Otyłość wiąże się ze zmienioną funkcją mózgu: uczuleniem i hipofrontalnością (2012)

Uwagi: Badanie ujawnia zarówno uczulenie, jak i hipofrontalność u osób otyłych. Obie są cechami charakterystycznymi zmian mózgu związanych z uzależnieniem.

 Link do artykułu

Metabolizm glukozy jądra ogoniastego w śródmózgowiu (A) był znacznie wyższy u osób otyłych i szczupłych (B).

W większości krajów zachodnich roczny wzrost częstości występowania i nasilenia otyłości jest obecnie znaczny. Chociaż otyłość zwykle wynika po prostu z nadmiernego spożycia energii, obecnie nie jest jasne, dlaczego niektórzy ludzie są skłonni do przejadania się i przybierania na wadze.

Ponieważ centralny układ nerwowy jest ściśle zaangażowany w przetwarzanie sygnałów głodu i kontrolowanie przyjmowania pokarmu, możliwe jest, że przyczyną przyrostu masy ciała i otyłości może być mózg.

Naukowcy z Uniwersytetu w Turku i Aalto University znaleźli nowe dowody na rolę mózgu w otyłości. Naukowcy zmierzyli funkcjonowanie obwody mózgowe zaangażowany w wiele metod obrazowania mózgu.

Wyniki ujawniły, że u osób otyłych i szczupłych metabolizm glukozy w mózgu był znacznie wyższy w obszarach prążkowia mózgu, które biorą udział w przetwarzaniu nagród. Co więcej, system nagrody osoby otyłej reagował bardziej energicznie na obrazy żywności, podczas gdy odpowiedzi w czołowych obszarach korowych zaangażowanych w kontrolę poznawczą były stłumione..

"Wyniki sugerują, że mózgi osób otyłych mogą stale generować sygnały sprzyjające jedzeniu, nawet jeśli organizm nie potrzebuje dodatkowego pobierania energii- mówi adiunkt Lauri Nummenmaa z Uniwersytetu w Turku.

„Wyniki podkreślają rolę mózgu w otyłości i przybieraniu na wadze. Wyniki mają duży wpływ na obecne modele otyłości, ale także na rozwój farmakologicznych i psychologicznych metod leczenia otyłości ”- mówi Nummenmaa.

Uczestnikami byli chorobliwie otyli osobnicy i szczupłe, zdrowe kontrole. Ich mózg metabolizm glukozy zmierzono za pomocą pozytonu tomografia emisyjna w warunkach, w których ciało było nasycone pod względem sygnalizacji insuliny. Odpowiedzi mózgu do zdjęć żywności zmierzono za pomocą funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego.

Badania są finansowane przez Akademię Fińską, Szpital Uniwersytecki w Turku, Uniwersytet w Turku, Uniwersytet Åbo Akademi i Uniwersytet Aalto.

Wyniki zostały opublikowane w styczniu 27th, 2012 w czasopiśmie naukowym PLoS ONE.


 BADANIE: Striatum grzbietowe i jego połączenia limbiczne pośredniczą w nienormalnym antycypacyjnym przetwarzaniu nagród w otyłości

 Lauri Nummenmaa, Jussi Hirvonen, Jarna C. Hannukainen, Heidi Immonen, Markus M. Lindroos, Paulina Salminen, Pirjo Nuutila .. PLoS ONE, 2012; 7 (2): e31089 DOI: 10.1371 / journal.pone.0031089

Abstrakcyjny

Otyłość charakteryzuje się brakiem równowagi w obwodach mózgu promujących poszukiwanie nagrody i rządzących kontrolą poznawczą. Tutaj pokazujemy, że grzbietowe jądro ogoniaste i jego połączenia z ciałem migdałowatym, wyspą i korą przedczołową przyczyniają się do nieprawidłowego przetwarzania nagrody w otyłości. Za pomocą 19- [16F] fluoro-2-deoksyglukozy mierzono regionalny wychwyt glukozy w mózgu u osób chorobliwie otyłych (n = 18) i normalnie ważonych (n = 2).18F] FDG) pozytonowa tomografia emisyjna (PET) podczas hiperinsulinemii euglikemicznej i z funkcjonalnym obrazowaniem rezonansu magnetycznego (fMRI), podczas gdy oczekiwaną nagrodę pokarmową wywołano przez powtarzane prezentacje apetycznych i mdłych zdjęć żywności. Po pierwsze, odkryliśmy, że szybkość wychwytu glukozy w grzbietowym jądrze ogoniastym była wyższa u osób otyłych niż u osób o prawidłowej masie ciała. Po drugie, osoby otyłe wykazywały zwiększoną odpowiedź hemodynamiczną w jądrze ogoniastym, oglądając apetyczne i nijakie pokarmy w fMRI. Ogon jądra wykazywał również podwyższoną zależność czynnościową od ciała migdałowatego i wyspy u osób otyłych i osób o prawidłowej masie ciała. Wreszcie osoby otyłe miały mniejszą odpowiedź na apetyczne niż nijakie pokarmy w korze grzbietowo-bocznej i oczodołowo-czołowej niż osoby o prawidłowej masie ciała, a brak aktywacji grzbietowo-bocznej kory przedczołowej korelował z wysokim metabolizmem glukozy w grzbietowym jądrze ogoniastym. Odkrycia te sugerują, że zwiększona wrażliwość na zewnętrzne sygnały żywnościowe w otyłości może obejmować nieprawidłowe uczenie się odpowiedzi na bodziec i motywację motywacyjną subserwowaną przez grzbietowe jądro ogoniaste, co z kolei może być spowodowane nienormalnie wysokim wkładem ciała migdałowatego i wyspy i dysfunkcyjną kontrolą hamowania przez czołowe obszary korowe. Te funkcjonalne zmiany w reaktywności i wzajemnym połączeniu obwodu nagrody mogą być krytycznym mechanizmem wyjaśniającym przejadanie się w otyłości.

Cytat: Nummenmaa L, Hirvonen J, Hannukainen JC, Immonen H, Lindroos MM, et al. (2012) Striatum grzbietowe i jego łączność limbiczna pośredniczą w nieprawidłowym przewidywalnym przetwarzaniu nagród w otyłości. PLoS ONE 7 (2): e31089. doi: 10.1371 / journal.pone.0031089

Redaktor: Ya-Ping Tang, Louisiana State University Health Sciences Center, Stany Zjednoczone Ameryki

Odebrane: Sierpień 19, 2011; Zaakceptowano: styczeń 2, 2012; Opublikowano: luty 3, 2012

Prawa autorskie: © 2012 Nummenmaa i in. Jest to artykuł o otwartym dostępie dystrybuowany zgodnie z warunkami licencji Creative Commons Attribution License, która zezwala na nieograniczone korzystanie, dystrybucję i reprodukcję na dowolnym nośniku, pod warunkiem uznania oryginalnego autora i źródła.

Finansowanie: Praca ta była wspierana przez Akademię Fińską (dotacje #256147 i #251125 http://www.aka.fi) do LN, przez Aalto University (AivoAALTO Grant, http://www.aalto.fi) Fundacja Sigrid Juselius (www.sigridjuselius.fi/foundation) Turku University Hospital (grant EVO http://www.tyks.fi). Darczyńcy nie mieli żadnej roli w projektowaniu badań, zbieraniu i analizowaniu danych, podejmowaniu decyzji o publikacji lub przygotowaniu manuskryptu.

Konkurencyjne zainteresowania: Autorzy zadeklarowali, że nie istnieją konkurencyjne interesy.

Wprowadzenie

W większości krajów zachodnich roczny wzrost częstości występowania i nasilenia otyłości jest obecnie znaczny [1]. Nieograniczona dostępność smacznych potraw jest najbardziej oczywistym czynnikiem środowiskowym, który sprzyja otyłości [2]a geny sprzyjające szybkiemu przyjmowaniu energii poprzez spożywanie dużych ilości cukru i tłuszczu w warunkach niedoboru żywności stały się odpowiedzialnością w nowoczesnych społeczeństwach, w których powszechnie dostępna jest żywność wysokokaloryczna. Aby zwalczyć obecną epidemię otyłości, konieczne jest zatem zrozumienie, które czynniki decydują o tym, czy spożywanie żywności jest ścigane, czy powstrzymywane. Jedzenie dostarcza składników odżywczych, ale jest również silnie wzmacniające, ponieważ wywołuje intensywne uczucie przyjemności i nagrody. Badania porównawcze wykazały, że wzajemnie połączony obwód nagrody obejmujący obszary podkorowe (ciało migdałowate, podwzgórze, prążkowie) i czołowo-korowe (motoryczne, przedotorowe, oczodołowe i przyśrodkowe przedczołowe) odgrywa kluczową rolę w kierowaniu zachowaniami apetycznymi [3], [4], [5]. Badania funkcjonalne obrazowania u ludzi wykazały ponadto, że podskładniki obwodu nagrody przyczyniają się do przetwarzania zewnętrznych sygnałów żywności, takich jak zdjęcia żywności [6], [7], [8], [9]i dysfunkcje obwodu nagrody były również związane zarówno z otyłością, jak i uzależnieniem od narkotyków. [2], [10], [11], [12], [13], [14]. W niniejszym badaniu pokazujemy, jak aktywność toniczna, reakcje regionalne oraz wzajemne powiązania obwodu nagrody mogą być kluczowymi mechanizmami wyjaśniającymi przejadanie się i otyłość.

Smakowita żywność ma silną siłę motywacyjną. Sam widok pysznego ciasta lub zapach naszego ulubionego jedzenia może wywołać silną potrzebę jedzenia w tej chwili, a ekspozycja na takie sygnały może zastąpić fizjologiczne sygnały sytości i wywołać konsumpcję żywności [15]. Przejadanie się zatem prawdopodobnie zależy od równowagi między obwodem nagrody a sieciami, które hamują poszukiwanie nagrody, takimi jak grzbietowo-boczne kory przedczołowe [16], [17], [18]. Istniejąca literatura z badań obrazowych u ludzi sugeruje, że otyłość charakteryzuje się brakiem równowagi w tych systemach, ponieważ obwód nagrody jest nadaktywny, aby nagradzać przewidywanie otyłości i że sieci hamujące mogą nie sprawować kontroli nad obwodem nagrody [2], [10], [11], [12], [13], [14], [19]. Istnieją duże indywidualne różnice w reakcji obwodu nagrody na pokarm, co może być krytycznym czynnikiem przyczyniającym się do przejadania się i otyłości [2]. Nagroda za cechę osobowości jest pozytywnie związana z głodem i masą ciała [20], a badania fMRI wykazały, że przewiduje również reakcje prążkowia brzusznego na apetyczne obrazy żywności u osób o normalnej wadze [21]. Podobnie, zgłaszana przez siebie wrażliwość na zewnętrzne sygnały żywnościowe jest dodatnio skorelowana z wzajemnym połączeniem obwodu nagrody [22]. Zgodnie z tymi odkryciami badania fMRI potwierdziły, że obwód nagrody u osób otyłych jest nadwrażliwy na sam widok żywności. Osoby otyłe wykazują podwyższone odpowiedzi na zdjęcia żywności w ciele migdałowatym, jądrze ogoniastym i przedniej części obręczy obręczy [10], [19]i zaproponowano, że ta nadpobudliwość obwodu dopaminergicznego może sprawić, że osoby otyłe będą skłonne do przejadania się. Badania PET wykazały ponadto podobieństwa dopaminergiczne w mechanizmach nadużywania narkotyków i nadmiernego spożycia pokarmu, co sugeruje, że przynajmniej w niektórych przypadkach otyłość można scharakteryzować jako „uzależnienie od żywności”. Dopaminergiczne szlaki nagrody w śródmózgowiu modulują zarówno spożycie żywności, jak i leków [23] w szczególności poprzez tworzenie odczuć głodu żywności i narkotyków [24]i zarówno leki, jak i żywność wywierają swoje działanie wzmacniające poprzez zwiększenie dopaminy w regionach limbicznych. Pacjenci z zaburzeniami uzależnienia wykazują tonicznie niższy poziom wyjściowy D2 receptor (D2R) gęstość w prążkowiu i stępione uwalnianie dopaminy po podaniu narkotyku. Podobnie jak w przypadku nadużywania narkotyków, spożycie pokarmu jest związane z uwalnianiem dopaminy w prążkowiu grzbietowym u zdrowych osób, a ilość uwalnianej dopaminy koreluje dodatnio z ocenami przyjemności z jedzenia [12]. Podobnie jak u pacjentów z zaburzeniami uzależniającymi, otyli pacjenci mają niższą wyjściową prążkowość D2Gęstość R, która jest kierunkowo proporcjonalna do BMI [11].

Chociaż zmieniona czułość obwodu nagrody może być krytycznym czynnikiem wyjaśniającym otyłość, pozostaje nieuchwytna, jak dokładnie obwód nagrody przyczynia się do związanych z żywnością funkcji przewidywania nagród u osób otyłych. Po pierwsze, wcześniejsze demonstracje wzmożonych reakcji obwodów nagrody na żywność u osób o normalnej wadze i otyłych [10], [19] nie zajęli się różnicami w tonicznej aktywności linii podstawowej obwodu nagrody w mózgu. Tonicznie niski metabolizm glukozy w korze przedczołowej przewiduje niską dopaminę D w prążkowiu2 gęstość receptorów - cecha charakterystyczna rozregulowanego obwodu nagrody - u osób otyłych [17]. Nie wiadomo jednak, czy aktywność toniczna sieci neuronowych, które przetwarzają nagrody przewidujące funkcjonalne odpowiedzi na zewnętrzne sygnały żywnościowe. Po drugie, tylko kilka badań przyjęło podejście systemowe do testowania, czy otyłość zmienia funkcjonalną łączność obwodu nagrody. Podczas gdy ostatnie badania obrazowe u zdrowych ludzi wykazały, że łączność w ludzkim obwodzie nagrody zależy od indywidualnej wrażliwości na zewnętrzne sygnały żywnościowe [22]inny z udziałem osób otyłych i osób o prawidłowej wadze sugerował, że otyłość jest szczególnie związana z niedostateczną łącznością funkcjonalną z ciała migdałowatego do kory oczodołowo-czołowej (OFC) i zwiększoną łącznością z OFC do prążkowia brzusznego [25]. Jednak dokładne mechanizmy neuronalne leżące u podstaw tych zmian funkcjonalnych pozostają nieznane.

W tym badaniu zastosowaliśmy multimodalne obrazowanie mózgu przez połączenie [18F] FDG PET z eksperymentem fMRI obejmującym oczekiwaną nagrodę indukowaną przez prezentację apetycznych i mdłych zdjęć jedzenia. Zauważ, że chociaż uczestnicy nie otrzymali żadnych nagród, używamy terminu „oczekiwana nagroda” ze względu na zwięzłość, ponieważ dostrzeganie wysoce satysfakcjonujących celów, takich jak żywność, niezawodnie wywołuje reakcje przewidywania nagród w prążkowiu brzusznym, nawet jeśli żadne nagrody nie są w rzeczywistości dostarczone [21]. Ustalono, że wykorzystanie glukozy jest ściśle związane z częstotliwością szczytową [26], stąd szybkości metabolizmu glukozy mogą być użyte do pomiaru tonicznej aktywacji linii podstawowej podczas odpoczynku. Używając zagnieżdżonego zacisku hiperinsulinemicznego [27] podczas badania PET mogliśmy porównać metabolizm glukozy w mózgu osób otyłych i o prawidłowej masie ciała w sytuacji, gdy organizm jest w stanie nasycenia pod względem sygnalizacji insuliny. Eksperyment fMRI umożliwił nam porównanie, czy osoby otyłe i osoby o prawidłowej masie ciała różnią się zarówno pod względem regionalnych odpowiedzi mózgu, jak i skutecznej łączności obwodu nagrody podczas oglądania apetycznych i nijakich potraw. Wreszcie, połączenie danych PET i fMRI umożliwiło nam wykorzystanie regionalnych wskaźników metabolizmu glukozy (GMR) uzyskanych w badaniu PET do przewidywania odpowiedzi mózgu na apetyczne pokarmy w eksperymencie fMRI.

Materiały i Metody

Uczestnicy

Komisja Etyczna Okręgu Szpitala w południowo-zachodniej Finlandii zatwierdziła protokół badania i wszyscy uczestnicy podpisali formularze zatwierdzonej komisji etycznej, świadomej zgody. Badanie przeprowadzono zgodnie z Deklaracją Helsińską. Tabela 1 przedstawia podsumowanie uczestników. Otyła grupa składała się z dziewiętnastu neurologicznie nietkniętych, chorobliwie otyłych osób (MBMI = 43.87, SDBMI = 6.60). Pięciu z nich stosowało doustne leki przeciwcukrzycowe i zostały wykluczone z badań PET. Szesnastu neurologicznie nienaruszonych ochotników o normalnej wadze służyło jako kontrole (MBMI = 24.10, SDBMI = 2.07) i były dopasowane do pacjentów pod względem wieku, wzrostu i wskaźników nadciśnienia (tj. Ciśnienia krwi). Zaburzenia odżywiania, ciężkie zaburzenia psychiczne i nadużywanie substancji były kryteriami wykluczenia dla wszystkich uczestników. Jeden pacjent o normalnej wadze został wykluczony z analizy danych fMRI z powodu nadmiernego ruchu głowy.

Tabela 1. Charakterystyka uczestników.

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.t001

Pomiary behawioralne

Przed eksperymentem uczestnicy oceniali swoje uczucie głodu za pomocą wizualnej skali analogowej. Po eksperymencie fMRI uczestnicy ocenili wartościowość (przyjemność kontra nieprzyjemność) bodźców eksperymentalnych na komputerze za pomocą manekina samooceny [28] ze skalą od 1 (nieprzyjemna) do 9 (przyjemna).

Akwizycja i analizy PET

Badania przeprowadzono po godzinach postu 12. Pacjenci powstrzymywali się od picia napojów zawierających kofeinę i palenia papierosów 24 przed badaniami PET. Wszelkiego rodzaju wyczerpująca aktywność fizyczna była zabroniona od poprzedniego wieczoru. Dwa cewniki wprowadzono do żył przedramiennych, jeden do infuzji soli fizjologicznej, insuliny i glukozy i wstrzyknięcia wskaźnika promieniotwórczego [18F] FDG, a drugi w przeciwległe rozgrzane ramię do pobierania krwi arterializowanej. Zastosowano technikę klamry hiperinsulinowej z euglikemią, jak opisano wcześniej [27]. Szybkość infuzji insuliny wynosiła 1 mU · kg-1 · Min-1 (Actrapid, Novo Nordisk, Kopenhaga, Dania). Podczas hiperinsulinemii euglikemię utrzymywano przez dożylne podanie 20% glukozy. Szybkość infuzji glukozy dostosowywano do stężenia glukozy w osoczu mierzonego co 5 – 10 min z krwi arterializowanej. W punkcie czasowym 100 + −10 minut zacisku hiperinsulinemii euglikemicznej, [18F] FDG (189 ± 9 MBq) wstrzyknięto dożylnie przez 40 sekundę i rozpoczęto dynamiczne skanowanie mózgu dla 40 min (ramki; 4 • 30 s, 3 • 60 s, 7 • 300 s). Podczas skanowania pobierano próbki krwi tętniczej do analizy radioaktywności. Do badań PET stosowano wcześniej skaner PET Advance PET (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI, USA) z rozdzielczością 4.25 mm. [29], [30]. [18F] FDG zsyntetyzowano jak opisano poprzednio [31]. Radioaktywność osocza zmierzono za pomocą automatycznego licznika gamma (Wizard 1480 3 ″, Wallac, Turku, Finlandia).

Szybkość wychwytu glukozy przez mózg mierzono dla każdego woksela oddzielnie od dynamicznych skanów PET, jak opisano wcześniej [29], [30], z wyjątkiem tego, że użyto stałej 0.8 [32]. Normalizację i analizy statystyczne parametrycznych obrazów metabolizmu glukozy przeprowadzono za pomocą oprogramowania SPM 5 (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). Obrazy parametryczne zostały znormalizowane do własnego szablonu metabolizmu glukozy w przestrzeni MNI przy użyciu transformacji liniowych i nieliniowych i wygładzone jądrem Gaussa FWHM 10 mm. Do analizy różnic między grupami w metabolizmie glukozy zastosowano proste kontrasty t dla znormalizowanych obrazów parametrycznych. Próg statystyczny ustalono na p <001, nieskorygowany, z minimalnym rozmiarem klastra 100 sąsiednich wokseli. W przypadku małych korekt objętości (SVC) w danych PET, zdefiniowano anatomicznie określone a priori obszary zainteresowania w obrębie układu nagrody (jądro ogoniaste, ciało migdałowate, wzgórze, wyspa wyspowa i kora oczodołowo-czołowa) za pomocą pikatlasu WFU. [33] i AAL [34] atlas.

Projekt eksperymentalny dla fMRI

Bodźce i projekt są podsumowane w Rysunek 1. Bodźce te były zdigitalizowanymi pełnokolorowymi zdjęciami apetycznych potraw (np. Czekolady, pizzy, steków), mdłych potraw (np. Soczewica, kapusta, krakersy) i samochodów dopasowanych pod względem cech wizualnych niskiego poziomu, takich jak średnia jasność, kontrast RMS i globalne energia. Niezależna próbka zdrowych ochotników 29 oceniła wartościowość (nieprzyjemność w porównaniu z przyjemnością) bodźców za pomocą SAM. Analiza ocen walencyjnych (Mapetyczny = 6.64, Mmdłe = 3.93, Msamochody = 4.41) ustalili, że apetyczne potrawy zostały ocenione jako przyjemniejsze niż potrawy mdłe, t (28) = 10.97, p <001, a samochody, t (28) = 7.52, p <001, ale nie było różnic w przyjemności nijakich potraw i samochodów, t (28) = 1.19.

Rysunek 1. Projekt eksperymentalny dla fMRI i przykłady użytych bodźców.

Uczestnicy oglądali na przemian epoki 15.75 apetycznych potraw, samochodów i mdłych potraw. Każda epoka składała się z sześciu bodźców eksperymentalnych pseudolosowo wymieszanych z trzema zdarzeniami zerowymi.

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.g001

Podczas skanowania badani oglądali naprzemienne epoki 15.75 zawierające sześć bodźców z jednej kategorii (apetyczne potrawy, bezbarwne potrawy lub samochody) zmieszane z trzema pustymi zdarzeniami. W celu zbadania niejawnego przetwarzania obrazów żywności użyliśmy krótkich czasów wyświetlania bodźca i zadania behawioralnego, które nie było związane z hedoniczną wartością bodźca: Pojedyncze badanie obejmowało prezentację obrazu bodźca przez 1000 ms, a następnie centralny niski kontrast krzyż (750 ms). Zdarzenia zerowe obejmowały prezentację 1750 ms krzyża o niskim kontraście. Bodziec pokarmowy i samochodowy zostały przesunięte nieznacznie w lewo lub w prawo od ekranu, a uczestnicy zostali poinstruowani, aby nacisnęli lewy lub prawy przycisk, zgodnie z którą stronę przedstawiono bodziec. W próbach zerowych nie wymagano odpowiedzi. Kolejność bodźców w każdej epoce była pseudo-randomizowana w odniesieniu do typu próby (bodziec lub zero), tak że nie więcej niż trzy kolejne próby były tego samego typu. Ta pseudo-randomizacja zwiększyła efektywność projektowania przy jednoczesnym zachowaniu nieprzewidywalności początków bodźców u naiwnych uczestników [35]. Pole widzenia bodźców było losowe iw pełni zrównoważone. Ogółem odbyło się wiele apetycznych testów żywności 72 (w epokach 12), nijakich prób 72 (w epokach 12) i testów samochodów 144 (w epokach 24). Aby zmaksymalizować siłę projektu i zapobiec efektom przenoszenia apetycznych potraw, kolejność epok bodźców została ustalona w taki sposób, że epoka bodźca samochodowego była zawsze prezentowana między apetycznymi i mdłymi epokami bodźców. Początkowa epoka zadania została zrównoważona wśród uczestników. Całkowity czas trwania zadania wynosił 14 minut. Uczestnicy ćwiczyli zadanie poza skanerem przed rozpoczęciem eksperymentu fMRI.

Przejęcie i analiza fMRI

Sesje skanowania odbywały się rano lub w południe (9 am – 2 pm). Uczestnicy zostali poinstruowani, aby powstrzymali się od jedzenia i picia tylko wody przez co najmniej trzy godziny przed skanowaniem. Obrazowanie MR wykonano za pomocą podwójnego skanera Philips Gyroscan Intera 1.5 T CV Nova w centrum PET w Turku. Obrazy anatomiczne o wysokiej rozdzielczości (1 mm3 rozdzielczość) uzyskano stosując sekwencję ważoną T1 (TR 25 ms, TE 4.6 ms, kąt obrotu 30 °, czas skanowania 376 s). Dane funkcjonalne całego mózgu uzyskano z sekwencją obrazowania echo-planarnego (EPI), wrażliwą na kontrast sygnału zależnego od poziomu krwi-tlenu (BOLD) (TR = 3000 ms, TE = 50 ms, 90 ° kąt odchylenia, 192 mm Macierz FOV, 64 × 64, szerokość pasma 62.5 kHz, grubość przekroju 4.0 mm, odstęp 0.5 mm między plasterkami, plasterki przeplatane 30 uzyskane w kolejności rosnącej). Uzyskano całkowitą objętość funkcjonalną 270, a pierwsze wolumeny 5 zostały odrzucone, aby umożliwić efekty równoważenia. Dane były wstępnie przetwarzane i analizowane przy użyciu oprogramowania SPM5 (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). Obrazy EPI były interpolowane cynkowo w czasie, aby skorygować różnice w czasie cięcia i ponownie dostosować się do pierwszego skanu przez transformacje ciała sztywnego, aby skorygować ruchy głowy. EPI i obrazy strukturalne zarejestrowano i znormalizowano do standardowego szablonu T1 w przestrzeni MNI (Montreal Neurological Institute (MNI) - International Consortium for Brain Mapping) przy użyciu transformacji liniowych i nieliniowych i wygładzono jądrem Gaussa FWHM 8-mm.

Analiza efektów regionalnych

Zaimplementowano całomózgowy model efektów losowych za pomocą dwuetapowego procesu (pierwszy i drugi poziom). Ta analiza efektów losowych oceniła efekty na podstawie wariancji międzyosobniczej, a tym samym umożliwiła wnioskowanie na temat populacji, z której wyprowadzono uczestników. Dla każdego uczestnika zastosowaliśmy GLM do oceny regionalnego wpływu parametrów zadania na wskaźniki aktywacji BOLD. Model obejmował trzy warunki doświadczalne (apetyczna żywność, nijakie jedzenie i samochody) oraz efekty braku zainteresowania (parametry wyrównania), aby uwzględnić wariancję związaną z ruchem. Dryft sygnału o niskiej częstotliwości usunięto za pomocą filtra górnoprzepustowego (odcięcie 128 sek.) I zastosowano modelowanie czasowych autokorelacji AR (1). Poszczególne obrazy kontrastowe zostały wygenerowane przy użyciu kontrastu apetycznego - nijakie potrawy, a także dla głównego efektu żywności (tj. Apetycznej i mdłej żywności w porównaniu z innymi efektami zainteresowania). Analiza drugiego poziomu wykorzystała te kontrastowe obrazy w nowym GLM i wygenerowała obrazy statystyczne, to znaczy mapy SPM-t. Przy zrównoważonych planach na pierwszym poziomie (tj. Podobnych zdarzeniach dla każdego podmiotu, w podobnych liczbach) ta analiza drugiego poziomu jest bardzo zbliżona do rzeczywistego projektu efektów mieszanych, zarówno z wariancją wewnątrz, jak i między podmiotem. Wstępna analiza wykazała, że ​​żaden z kontrastów między grupami drugiego poziomu nie był istotny, gdy zastosowano ścisłą korektę współczynnika fałszywych odkryć (FDR) przy p <05. W związku z tym próg statystyczny ustalono na p <005, nieskorygowany, z minimalnym rozmiarem klastra 20 ciągłych wokseli dla porównań międzygrupowych.

Interakcja psychofizjologiczna (PPI) w ogólnym modelu liniowym (GLM)

Fizjologiczna łączność między dwoma obszarami mózgu może się różnić w zależności od kontekstu psychologicznego [36] znany jako interakcja psychofizjologiczna (PPI). PPI można zidentyfikować za pomocą ogólnych modeli liniowych wrażliwych na kontekstową modulację kowariancji związanej z zadaniem. W przeciwieństwie do dynamicznego modelowania swobodnego lub modelowania równania strukturalnego połączeń sieciowych, PPI nie wymagają określonego modelu anatomicznego. Raczej zaczyna się od regionu „źródłowego” i identyfikuje inne „docelowe” woksele / klastry w mózgu, z którymi to źródło ma zależną od kontekstu łączność. Regiony docelowe nie muszą korelować z samym zadaniem lub kontekstem, ale z interakcjami między tymi czynnikami. Znaczące PPI same w sobie nie wskazują kierunku ani neurochemii wpływów przyczynowych między regionami źródłowymi i docelowymi, ani tego, czy w łączności pośredniczą połączenia mono- lub poli-synaptyczne, ani zmiany strukturalnej neuroplastyczności z epoki do epoki. Wskazują jednak na interakcje między systemami regionalnymi, a wyniki PPI są zgodne z innymi metodami łączności, takimi jak dynamiczne modelowanie przyczynowe [37].

Prawe jądro ogoniaste zostało użyte jako region źródłowy dla analiz łączności dla apetycznego kontrastu żywności bez smaku. Globalne maksimum (2, 8, 4) dla tego regionu w przypadku otyłości drugiego poziomu w porównaniu z kontrastem o normalnej wadze w analizach danych PET (patrz poniżej) zastosowano do uzyskania statystycznie niezależnego oszacowania środka regionu źródłowego; skutecznie chroniło to przed „podwójnym zanurzeniem” w wyborze regionu źródłowego [38]i umożliwiło teoretycznie wiarygodną integrację danych PET i fMRI. Sferyczny ROI o promieniu 10 mm został wygenerowany w tej lokalizacji. Szeregi czasowe dla każdego uczestnika obliczono przy użyciu pierwszej zmiennej własnej z wszystkich szeregów czasowych woksela w ROI. Ten szereg czasowy BOLD został zdekonwolowany w celu oszacowania „neuronalnych szeregów czasowych” dla tego regionu przy użyciu domyślnych parametrów dekonwolucji PPI w SPM5 [39]. Psychofizjologiczny termin interakcji (regresor PPI) obliczono jako iloczyn element po elemencie neuronalnych szeregów czasowych ROI i wektora kodującego główny efekt zadania (tj. 1 dla apetycznych potraw, -1 dla nijakich pokarmów). Ten produkt został następnie ponownie zawinięty przez kanoniczną funkcję odpowiedzi hemodynamicznej (hrf). Model obejmował również główne efekty zadania splątanego przez hrf, „neuronowe szeregi czasowe” dla każdego „źródła” i regresory ruchu jako efekty bez zainteresowania. Przedmiotowe modele PPI [36] zostały uruchomione i wygenerowano obrazy kontrastowe dla dodatnich i ujemnych PPI. W analizie całego mózgu zidentyfikowanej regiony mają większą lub mniejszą zmianę w łączności z regionem źródłowym w zależności od kontekstu (tj. Apetyczną w porównaniu z potrawą mdłą). Obrazy kontrastowe zostały następnie wprowadzone do analiz GLM drugiego poziomu dla kontrastów zainteresowania i map t-SPM wygenerowanych przy użyciu teorii Gaussa Random Field w celu wnioskowania statystycznego.

Efekt

Pomiary behawioralne

Oceny walencyjności bodźców analizowano za pomocą 3 (bodziec: apetyczny pokarm vs. łagodne jedzenie vs. samochody) × 2 (grupa: otyłość vs. normalna masa) mieszana ANOVA. To ujawniło, że oceny walencyjne różniły się znacznie w zależności od kategorii bodźców, F (2,60) = 6.01, p = .004, ηp2 = 17, ale były podobne w grupach otyłych i o prawidłowej masie ciała (F = 1.46). Wielokrotne porównania z poprawkami Bonferronniego ujawniły, że uczestnicy oceniali apetyczne potrawy jako przyjemniejsze niż nijakie potrawy, t (31) = 4.67, p <001 lub samochody, t (31) = 2.76, p = 01, ale nie oceniali nijakie potrawy przyjemniejsze niż samochody, t (31) = 41. Oceny głodu były również równe we wszystkich grupach pacjentów i grupach kontrolnych (p> 05).

Metabolizm glukozy w mózgu

Osoby otyłe miały znacząco wyższy metabolizm glukozy w prawym jądrze ogoniastym niż osoby o normalnej wadze (X = 4, Y = 8, Z = 4, T = 3.97, p = .03, SVC) (Rysunek 2), ale nie w żadnym innym interesującym regionie a priori (ciało migdałowate, wzgórze, wyspa lub kora oczodołowo-czołowa).

Rysunek 2. Skany PET z 2- [18F] FDG podczas hiperinsulinemii euglikemicznej pokazują, że tempo metabolizmu glukozy (GMR, µmol / 100 g * min) w prawym jądrze ogoniastym (X = 4, Y = 8, Z = 4) był znacznie wyższy u osób otyłych niż u osób o normalnej wadze (p<05, SVC).

Panel A pokazuje statystyczną mapę parametryczną efektu międzygrupowego, panel B pokazuje przedmiotowe wartości GMR w jądrze ogoniastym.

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.g002

Regionalne efekty w fMRI

We wszystkich przedmiotach kontrastujące apetyczne i nijakie potrawy powodowały silną aktywację obwodu nagrody. Ogniska aktywacji obserwowano w przyśrodkowej korze przedczołowej, przednim zakręcie obręczy, prążkowiu prawej brzusznej, tylnej obustronnej wyspie i zakręcie obręczy tylnej i przedludzieniu (Rysunek 3, Tabela 2). Jednak analiza między grupami wykazała, że ​​kodowanie nagród przewidywalnych było uzależnione od otyłości. Odpowiedzi na wszystkie pokarmy (apetyczne i mdłe) były wyższe u osób otyłych niż u osób o prawidłowej masie ciała w lewym ciele migdałowatym, hipokampie, korze tylnego zakrętu obręczy i zakręcie wrzecionowatym, a także prawej korze somatosensorycznej. Jednakże odpowiedzi były niższe u osób otyłych niż u osób o prawidłowej masie ciała w lewym zakręcie czołowym górnym. Tabela 3 przedstawia podsumowanie tych ognisk aktywacji.

Rysunek 3. Obszary mózgu wykazujące zwiększoną reakcję na apetyczne i nijakie pokarmy u wszystkich osób.

Apetyczne pokarmy zwiększały aktywność w przedniej (ACC) i tylnej części kory zakrętu obręczy (PCC), środkowej korze przedczołowej (mPFC), prawym jądrze ogoniastym (CAUD) i obustronnej wyspie (INS). Dane są wykreślane przy p <005, nieskorygowane do oględzin.

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.g003

Tabela 2. Regiony mózgu wykazujące zwiększoną odpowiedź na apetyczne w porównaniu z nijakimi pokarmami u wszystkich badanych, p <05 (skorygowane o FDR).

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.t002

Tabela 3. Międzygrupowe (otyłość vs. normalna waga i normalna waga vs. otyłość) różnice w odpowiedziach mózgowych na wszystkie (apetyczne i nijakie) obrazy żywności, p <005 (niec.).

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.t003

Następnie zapytaliśmy, czy osoby otyłe wykazują większe funkcjonalne reakcje, szczególnie na apetyczne niż nijakie jedzenie. W tym celu zastosowaliśmy analizę interakcji między grupą (otyłe, o normalnej wadze) a typem żywności (apetyczne, mdłe). Zgodnie z przewidywaniem, że otyłość wiązałaby się z nadpobudliwością w obwodzie nagrody, odpowiedź na apetyczne i łagodne pokarmy w prawym jądrze ogoniastym była większa u osób otyłych niż u osób o normalnej wadze (Rysunek 4a, Tabela 4). Natomiast osoby otyłe miały mniejsze funkcjonalne odpowiedzi na apetyczne niż nijakie pokarmy niż osoby o prawidłowej masie ciała w lewej wyspie, bocznej korze czołowej, płatu ciemieniowego górnego, prawej korze oczodołowo-czołowej i górnym zakręcie skroniowym (Rysunek 4b, Tabela 4). Tak więc osoby otyłe miały nierównowagę w regionalnych odpowiedziach funkcjonalnych na oczekiwaną nagrodę pokarmową: większe odpowiedzi w jądrze ogoniastym i mniejsze odpowiedzi w kilku czołowych obszarach korowych

Rysunek 4. Różnicowe odpowiedzi BOLD na apetyczne i mdłe pokarmy u osób o prawidłowej masie ciała i otyłych w jądrze ogoniastym i przedniej wyspie.

Odpowiedzi mózgu na apetyczne w porównaniu z nijakimi pokarmami były większe w głowach prawego jądra ogoniastego (CAUD) otyłych pacjentów, podczas gdy odpowiedzi na apetyczne w porównaniu z nijakimi pokarmami były większe w prawej przedniej części wyspy (INS) osób o prawidłowej masie ciała . Dane wykreślono przy p <005, nieskorygowane do oględzin.

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.g004

Tabela 4. Międzygrupowe (otyłość vs. normalna waga i normalna waga vs. otyłość) różnice w odpowiedziach mózgowych na apetyczne i nijakie potrawy, p <005 (niec.).

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.t004

Wreszcie, aby sprawdzić, czy nadaktywność toniczna jądra ogoniastego obserwowana w in [18F] FDG PET scan przewidziałby nieprawidłową oczekiwaną nagrodę na fMRI, najpierw wyodrębniliśmy przedmiotowe wartości GMR w jądrze ogoniastym z parametrycznych obrazów GMR. Następnie użyliśmy tych wartości jako regresora w modelu drugiego poziomu, porównując odpowiedzi BOLD na apetyczne w porównaniu z mdłym w fMRI. Analiza ta wykazała, że ​​zwiększony metabolizm glukozy w jądrze ogoniastym przewidywał mniejsze odpowiedzi na apetyczne w porównaniu z mdłymi, szczególnie w prawej bocznej korze czołowej (Rysunek 5). Odkrycie to jest zgodne z niewystarczającą kontrolą hamującą podkorowych układów nagrody przez korę czołową.

Rysunek 5. Wysoka szybkość metabolizmu glukozy (GMR, µmol / 100 g * min) w jądrze ogoniastym podczas badania 2- [18F] FDG PET była negatywnie związana z reakcjami na apetyczne i łagodne pokarmy w prawej bocznej korze czołowej (LFC) w eksperymencie fMRI.

Panel A pokazuje region, w którym zaobserwowano różnicę, panel B pokazuje wykres rozrzutu GMR i odpowiedzi BOLD.

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.g005

Interakcje psychofizjologiczne

Po znalezieniu dowodów na centralną rolę jądra ogoniastego w pośredniczeniu w nieprawidłowej nagrodzie antycypacyjnej w otyłości, zapytaliśmy następnie, czy ten obszar mózgu ma nieprawidłową funkcjonalną łączność związaną z zadaniami z innymi kluczowymi obszarami mózgu, takimi jak układ limbiczny. Oznacza to, że zapytaliśmy, które regiony mózgu będą odgrywać kluczową rolę w modulowaniu antycypacyjnej aktywności jądra ogoniastego związanej z nagrodą podczas oglądania potraw apetycznych i mdłych. Zastosowaliśmy interakcje psychofizjologiczne, aby określić funkcjonalną łączność jądra ogoniastego, używając woksela o największej różnicy w metabolizmie glukozy w danych PET jako centrum regionu nasion. Okazało się, że osoby otyłe wykazywały istotnie silniejszą łączność między prawym jądrem ogoniastym a prawym podstawno-bocznym ciałem migdałowatym (X = 33, Y = −5, Z = −16, T = 3.92, p <005, UNC), pierwotną korą somatosensoryczną (X = 39, Y = −13, Z = 32, T = 3.63, p <005, unc.) I tylna izolacja (X = 30, Y = 14, Z = 18, T = 3.47, p <005, unc .) niż osoby o normalnej wadze (Rysunek 6).

Rysunek 6. Skuteczna łączność.

Podczas oglądania pokarmów apetycznych w porównaniu z mdłymi, efektywna łączność między prawym jądrem ogoniastym a prawym ciałem migdałowatym (AMY), wyspą (INS) i korą somatosensoryczną (SSC) była większa u osób otyłych niż u osób o prawidłowej masie ciała. Dane wykreślono przy p <005, nieskorygowane do oględzin.

doi: 10.1371 / journal.pone.0031089.g006

Dyskusja

Badanie ujawnia specyficzne sposoby, w jakie otyłość modyfikuje reakcję, a także funkcjonalne połączenia obwodu nagrody w mózgu. Konkretnie, wyniki podkreślają centralną rolę jądra ogoniastego grzbietowego, regionu promującego nawykowe uczenie się i motywację motywacyjną, w integracji różnych bodźców neuronowych w procesie antycypacyjnej nagrody pożywienia. Podczas hiperinsulinemii osiąganej za pomocą klamry hiperinsulinemicznej euglikemicznej jądro ogoniaste grzbietowe wykazywało wyższy podstawowy metabolizm glukozy u osób otyłych niż u osób o prawidłowej masie ciała. Eksperyment fMRI wykazał, że chociaż osoby otyłe i osoby o prawidłowej masie ciała dawały podobne raporty własne co do przyjemności bodźców pokarmowych, bodźce te wywoływały zróżnicowane wzorce aktywacji mózgu i zmiany w łączności w obu grupach. Kiedy zestawiono ze sobą apetyczne i mdłe potrawy, jądro ogoniaste wykazywało większą odpowiedź u osób otyłych. W przeciwieństwie do tego, otyłym osobnikom nie udało się aktywować regionów hamujących korę, takich jak grzbietowo-boczna i okołooczodołowa, w odpowiedzi na apetyczny pokarm; zjawisko to było również istotnie skorelowane z wyższym podstawowym metabolizmem glukozy w grzbietowym jądrze ogoniastym. Wreszcie, ten sam region grzbietowego jądra ogoniastego, który wykazywał podwyższony metabolizm glukozy u otyłych w porównaniu z uczestnikami o normalnej masie ciała, również wykazywał zwiększoną łączność z ciałem migdałowatym i tylną wyspą u otyłych osób, które oglądały apetyczne i nijakie potrawy. Co ważne, efekty te zaobserwowano w warunkach, w których uczestnicy nie zwracali świadomie uwagi na zawartość obrazów bodźców. W związku z tym wyniki sugerują, że niejawne przetwarzanie nagród w postaci wizualnych wskazówek dotyczących jedzenia jest modulowane przez otyłość, co może wyjaśniać, dlaczego osoby otyłe mają problemy z powstrzymywaniem się od jedzenia po zobaczeniu wysokokalorycznych potraw. Musimy jednak zauważyć, że jest możliwe, że uczestnicy mogli do pewnego stopnia zaangażować się w jawne przetwarzanie nagród, mimo że zadanie behawioralne było niezależne od wartości nagrody za obraz żywności. W związku z tym przyszłe badania muszą ustalić, czy osoby otyłe i osoby o normalnej wadze mogą różnić się pod względem niejawnego i jawnego przetwarzania nagrody.

 Różnice regionalne w jądrze Caudate

Jądro ogoniaste grzbietowe jest zaangażowane w nawykowe uczenie się odpowiedzi na bodźce, motywację i warunkowanie, a badania obrazowe u ludzi sugerują, że przyczynia się do różnorodności funkcji związanych z sygnalizacją nagrody i uzależnieniami. Pacjenci z uzależnieniem od narkotyków wykazują niższy poziom wyjściowy D2 receptor (D2R) gęstość w prążkowiu i stępione uwalnianie dopaminy po podaniu narkotyku [40]. Spożycie pokarmu jest również związane z uwalnianiem dopaminy w prążkowiu grzbietowym u zdrowych osób, a ilość uwalnianej dopaminy koreluje dodatnio z ocenami przyjemności z jedzenia [12]. W eksperymentach fMRI aktywacja jądra ogoniastego była związana z samo zgłaszanym pragnieniem konkretnych pokarmów [8]i stwierdzono, że osoby otyłe wykazują podwyższone odpowiedzi prążkowia na obrazy żywności [10]. Osoby otyłe mają również obniżoną wyjściową prążkowość D2Gęstość R i zaproponowano, że może to odzwierciedlać regulację w dół, która kompensuje częste przejściowe wzrosty dopaminy z powodu ciągłego przeszacowania obwodu nagrody przez używanie narkotyków lub jedzenie [11].

Używając zacisku hiperinsulinemicznego, zasymulowaliśmy sytuację, w której ciało znajduje się w stanie nasycenia pod względem sygnalizacji insuliny. Chociaż to podejście nie symuluje całkowicie fizjologicznej sytości z powodu braku orosensorycznej stymulacji i uwalniania hormonów z jelita, wykazano, że kontrolowana placebo dożylna glukoza zwiększa markery hormonalne sytości [41] i aktywność dopaminergiczna w obwodzie nagrody u mężczyzn [42]. Odkryliśmy, że prążkowie grzbietowe osób otyłych pozostaje nadaktywne w porównaniu z osobami o prawidłowej masie ciała podczas zacisku hiperinsulinemicznego. Ponieważ zaciskanie utrzymuje stabilny poziom glukozy we krwi, podwyższony metabolizm glukozy u otyłych osób podczas klamry sugeruje, że jądro ogoniaste osób otyłych może przyczyniać się do głodu żywności, nawet gdy stężenie glukozy we krwi nie może się zmniejszyć. Ponadto, z powodu zaangażowania w uczenie się ukryte i tworzenie nawyków, jądro ogoniaste może przyczyniać się do przetwarzania zarówno niejawnych (peryferyjnych), jak i wyraźnych (wizualnych, orosensorycznych) sygnałów sytości. Sygnały te mogą następnie prowadzić do przejadania się, nawet jeśli ciało nie wymaga dodatkowego poboru energii.

Ustalono, że u osób otyłych D2Dostępność R w prążkowiu jest ujemnie związana z metabolizmem glukozy czołowej [43]. Nasze połączone dane PET-fMRI były zgodne z tymi wynikami. Gdy metabolizm glukozy w jądrze ogoniastym wykorzystano jako regresor do modelowania odpowiedzi funkcjonalnych na apetyczne i łagodne pokarmy w fMRI, stwierdziliśmy istotny negatywny związek z metabolizmem glukozy w jądrze ogoniastym i odpowiedziami przedczołowymi BOLD (Rysunek 5). W związku z tym brak zaangażowania w mechanizmy przedczołowe przyczyniające się do kontroli hamującej i atrybucji wypukłości może sprzyjać przejadaniu się przez obniżenie progu dla indukowanej przez żywność sygnalizacji nagrody w jądrze ogoniastym. Należy jednak zauważyć, że niektóre wcześniejsze badania [19] zgłosili podwyższone odpowiedzi czołowe na zdjęcia żywności u osób otyłych w porównaniu z osobami o normalnej wadze. Jest prawdopodobne, że te rozbieżności między badaniami odzwierciedlają zależne od zadania zaangażowanie kory czołowej: podczas gdy nasze badanie obejmowało niejawne przetwarzanie krótko przedstawionych wskazówek dotyczących żywności, Rothemund i współpracownicy zastosowali stosunkowo długą prezentację bodźca z zadaniem pamięci. Jest zatem możliwe, że osoby otyłe mogą nie aktywować poznawczych obwodów kontrolnych, zwłaszcza gdy nie przetwarzają wyraźnie produktów spożywczych, które oglądają. W związku z tym sugeruje to, że nawet „niewidoczne” lub bez nadzoru zdjęcia żywności w różnych reklamach mogą wywołać silne pragnienie jedzenia u osób otyłych.

Skuteczna łączność Jądra Caudate i Amygdali

Ciało migdałowate jest zaangażowane we wczesne etapy przetwarzania nagrody [44]i pokazuje spójne odpowiedzi na wizualne prezentacje żywności [6], [22]. Indywidualne różnice w obu nagród [21] i masa ciała [10] wiadomo, że wpływają na reakcje ciała migdałowatego na wizualne prezentacje żywności. W niniejszym badaniu stwierdziliśmy również, że odpowiedzi ciała migdałowatego na pokarmy były podwyższone u osób otyłych. Ponadto, gdy sprawdzono efektywne wzorce łączności (PPI) jądra ogoniastego, stwierdziliśmy, że łączność jądra ogoniastego i po tej samej stronie ciała migdałowatego była podwyższona u osób otyłych. Ogólnie rzecz biorąc, dane te zgadzają się z wcześniejszymi ustaleniami u osób o prawidłowej masie ciała, pokazując, że na efektywną łączność między ciałem migdałowatym a warstwą wpływają indywidualne różnice w zgłaszanym przez siebie pragnieniu jedzenia na widok żywności („zewnętrzna wrażliwość na żywność”) [22]. Niemniej jednak, podczas gdy wcześniejsze badania wykazały, że szczególnie prążkowie brzuszne jest zaangażowane w oczekiwanie na nagrodę [21] oraz że sprzężenie między prążkowiem brzusznym (jądrem półleżącym) a ciałem migdałowatym zależy od zewnętrznej wrażliwości pokarmowej [22]odkryliśmy, że otyłość wpływa na sprzężenie ciała migdałowatego i większej części grzbietowej jądra ogoniastego. Dowody dotyczące roli prążkowia grzbietowego w przetwarzaniu nagród są raczej mieszane, a niektóre badania łączą je z przewidywaniem przetwarzania [45] a inni do konsumującego [46] nagrody. Niemniej jednak rola prążkowia grzbietowego w kodowaniu skojarzeń wynik-działanie dla potencjalnych nagród jest znacznie lepiej ustalona [47], [48]. W związku z tym proponujemy, aby powtarzające się narażenie na smaczną żywność w otyłości skutkowało silnymi skojarzeniami i preferencjami w zakresie bodźców pokarmowych i nagród, a pośrednio zaangażowane oceny wyników dotyczące potencjalnych korzyści u osób otyłych modulują wzajemne powiązanie między ciałem migdałowatym a prążkowiem grzbietowym na widok żywność.

Interpretacja znaczącego PPI polega na tym, że istnieje zróżnicowane zaangażowanie połączeń anatomicznych jako funkcja kontekstu psychologicznego. Chociaż PPI nie może być użyty do ujawnienia, czy takie połączenia istnieją, prawdopodobne jest, że obserwowane przez nas PPI odzwierciedlają zmiany w zaangażowaniu bezpośrednich połączeń anatomicznych między regionami nasion i docelowych, ponieważ takie bezpośrednie anatomiczne połączenia między prążkowiem a ciałem migdałowatym są wspierane śledząc badania na innych naczelnych [49], [50]. Niemniej jednak, PPI nie mogą być używane do wnioskowania o kierunkowości obserwowanej łączności, dlatego nie możemy powiedzieć, czy i) zwiększony metabolizm glukozy w jądrze ogoniastym zwiększa łączność między jądrem ogoniastym i ciałem migdałowatym lub ii) zwiększone nakłady z ciała migdałowatego zwiększają metabolizm glukozy w jądrze ogoniastym.

Neurony Amygdala ułatwiają poszukiwanie nagrody poprzez ich projekcje do prążkowia [44]. Stymulacja receptorów opioidowych μ w prążkowiu powoduje przejadanie się, ale może to zostać zablokowane przez inaktywację ciała migdałowatego [51], [52]. Odpowiednio, podwyższona łączność ciała migdałowatego i prążkowia może prowadzić do tonicznego wzrostu aktywności jądra ogoniastego, co może być krytycznym mechanizmem wyjaśniającym przejadanie się w otyłości. Podsumowując, ciało migdałowate może być zaangażowane w oczekiwaną nagrodę pokarmową poprzez przypisanie wartości emocjonalnej apetycznym sygnałom pokarmowym i wpływanie na wyuczone i kompulsywne wzorce jedzenia poprzez zwiększoną łączność z grzbietowym jądrem ogoniastym.

Skuteczna łączność jądra Caudate i Insula

Analizy PPI wykazały, że wzajemne powiązania między prążkowiem grzbietowym a tylną wyspą były podwyższone u osób otyłych w porównaniu z osobami o prawidłowej masie ciała, podczas gdy regionalne odpowiedzi na apetyczne i łagodne pokarmy w przedniej części wyspy były mniejsze u osób otyłych. Przednia Insula integruje sygnały autonomiczne i trzewne w funkcje motywacyjne i emocjonalne, podczas gdy tylna wyspa jest uważana za podstawę integracji somatosensorycznej, przedsionkowej i motorycznej, a także monitorowania stanów cielesnych [53]. Niedawne prace wskazują również, że sygnalizacja somatosensoryczna w wyspie może znacząco przyczynić się do uzależnienia, w szczególności z chęci spożywania narkotyków (patrz recenzja w ref. [53]). Wcześniejsze badania PET i fMRI połączyły wyspę z przetwarzaniem przyjemności zewnętrznych sygnałów żywnościowych [8], [9], [46], ale sygnały obwodowe, takie jak leptyna, również wpływają na odpowiedź wyspową na jedzenie. U dorosłych z niedoborem leptyny odpowiedzi na apetyczne pokarmy są większe podczas niedoboru leptyny niż podczas wymiany leptyny [54]. Ponadto u osób otyłych z niedoborem leptyny zastępca leptyny tłumi wyspową reakcję na apetyczne jedzenie [55]. Ponieważ wyspa przetwarza zarówno sygnały wewnętrzne (tj. Hormonalne), jak i zewnętrzne (tj. Wizualne) związane z żywnością [56]zakłócenia w integracji sygnałów wewnętrznych i zewnętrznych mogą sprawić, że osoby otyłe będą bardziej podatne na przejadanie się na widok żywności ze względu na podwyższoną łączność z wyspą i prążkowiem grzbietowym. Ponieważ tylna wyspa jest zaangażowana w monitorowanie stanów cielesnych, zwiększona łączność między tylną wyspą a grzbietowym jądrem ogoniastym może sugerować, że przywołanie reprezentacji post-poposiłkowych stanów somatycznych przez wyspę może potencjalnie wzmocnić zachowania żywieniowe poprzez uczenie się zachęt zachowane przez grzbietowe jądro ogoniaste [18]. Zgodnie z tym pojęciem, jądro ogoniaste wykazywało również wyższą łączność z korą somatosensoryczną w otyłości, potwierdzając, że zwykłe wizualne wskazówki żywności mogą wywoływać odczucia somatyczne związane z jedzeniem. Te odczucia mogą dodatkowo pobudzać karmienie nawet przy braku fizjologicznych sygnałów głodu [15]. Niemniej jednak należy zauważyć, że w niektórych wcześniejszych badaniach stwierdzono podwyższone przednie odpowiedzi wyspowe na oczekiwane i uzupełniające nagrody związane z żywnością u osób otyłych, a nie szczupłych [10], [57]. Chociaż nie mamy jasnego wyjaśnienia tych rozbieżnych wyników, możliwe jest, że mogą one odzwierciedlać różnice w populacjach osób otyłych biorących udział w badaniach, takich jak historia jedzenia i nawyki, a także czynniki genetyczne i hormonalne.

Ograniczenia i przyszłe kierunki

Jednym oczywistym ograniczeniem niniejszego badania było to, że pomimo dużej wielkości próbki (n = 35) porównania między grupami dla danych fMRI nie były znaczące, gdy zostały skorygowane dla wielokrotnych porównań. Chociaż różnice między grupami zaobserwowano w przewidywanych regionach, należy zachować ostrożność podczas interpretacji wyników. Ponadto należy podkreślić, że nie byliśmy w stanie w pełni wytłumaczyć dokładnego mechanizmu psychologicznego, który skutkuje podwyższonymi odpowiedziami mózgu na zdjęcia żywności u osób otyłych. Chociaż uzyskaliśmy oceny odczuwanej przyjemności („lubienia”) żywności, były one podobne u osób otyłych i osób o normalnej wadze. W związku z tym mało prawdopodobne jest, aby podwyższone upodobanie do apetycznych potraw w otyłości przyczyniało się do różnic w odpowiedziach mózgu. Można jednak spekulować, że głód żywności, a nie upodobanie, może być kluczowym czynnikiem modulującym reakcje mózgu na zdjęcia żywności w otyłości. Na poparcie tej hipotezy wykazano, że chociaż osoby otyłe i osoby o normalnej wadze „lubią” pokarmy podobnie, głód pokarmowy wywołany stresem jest znacznie wyższy u osób otyłych [58]. W przyszłych badaniach funkcjonalnego obrazowania konieczne byłoby zatem wyodrębnienie odpowiedzi „pragnienia” i „polubienia” na pokarmy u osób otyłych i osób o normalnej wadze. Ponadto, biorąc pod uwagę, że odpowiedzi głodu są pośredniczone przez dopaminergiczne połączenie obwodu nagrody, [24], konieczne byłoby przeprowadzenie połączonych badań neuroprzekaźników-PET-fMRI, w których można by sprawdzić, na przykład, czy dostępność dopaminy w prążkowiu u osób otyłych i szczupłych przewiduje reakcje obwodu nagrody na zewnętrzną stymulację pokarmem.

Wnioski

Pokazujemy, że otyłość jest związana z podwyższonym metabolizmem glukozy jądra ogoniastego, jak również ze zmodyfikowanymi reakcjami regionalnymi i zmienioną łącznością obwodu nagrody, gdy widzimy apetyczne i nijakie jedzenie. Dane te są zbieżne z odkryciami dotyczącymi zmienionego funkcjonowania mózgu w zaburzeniach uzależniających i popierają pogląd, że otyłość może współdzielić wspólne podłoże nerwowe z uzależnieniami [2], [59]. W szczególności, zwiększona wrażliwość na zewnętrzne sygnały żywnościowe w otyłości może obejmować nieprawidłowe uczenie się odpowiedzi na bodziec i motywację motywacyjną zachowaną przez grzbietowe jądro ogoniaste, która z kolei może być spowodowana nienormalnie wysokim wkładem z ciała migdałowatego i tylnej wyspy i dysfunkcyjną kontrolą hamowania przez czołową regiony korowe. Te funkcjonalne zmiany w reaktywności i wzajemnych powiązaniach obwodu nagrody i systemów kontroli poznawczej mogą być krytycznym mechanizmem wyjaśniającym przejadanie się w obesity.

Podziękowanie

Badanie przeprowadzono w fińskim Centrum Doskonałości Obrazowania Molekularnego w Badaniach Krążenia i Metabolizmu, wspieranym przez Akademię Fińską, Uniwersytet w Turku, Szpital Uniwersytecki w Turku i Uniwersytet Akademii Åbo. Dziękujemy radiologom z Turku PET Center za pomoc w pozyskiwaniu danych, a także naszym uczestnikom za umożliwienie przeprowadzenia tego badania.

Autorskie Wkłady

 

Opracowano i zaprojektowano eksperymenty: LN JH PN. Przeprowadzono eksperymenty: LN JH JCH HI MML PS. Przeanalizowano dane: LN JH JCH HI. Napisał artykuł: LN JH PN.

Referencje

KIM (2000) Otyłość: zapobieganie globalnej epidemii i zarządzanie nią. Raport z konsultacji WHO. World Health Organ Tech Rep Ser 894: i – xii, 1 – 253. Znajdź ten artykuł online

Volkow ND, Wise RA (2005) Jak uzależnienie od narkotyków może pomóc nam zrozumieć otyłość? Nature Neuroscience 8: 555 – 560. Znajdź ten artykuł online

Berridge KC (1996) Nagroda żywieniowa: substraty mózgowe o chęci i sympatii. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 20: 1 – 25. Znajdź ten artykuł online

Ikemoto S, Panksepp J (1999) Rola jądra akcentuje dopaminę w motywowanym zachowaniu: jednocząca interpretacja ze szczególnym odniesieniem do poszukiwania nagrody. Brain Research Recenzje 31: 6 – 41. Znajdź ten artykuł online

Kelley AE (2004) Brzuszna kontrola prążkowia motywacji apetycznej: rola w zachowaniach związanych z przyjmowaniem pokarmów i uczeniem się związanym z nagrodami. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 27: 765 – 776. Znajdź ten artykuł online

Killgore WDS, Young AD, Femia LA, Bogorodzki P, Rogowska J, et al. (2003) Aktywacja korowa i limbiczna podczas oglądania pokarmów wysokokalorycznych i niskokalorycznych. NeuroImage 19: 1381 – 1394. Znajdź ten artykuł online

LaBar KS, Gitelman DR, Parrish TB, Kim YH, Nobre AC, et al. (2001) Głód selektywnie moduluje aktywację kortykolimbiczną na bodźce pokarmowe u ludzi. Behawioralna Neuroscience 115: 493 – 500. Znajdź ten artykuł online

Pelchat ML, Johnson A, Chan R, Valdez J, Ragland JD (2004) Obrazy pożądania: aktywacja pożądania pokarmu podczas fMRI. NeuroImage 23: 1486 – 1493. Znajdź ten artykuł online

Wang GJ, Volkow ND, Telang F, Jayne M, Ma J i in. (2004) Ekspozycja na apetytowe bodźce pokarmowe znacznie aktywuje ludzki mózg. Neuroimage 21: 1790 – 1797. Znajdź ten artykuł online

Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW Iii, Twieg DB, Knowlton RC, et al. (2008) Powszechna aktywacja systemu nagród u otyłych kobiet w odpowiedzi na zdjęcia wysokokalorycznych pokarmów. NeuroImage 41: 636 – 647. Znajdź ten artykuł online

Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, et al. (2001) Mózgowa dopamina i otyłość. Lancet 357: 354 – 357. Znajdź ten artykuł online

Mały DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Wywołane karmieniem uwalnianie dopaminy w prążkowiu grzbietowym koreluje z ocenami przyjemności posiłku u zdrowych ochotników. NeuroImage 19: 1709 – 1715. Znajdź ten artykuł online

Kelley AE, Berridge KC (2002) Neurologia nauk naturalnych: znaczenie dla uzależniających narkotyków. Journal of Neuroscience 22: 3306 – 3311. Znajdź ten artykuł online

Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Telang F (2008) Nakładające się obwody neuronalne w uzależnieniu i otyłości: dowody patologii systemu. Transakcje filozoficzne Royal Society B-Biological Sciences 363: 3191 – 3200. Znajdź ten artykuł online

Cornell CE, Rodin J, Weingarten H (1989) Jedzenie indukowane bodźcem po nasyceniu. Physiol Behav 45: Znajdź ten artykuł online

Koob GF, Volkow ND (2010) Neurocircuitry of Addiction. Neuropsychopharmacology 35: 217 – 238. Znajdź ten artykuł online

Volkow ND, Wang GJ, Telang F, Fowler JS, Thanos PK, et al. (2008) Niskie receptory D2 prążkowia dopaminy są związane z metabolizmem przedczołowym u otyłych osób: Możliwe czynniki. NeuroImage 42: 1537 – 1543. Znajdź ten artykuł online

Verdejo-Garcia A, Bechara A (2009) Teoria markera somatycznego uzależnienia. Neuropharmacology 56: 48 – 62. Znajdź ten artykuł online

Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, i in. (2007) Różnicowa aktywacja prążkowia grzbietowego za pomocą wysokokalorycznych bodźców wzrokowych u osób otyłych. NeuroImage 37: 410 – 421. Znajdź ten artykuł online

Franken IHA, Muris P (2005) Indywidualne różnice w wrażliwości na nagrody są związane z głodem pokarmowym i względną masą ciała u zdrowych kobiet. Apetyt 45: 198 – 201. Znajdź ten artykuł online

Beaver JB, Lawrence AD, van Ditzhuijzen J, Davis MH, Woods A, et al. (2006) Indywidualne różnice w nagradzaniu przewidują reakcje neuronalne na obrazy żywności. Journal of Neuroscience 26: 5160 – 5166. Znajdź ten artykuł online

Passamonti L, Rowe JB, Schwarzbauer C, Ewbank MP, von dem Hagen E, et al. (2009) Osobowość przewiduje reakcję mózgu na oglądanie apetycznych pokarmów: neuronalna podstawa czynnika ryzyka przejadania się. J Neurosci 29: 43–51. Znajdź ten artykuł online

Dagher A (2009) Neurobiologia apetytu: głód jako uzależnienie. International Journal of Obesity 33: S30 – S33. Znajdź ten artykuł online

Berridge KC, Ho CY, Richard JM, DiFeliceantonio AG (2010) Kuszący mózg zjada: obwody przyjemności i pożądania w otyłości i zaburzeniach odżywiania. Brain Research 1350: 43 – 64. Znajdź ten artykuł online

Stoeckel LE, Kim J, Weller RE, Cox JE, Cook EW Iii, et al. (2009) Skuteczna łączność sieci nagród u otyłych kobiet. Brain Research Bulletin 79: 388 – 395. Znajdź ten artykuł online

Sokoloff L (1999) Energetyka aktywacji funkcjonalnej w tkankach nerwowych. Badania neurochemiczne 24: 321 – 329. Znajdź ten artykuł online

DeFronzo RA, Tobin JD, Andres R. (1979) Technika zaciskania glukozy: metoda oznaczania ilościowego wydzielania insuliny i oporności. AmJPhysiol 237: E214 – E223. Znajdź ten artykuł online

Bradley MM, Lang PJ (1994) Pomiar emocji - Manekin samooceny i różnica semantyczna. Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry 25: 49–59. Znajdź ten artykuł online

Kaisti KK, Langsjo JW, Aalto S, Oikonen V, Sipila H, i in. (2003) Wpływ sewofluranu, propofolu i pomocniczego podtlenku azotu na regionalny przepływ krwi w mózgu, zużycie tlenu i objętość krwi u ludzi. Anestezjologia 99: 603 – 613. Znajdź ten artykuł online

Kaisti KK, Metsahonkala L, Teras M, Oikonen V, Aalto S, i in. (2002) Wpływ chirurgicznego poziomu znieczulenia propofolem i sewofluranem na mózgowy przepływ krwi u zdrowych badanych osób za pomocą pozytronowej tomografii emisyjnej. Anestezjologia 96: 1358 – 1370. Znajdź ten artykuł online

Hamacher K, Coenen HH, Stocklin G. (1986) Wydajna stereospecyficzna synteza bez dodatku nośnika 2- [F-18] -Fluoro-2-Deoksy-D-Glukoza z użyciem aminopolieteru z podstawieniem nukleofilowym. Journal of Nuclear Medicine 27: 235 – 238. Znajdź ten artykuł online

Graham MM, Muzi M, Spence AM, O'Sullivan F, Lewellen TK i wsp. (2002) Stała FDG stała w normalnym ludzkim mózgu. Journal of Nuclear Medicine 43: 1157 – 1166. Znajdź ten artykuł online

Maldjian JA, Laurienti PJ, Kraft RA, Burdette JH (2003) Zautomatyzowana metoda badania neuroanatomicznego i cytoarchitektonicznego atlasu zbiorów danych fMRI. Neuroimage 19: 1233 – 1239. Znajdź ten artykuł online

Tzourio-Mazoyer N, Landeau B, Papathanassiou D, Crivello F, Etard O, i in. (2002) Zautomatyzowane anatomiczne oznaczanie aktywacji w SPM za pomocą makroskopowej anatomicznej aproksymacji mózgu jednego podmiotu MNI MRI. Neuroimage 15: 273 – 289. Znajdź ten artykuł online

Amaro E., Barker GJ (2006) Projekt badania w MRI: podstawowe zasady. Brain and Cognition 60: 220 – 232. Znajdź ten artykuł online

Friston KJ, Buechel C, Fink GR, Morris J, Rolls E i in. (1997) Psychofizjologiczne i modulacyjne interakcje w neuroobrazowaniu. NeuroImage 6: 218 – 229. Znajdź ten artykuł online

Passamonti L, Rowe JB, Ewbank M, Hampshire A, Keane J i in. (2008) Połączenie z brzusznego przedniego obręczy do ciała migdałowatego jest modulowane przez motywację apetyczną w odpowiedzi na sygnały agresji twarzy. NeuroImage 43: 562 – 570. Znajdź ten artykuł online

Kriegeskorte N, Simmons WK, Bellgowan PSF, Baker CI (2009) Analiza kołowa w neuronauce systemów: niebezpieczeństwa podwójnego zanurzenia. Nature Neuroscience 12: 535 – 540. Znajdź ten artykuł online

Gitelman DR, Penny WD, Ashburner J, Friston KJ (2003) Modelowanie interakcji regionalnych i psychofizjologicznych w fMRI: znaczenie dekonwolucji hemodynamicznej. NeuroImage 19: 200 – 207. Znajdź ten artykuł online

Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Swanson JM (2004) Dopamina w narkomanii i uzależnieniu: wyniki badań obrazowych i implikacje leczenia. Molecular Psychiatry 9: 557 – 569. Znajdź ten artykuł online

Haltia LT, Savontaus E, Vahlberg T, Rinne JO, Kaasinen V. (2010) Ostre zmiany hormonalne po dożylnym podaniu glukozy u szczupłych i otyłych ludzi. Scandinavian Journal of Clinical & Laboratory Investigation 70: 275–280. Znajdź ten artykuł online

Haltia LT, Rinne JO, Merisaari H, Maguire RP, Savontaus E i in. (2007) Wpływ dożylnej glukozy na funkcję dopaminergiczną w mózgu człowieka in vivo. Synapse 61: 748 – 756. Znajdź ten artykuł online

Volkow ND, Wang GJ, Telang F, Fowler JS, Thanos PK, et al. (2008) Niskie receptory D2 prążkowia dopaminy są związane z metabolizmem przedczołowym u otyłych osób: Możliwe czynniki. NeuroImage 42: 1537 – 1543. Znajdź ten artykuł online

Ambroggi F, Ishikawa A, Fields HL, Nicola SM (2008) Basolateralne neurony ciała migdałowatego ułatwiają zachowanie polegające na poszukiwaniu nagrody przez ekscytujące neurony jądra półleżącego. Neuron 59: 648 – 661. Znajdź ten artykuł online

Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Logan J, Jayne M i in. (2002) „Nedoniczna” motywacja pokarmowa u ludzi obejmuje dopaminę w prążkowiu grzbietowym, a metylofenidat wzmacnia ten efekt. Synapse 44: 175 – 180. Znajdź ten artykuł online

Small DM, Zatorre RJ, Dagher A, Evans AC, Jones-Gotman M. (2001) Zmiany w aktywności mózgu związane z jedzeniem czekolady - Od przyjemności do niechęci. Brain 124: 1720–1733. Znajdź ten artykuł online

O'Doherty J, Dayan P, Schultz J, Deichmann R, Friston K, i wsp. (2004) Dysocjujące role prążkowia brzusznego i grzbietowego w kondycjonowaniu instrumentalnym. Science 304: 452 – 454. Znajdź ten artykuł online

Balleine BW, Delgado MR, Hikosaka O (2007) Rola prążkowia grzbietowego w nagradzaniu i podejmowaniu decyzji. Journal of Neuroscience 27: 8161 – 8165. Znajdź ten artykuł online

Russchen FT, Bakst I, Amaral DG, Cena JL (1985) The Amygdalostriatal Projections in the Monkey - anterograde Tracing Study. Brain Research 329: 241–257. Znajdź ten artykuł online

Friedman DP, Aggleton JP, Saunders RC (2002) Porównanie projekcji hipokampa, ciała migdałowatego i okołogałkowego do jądra półleżącego: połączone badanie prześledzenia wstecznego i wstecznego w mózgu makaka. Journal of Comparative Neurology 450: 345 – 365. Znajdź ten artykuł online

Will MJ, Franzblau EB, Kelley AE (2004) Ciało migdałowate ma kluczowe znaczenie dla obżarstwa tłuszczowego za pośrednictwem opioidów. NeuroReport 15: 1857 – 1860. Znajdź ten artykuł online

Baldo BA, Alsene KM, Negron A, Kelley AE (2005) Hiperfagia indukowana przez hamowane przez receptor GABAA hamowanie jądra półleżącego: zależność od nienaruszonego wyjścia nerwowego z centralnego regionu migdałowatego. Behawioralna Neuroscience 119: 1195 – 1206. Znajdź ten artykuł online

Naqvi NH, Bechara A. (2009) Ukryta wyspa uzależnienia: wyspa. Trendy w Neurosciences 32: 56 – 67. Znajdź ten artykuł online

Baicy K, London ED, Monterosso J, Wong ML, Delibasi T, et al. (2007) Zastępowanie leptyny zmienia odpowiedź mózgu na sygnały pokarmowe u dorosłych z niedoborem leptyny. Materiały National Academy of Sciences 104: 18276 – 18279. Znajdź ten artykuł online

Rosenbaum M, Sy M, Pawłowicz K, Leibel RL, Hirsch J (2008) Leptyna odwraca wywołane utratą masy ciała zmiany w regionalnych reakcjach aktywności nerwowej na wizualne bodźce pokarmowe. Journal of Clinical Investigation 118: 2583 – 2591. Znajdź ten artykuł online

Cornier MA, Salzberg AK, Endly DC, Bessesen DH, Rojas DC i in. (2009) Wpływ nadmiernego karmienia na odpowiedź neuronalną na wizualne sygnały pokarmowe u osób cienkich i otyłych. PLoS ONE 4: e6310. Znajdź ten artykuł online

Stice E, Spoor S, Bohon C, Veldhuizen MG, Mały DM (2008) Relacja nagrody z spożycia żywności i przewidywanego spożycia żywności do otyłości: badanie obrazowania rezonansu magnetycznego funkcjonalnego. Journal of Abnormal Psychology 117: 924 – 935. Znajdź ten artykuł online

Lemmens SG, Rutters F, Urodzony JM, Westerterp-Plantenga MS (w druku) Stres zwiększa „chęć” pożywienia i pobór energii u osób z nadwagą trzewną przy braku głodu. Fizjologia i zachowanie w prasie, poprawiony dowód.

Nathan PJ, Bullmore ET (2009) Od hedoniki smaku do motywacji: receptory opioidowe centralnego mu i zachowania objadania się. International Journal of Neuropsychopharmacology 12: 995 – 1008. Znajdź ten artykuł online