebruikten we een voedsel-cue-reactiviteitstaak om de IFG- en OFC-interessegebieden (ROI's) te lokaliseren met behulp van functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI). . Recensies van dit onderzoek geven aan dat mensen die chronisch op dieet zijn, de neiging hebben om overdreven actief te zijn op eetlustopwekkende signalen in zowel beloningsregio's als regio's die betrokken zijn bij executieve controle, nadat ze zijn blootgesteld aan omstandigheden die verband houden met falen van het dieet in de echte wereld, zoals het consumeren van calorierijk voedsel uitgeput in hun cognitieve controle (Kelley, Wagner, & Heatherton, 2015 Kelley, WM, Wagner, DD en Heatherton, TF (2015). Op zoek naar een menselijk zelfregulatiesysteem. Jaaroverzicht van neurowetenschap, 38(1), 389–411. doi:10.1146/annurev-neuro-071013-014243[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]; Volkow et al., 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D., & Baler, RD (2013). Obesitas en verslaving: neurobiologische overlappingen. Obesitas Beoordelingen, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Dus gebruikten we een taak voor het signaleren van voedsel-cue om de omvang van de IFG- en OFC-regio's die betrokken zijn bij de verwerking van voedselcues te lokaliseren, en we gebruikten deze twee regio's vervolgens als zaadmaskers voor probabilistische tractografie in een diffusie tensor imaging (DTI) -analyse om de integriteit van witte materie tussen deze twee regio's berekenen. Het doel van deze studie was om een ​​multimodale benadering te gebruiken om witte stofkanalen te isoleren tussen functioneel gedefinieerde gebieden van de IFG en OFC. Deze aanpak biedt een gerichte manier om te onderzoeken of de structurele integriteit van dit kanaal de variabiliteit van het vetpercentage van chronische voeding voorspelt. We veronderstelden dat chronische lijners met het hoogste percentage lichaamsvet de laagste structurele integriteit zouden vertonen in het kanaal dat de IFG en OFC met elkaar verbindt.

Methoden

Veertig rechtshandige vrouwelijke chronisch lijners die hoger scoorden dan 15 op de Restraint Scale, een maatstaf voor chronisch dieet (Heatherton, Herman, Polivy, King, & McGree, 1988 Heatherton, TF, Herman, CP, Polivy, J., King, GA, & McGree, ST (1988). De (mis) meting van terughoudendheid: een analyse van conceptuele en psychometrische problemen. Journal of Abnormal Psychology, 97(1), 19–28. doi:10.1037/0021-843X.97.1.19[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), werden in deze studie gerekruteerd uit een grote steekproef van studenten. Deelnemers werden gescreend op geen voorgeschiedenis van metabole, psychologische of neurologische afwijkingen. Vier deelnemers werden uitgesloten vanwege overmatige hoofdbewegingen (meer dan 3 mm in x-, y- of z-richting) tijdens het scannen, wat resulteerde in een steekproef van 36 chronisch lijners. Lijners werden gewogen met behulp van een Tanita-weegschaal (model TBF-300A Arlington Heights), waarvan is bewezen dat deze betrouwbaar het lichaamsvetpercentage meet. Onder deze chronische lijners was het gemiddelde lichaamsvetpercentage 29.6% (SD = 5.5%; bereik = 16.6-38.2%) en de gemiddelde body mass index (BMI) was 23.9 (SD = 3.1%, bereik = 17.2-33.7, tabel 1) .

Tafel 1. Demografische en dieetkenmerken van de bevolking.

CSVweergave Tabel

Om de IFG en de OFC ROI's die betrokken zijn bij de verwerking van voedselcues te lokaliseren, hebben we een paradigma voor de reacties op voedsel-cueactiviteit gebruikt als lokalisatietaak. Voorafgaand aan deze localizer-taak gebruikten we een uitputtende remmende controletaak, omdat deze taak helpt om robuuste beloningsactiviteit op te wekken (Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM en Heatherton, TF (2013). Zelfregulerende uitputting verbetert de neurale reacties op beloningen en schaadt de controle van bovenaf. Psychological Science, 24 (11), 2262-2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). In deze uitputtende remmende controletaak werd de deelnemers gevraagd om een ​​video van 7 minuten te bekijken over Canadese dikhoorn-bergschapen met een reeks afleidende woorden die in 3 seconden van de onderkant naar het midden van het scherm bewegen (40 woorden in totaal). De deelnemers kregen de instructie om de afleidende woorden niet te lezen en zich alleen te concentreren op het bekijken van de video. Onmiddellijk na de uitputtende remmende controletaak, ontvingen de deelnemers de voedsel-cue reactiviteitstaak. Deze taak bestond uit 90 smakelijke voedselafbeeldingen en nog eens 180 afbeeldingen met mensen of natuurlijke scènes als controleafbeeldingen. Elk beeld werd gedurende 2000 ms gepresenteerd en gevolgd door fixatie gedurende nog eens 500 ms in een gebeurtenisgerelateerd ontwerp. Deelnemers kregen de opdracht om voor elk beeld een beoordeling binnen / buiten te maken door op knoppen te drukken. Deze beoordelingstaak zorgde ervoor dat de deelnemers hun focus op deze taak bleven houden zonder zich bewust te zijn van het doel van ons onderzoek, namelijk het lokaliseren van hersenregio's die reageren op voedselaanwijzingen.

De fMRI-gegevens van de food-cue reactiviteitstaak werden voorbewerkt en geanalyseerd met SPM8 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londen, Engeland). De voorbewerkingsprocedures omvatten bewegingscorrectie, herschikking, unwarping, normalisatie naar standaardruimte en 6-mm volledige breedte op half maximum (FWHM) Gauss-kernelvereffening (zie de aanvullende materialen voor een gedetailleerde beschrijving van de fMRI-scanparameters). Voor elke deelnemer werd een algemeen lineair model met taakeffecten en covariaten van geen belang berekend en geconvolueerd met een canonieke hemodynamische responsfunctie (HRF). Voedsel-versus-control contrastbeelden werden gemaakt voor elke deelnemer en vervolgens onderworpen aan een random-effect analyse van de gehele hersenen, gecorrigeerd voor meerdere vergelijkingen met p <0.05 met Monte Carlo-simulaties met behulp van AFNI's AlphaSim (Figuur 1 (a), Tabel S1). De IFG en OFC ROI's werden gedefinieerd op basis van deze analyse van de gehele hersenen en gebruikt als maskers (Figuur 1 (b)) in een twee-masker zaaiende methode voor DTI-probabilistische tractografie. De DTI-gegevens zijn voorbewerkt en geanalyseerd met Diffusion Toolbox in FSL (Behrens et al., 2003 Behrens, T., Woolrich, MW, Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Nunes, RG, Clare, S., ... Smith, SM (2003). Karakterisering en verspreiding van onzekerheid in diffusie-gewogen MR-beeldvorming. Magnetische resonantie in de geneeskunde, 50 (5), 1077-1088. doi: 10.1002 / mrm.10609[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). We gebruikten een twee-masker seeding-methode om ervoor te zorgen dat de tractography-kaarten alleen stroomlijnen bevatten die door beide zaadmaskers gaan. Over 5000 probabilistische tractiestreamlines werden verzonden vanuit elke voxel binnen beide zaadmaskers en deze resultaten werden genormaliseerd naar de standaardruimte van het Montreal Neurological Institute. Om een ​​gemeenschappelijke tractografiekaart onder individuen te bepalen, werden de tractografieresultaten van elk individu gebinariseerd en over elkaar heen gelegd om een ​​tractiekanskanskaart op groepsniveau te maken. Om de tractografiekaart robuust te maken, werd deze drempelwaarde met een waarschijnlijkheid van 50% tractiekanalen verdeeld over alle deelnemers in de standaardruimte (Figuur 1 (c)). Deze algemene tractografiekaart werd vervolgens over de fractionele anisotropie (FA) -afbeeldingen van elke deelnemer heen gelegd (een algemene maat voor de integriteit van de witte stof of de samenhang) en FA-waarden werden uit alle voxels in deze tractografiekaart geëxtraheerd. Voor elke deelnemer werd een gemiddelde FA-score berekend om de integriteit van witte materie weer te geven. De leeftijd, BMI en FA-scores van de deelnemers werden vervolgens als onafhankelijke variabelen in de meervoudige regressie-analyse met het percentage lichaamsvet als de afhankelijke variabele genomen, waarbij werd onderzocht of individuele verschillen in de integriteit van witte materie resulteerden in langdurig zelfregulerend succes bij het volgen van een dieet.

Figuur 1. (a) Het fMRI-paradigma voor voedsel-cue-reactiviteit lokte activering uit in regio's van OFC en IFG, in overeenstemming met eerdere bevindingen in de literatuur. (b) OFC- en IFG-gebieden van de fMRI-analyse werden vervolgens gebruikt als zaadmaskers voor de DTI-probabilistische tractografie-analyse. (c) Uit de DTI-analyse hebben we vervolgens een witte-stofroute tussen de IFG en OFC afgebakend, die consistent was voor alle onderwerpen. De integriteit van witte materie binnen dit pad werd vervolgens in verband gebracht met het lichaamsvet van elke persoon. (d) FA-waarde geëxtraheerd uit het IFG-OFC-kanaal vertoonde een negatieve correlatie met het percentage lichaamsvet (het gearceerde gebied vertegenwoordigt een betrouwbaarheidsinterval van 95%).

http://www.tandfonline.com/na101/home/literatum/publisher/tandf/journals/content/pcns20/0/pcns20.ahead-of-print/17588928.2016.1235556/20161011/images/medium/pcns_a_1235556_f0001_c.jpg

PowerPoint-diaOorspronkelijke jpg (93.00KB)Weergave op ware grootte

Resultaten

FMRI resultaten van de food-cue reactiviteitstaak onthulden dat zowel de IFG als de OFC een grotere activiteit toonden voor voedsel dan controlebeelden (Figuur 1 (a), Tabel S1), consistent met bevindingen uit eerdere studies (Lopez, Hofmann, Wagner, Kelley, & Heatherton, 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2014). Neurale voorspellers van toegeven aan verleiding in het dagelijks leven. Psychological Science, 25 (7), 1337-1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]; Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM en Heatherton, TF (2013). Zelfregulerende uitputting verbetert de neurale reacties op beloningen en schaadt de controle van bovenaf. Psychological Science, 24 (11), 2262-2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). De resulterende IFG- en OFC-clusters van de fMRI-analyse werden gebruikt als zaadregio's voor de DTI-probabilistische tractografie (Figuur 1 (b)). Cross-subject DTI probabilistische tractografie analyse onthulde een robuust wit materie-traktaat dat de linker IFG met de linker OFC verbindt (Figuur 1 (c)). Gemiddelde FA-waarden in dit deel vertoonden een significant negatieve correlatie met het percentage lichaamsvet (R36 = -0.379, p = 0.023), wat aangeeft dat lijners met een lager lichaamsvetpercentage een grotere integriteit van de witte stof vertoonden (Figuur 1 (d)). Na correctie voor leeftijd en BMI bleven de gemiddelde FA-waarden in het kanaal een significant negatieve correlatie vertonen met het percentage lichaamsvet (bèta = −0.247, t(35) = -2.862, p = 0.007).

Algemene discussie

Onze bevindingen ondersteunen de hypothese dat de structurele integriteit tussen de IFG, een sleutelregio in reactie inhibitie (Aron, 2011 Aron, AR (2011). Van reactieve tot proactieve en selectieve controle: ontwikkeling van een rijker model om ongepaste reacties te stoppen. Biologische Psychiatrie, 69 (12), e55-68. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.07.024[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]) en de OFC, een regio die de subjectieve beloningswaarde van voedsel vertegenwoordigt (van der Laan, de Ridder, Viergever, & Smeets, 2011 van der Laan, LN, de Ridder, DTD, Viergever, MA, & Smeets, PAM (2011). De eerste smaak is altijd met de ogen: een meta-analyse van de neurale correlaten van het verwerken van visuele voedselaanwijzingen. NeuroImage, 55 (1), 296-303. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2010.11.055[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), is gerelateerd aan individuele verschillen in lichaamsvetpercentage, een vermoedelijke index van succes op lange termijn bij een dieet. Gebaseerd op het balansmodel van zelfregulatie (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF en Wagner, DD (2011). Cognitieve neurowetenschap van het falen van zelfregulatie. Trends in cognitieve wetenschappen, 15 (3), 132-139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), mislukken in zelfregulering het gevolg van de onevenwichtigheid tussen de uitvoerende controle en beloningsregio's. Personen met een verminderde integriteit van witte materie in het kanaal dat deze regio's met elkaar verbindt, hebben mogelijk een lagere efficiëntie in de communicatie tussen deze regio's dan mensen met een hoge integriteit (Madden et al., 2012 Madden, DJ, Bennett, IJ, Burzynska, A., Potter, GG, Chen, N.-K., & Song, AW (2012). Diffusietensorbeeldvorming van de integriteit van cerebrale witte stof bij cognitieve veroudering. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1822 (3), 386-400. doi: 10.1016 / j.bbadis.2011.08.003[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Met een inefficiënte communicatie tussen de uitvoerende controle en beloningsregio's, kunnen personen met verminderde integriteit moeite hebben om dwingende verleidingen te overwinnen, wat leidt tot een grotere kans om zwaarlijvig te worden dan mensen met een hogere structurele integriteit.

Hoewel eerdere studies DTI hebben gebruikt om de relatie tussen obesitas en integriteit van witte stof te onderzoeken (Kullmann, Schweizer, Veit, Fritsche, & Preissl, 2015 Kullmann, S., Schweizer, F., Veit, R., Fritsche, A., & Preissl, H. (2015). Aantasting van de integriteit van witte stof bij obesitas. Obesitas Beoordelingen, 16 (4), 273-281. doi: 10.1111 / obr.12248[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), is deze studie nieuw in het gebruik van een multimodale benadering om systematisch een specifieke tractus aan te pakken die betrokken is bij het reguleren van voedselwensen. Een recente studie heeft aangetoond dat zowel de IFG als de OFC zich bezighouden met het reguleren van voedselconsumptie in het dagelijks leven (Lopez et al., 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM, & Heatherton, TF (2014). Neurale voorspellers van toegeven aan verleiding in het dagelijks leven. Psychological Science, 25 (7), 1337-1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Met behulp van dit fMRI-paradigma repliceerden we de eerdere bevinding en ontdekten zelfs dat zowel de IFG als de OFC robuuste activiteit vertoonden wanneer chronische lijners werden blootgesteld aan appetijtelijke voedingskeuzes, wat suggereert dat de beloning en de uitvoerende controleverwerking beide spontaan kunnen deelnemen tijdens de activeringsperiode (Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM en Heatherton, TF (2013). Zelfregulerende uitputting verbetert de neurale reacties op beloningen en schaadt de controle van bovenaf. Psychological Science, 24 (11), 2262-2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). De taak van de traceerbaarheidsreactielokalisator biedt een meer gerichte benadering voor het definiëren van IFG- en OFC-regio's dan atlasgebaseerde maskering en zorgt ervoor dat de tractografieresultaten zijn gebaseerd op functioneel relevante regio's die verband houden met de verwerking van voedselcues binnen hetzelfde monster. Deze fMRI-localizer-taak kan onderzoekers helpen bij het identificeren van belangrijke witte-stofkanalen die relevant zijn voor de controle van eetgedrag.

Het blijft onduidelijk of individuele verschillen in de integriteit van de witte stof het gevolg zijn van herhaald dieet. Hoewel uit een eerdere studie bleek dat herhaaldelijk oefenen van een taak kan leiden tot verhoogde FA in bepaalde vezelkanalen (Scholz, Klein, Behrens & Johansen-Berg, 2009 Scholz, J., Klein, MC, Behrens, TEJ en Johansen-Berg, H. (2009). Training leidt tot veranderingen in de witte-stofarchitectuur. Nature Neuroscience, 12 (11), 1370-1371. doi: 10.1038 / nn.2412[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), is het ook mogelijk dat falingen in het dieet leiden tot obesitas en obesitas gerelateerde factoren, zoals ontsteking en dyslipidemie, die wijzigingen in de integriteit van de witte stof kunnen veroorzaken (Shimoji et al., 2013 Shimoji, K., Abe, O., Uka, T., Yasmin, H., Kamagata, K., Asahi, K., ... Aoki, S. (2013). Veranderingen in witte stof in het metabool syndroom: diffusie tensor analyse. Diabetes Care, 36(3), 696–700. doi:10.2337/dc12-0666[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Toekomstige longitudinale studies zijn nodig om te bepalen of de verandering in de integriteit van witte stoffen wordt veroorzaakt door herhaalde oefening in dieet- of obesitasgerelateerde factoren. Longitudinaal onderzoek is ook nodig om de relatie tussen integriteit van de witte stof en het percentage lichaamsvet bij chronische lijners te onderzoeken. Hoewel de exclusieve aanwerving van vrouwelijke lijners het verstorende effect van sekseverschillen kan voorkomen, zijn er in de toekomst nog studies nodig om te vergelijken of de integriteit van witte stoffen de uitkomsten voor het dieet tussen mannelijke en vrouwelijke lijners op verschillende manieren beïnvloedt.

Concluderend, de huidige studie levert bewijs dat de integriteit van de witte stof gerelateerd is aan individuele verschillen in lichaamsvetpercentage in traktaten die regio's met elkaar verbinden die betrokken zijn bij voedsel-cue reactiviteit. Deze resultaten komen overeen met het balansmodel van zelfregulering en suggereren dat de structurele integriteit van trajecten die de uitvoerende controle en beloningsregio's verbinden een cruciale rol kan spelen bij het behalen van zelfregulerend succes op de lange termijn in een dieet.


Nieuw onderzoek toont aan dat diëten succesvol kan zijn in de hersenen

25 oktober 2016
Een nieuw onderzoekspaper, door Chen et al in Cognitive Neuroscience, bestudeerde de verbindingen tussen de uitvoerende controle en beloningssystemen in de hersenen, en ontdekte dat het vermogen om zelf een gezond lichaamsgewicht te reguleren afhankelijk kan zijn van de individuele hersenstructuur.

Obesitas en diëten komen steeds vaker voor in de hedendaagse maatschappij en veel lijners hebben moeite om te verliezen overgewicht. Een nieuw onderzoekspaper, door Chen et al in Cognitive Neuroscience, bestudeerde de verbindingen tussen de uitvoerende controle en beloningssystemen in de hersenen, en ontdekte dat het vermogen om zelf een gezond lichaamsgewicht te reguleren afhankelijk kan zijn van de individuele hersenstructuur. De resultaten tonen aan dat het volgen van een dieet voor sommige mensen gemakkelijker kan zijn omdat ze een verbeterde witte stofroute hebben die de uitvoerende controle en beloningssystemen in hun hersenen verbindt.

Het is bekend dat chronische lijners buitensporige reacties vertonen op voedselaanwijzingen in de uitvoerende controle en beloningsgebieden van de hersenen, naast het hebben van uitgeputte cognitieve controle en overbeloning met hoogcalorisch voedsel in echte situaties. Chen et al namen een groep van zesendertig chronische lijners, met gemiddeld lichaamsvet van 29.6%, en vroegen hen om eenvoudige oordelen over beelden te maken om hun aandacht af te leiden van het echte doel van de taak. De uitgevoerde activiteit was een voedseltaakreactiviteitstaak die is ontworpen om de uitvoerende controle- en beloningsgebieden in de hersenen te lokaliseren, onder gebruikmaking van functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI). Na het lokaliseren van de uitvoerende controle- en beloningsgebieden, gebruikten Chen et al. Diffusie tensor imaging (DTI) om het witte stof spoor te identificeren dat deze gebieden verbindt om de integriteit binnen dit kanaal te kwantificeren.

De fMRI-resultaten toonden aan dat lijners een grotere reactiviteit vertoonden op voedselbeelden dan controlebeelden. De DTI-resultaten toonden verder aan dat degenen met lagere lichaamsvetpercentages een grotere integriteit van witte stof vertoonden tussen uitvoerende controle en beloningsgebieden van de hersenen. De bevindingen ondersteunen hun hypothese dat structurele integriteit die de twee centra met elkaar verbindt, verband houdt met individuele verschillen in lichaamsvet en een indicatie is van een succesvol dieet. De auteurs stellen: "Personen met verminderde integriteit kunnen moeite hebben om belonende verleidingen te weerstaan, wat leidt tot een grotere kans om zwaarlijvig te worden dan personen met een hogere structurele integriteit."

De auteurs dringen aan op toekomstig voortgezet longitudinaal onderzoek om vast te stellen of repetitieve voeding op zichzelf een verandering in de integriteit van witte stof zou kunnen veroorzaken, de uitvoerende controle zou kunnen verergeren en communicatie zou belonen en zou resulteren in meer verschanste zwaarlijvigheid voor het individu.

http://cdn.medicalxpress.com/tmpl/v5/img/1x1.gifVerken verder: Cocaïnegebruikers presenteren veranderingen in de functie en structuren van de hersenen

Meer informatie: Pin-Hao Andy Chen et al. Structurele integriteit tussen executive control en beloningsregio's van de hersenen voorspelt het percentage lichaamsvet bij chronische lijners, Cognitieve neurowetenschappen (2016). DOI: 10.1080 / 17588928.2016.1235556