Strukturalna integralność pomiędzy kontrolą wykonawczą i regionami nagród w mózgu przewiduje procent tkanki tłuszczowej u osób z przewlekłymi dietami (2016)

Neurobiologia poznawcza
 

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

Strony 1-5 | Otrzymano 19 Kwi 2016, Zaakceptowano 05 Sep 2016, Zaakceptowana wersja autora opublikowana online: 23 Sep 2016, Opublikowane online: 11 Oct 2016

Abstrakcyjny

Brak utrzymania zdrowej masy ciała może odzwierciedlać długoterminową nierównowagę między kontrolą wykonawczą a systemami wynagradzania w mózgu. W bieżącym badaniu sprawdzono, czy anatomiczna łączność między tymi dwoma systemami przewidywała indywidualną zmienność w osiąganiu zdrowej masy ciała, szczególnie u osób przewlekle żyjących. Trzydzieści sześć kobiet przewlekle dietetycznych wykonało w skanerze zadanie reaktywności w zakresie wskazań pokarmowych. Z zadania reaktywności zdefiniowano dwa regiony zainteresowania (ROI): dolny zakręt czołowy (IFG), który obejmuje kontrolę poznawczą i korę oczodołowo-czołową (OFC), która reprezentuje wartość nagrody. Przewód istoty białej łączący te dwa obszary ROI został zidentyfikowany wśród uczestników za pomocą obrazowania tensora dyfuzji (DTI) i traktografii probabilistycznej. Wyniki wykazały negatywny związek między procentem tkanki tłuszczowej a integralnością istoty białej w zidentyfikowanym przewodzie. Sugeruje to, że zmniejszona integralność strukturalna między OFC i IFG może być związana z problemami z samoregulacją u osób, które regularnie spożywają dietę w celu kontrolowania masy ciała.

SŁOWA KLUCZOWE: Samokontrolaobrazowanie tensora dyfuzjiŁącznośćfunkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznegoróżnice indywidualneotyłość

Wprowadzenie

Otyłość i dieta znacznie wzrosły w ostatnich dziesięcioleciach, a wielu dietetyków nie traci wagi przez długi czas i staje się chronicznymi dietetykami (Andreyeva, Long, Henderson i Grode, 2010 Andreyeva, T., Long, MW, Henderson, KE i Grode, GM (2010). Próba schudnięcia: strategie dietetyczne wśród Amerykanów z nadwagą lub otyłością w latach 1996 i 2003. Journal of American Dietetic Association, 110 (4), 535 – 542. doi: 10.1016 / j.jada.2009.12.029[CrossRef], [PubMed]). Wśród tych osób niektórzy po latach odchudzania przybierają na wadze (van Strien, Herman i Verheijden, 2014 van Strien, T., Herman, CP i Verheijden, MW (2014). Powściągliwość żywieniowa i zmiana masy ciała. 3-letnie badanie kontrolne na reprezentatywnej holenderskiej próbie. Apetyt, 76, 44 – 49. doi: 10.1016 / j.appet.2014.01.015[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), angażując się w ten sposób w zachowania, które podważają ich cele. Kompleksowy przegląd otyłości sugeruje, że nie tylko zwiększona wrażliwość nagrody na wskazówki żywieniowe, ale także niepowodzenia w samoregulacji odgrywają rolę w otyłości (Volkow, Wang, Tomasi i Baler, 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D. i Baler, RD (2013). Otyłość i uzależnienie: nakładanie się neurobiologii. Recenzje otyłości, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Podobnie indywidualne różnice w osiąganiu lub utrzymywaniu długoterminowego sukcesu diety mogą odzwierciedlać różnice w zdolności do samoregulacji (Heatherton, 2011 Heatherton, TF (2011). Neuronauka samoregulacji i samoregulacji. Roczny przegląd psychologii, 62 (1), 363 – 390. doi: 10.1146 / annurev.psych.121208.131616[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Zgodnie z modelem równowagi takie wyniki samoregulacji odzwierciedlają indywidualne różnice w równowadze między regionami mózgu zaangażowanymi w kontrolę wykonawczą, np. Zakręt czołowy dolny (IFG) i regionami reprezentującymi wartość nagrody, np. Kora oczodołowo-czołowa (OFC) (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF i Wagner, DD (2011). Neuronauka poznawcza niepowodzenia samoregulacji. Trendy w naukach kognitywnych, 15 (3), 132 – 139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Równowaga między nagrodą a kontrolą zależy od komunikacji między IFG a OFC (Wagner, Altman, Boswell, Kelley i Heatherton, 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM i Heatherton, TF (2013). Zubożenie samoregulacji wzmacnia reakcje neuronów na nagrody i osłabia kontrolę odgórną. Psychological Science, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), co znajduje odzwierciedlenie w łączności między nimi. Indywidualne różnice w integralności strukturalnej tych ścieżek anatomicznych mogą przewidywać długoterminowe skutki przewlekłej diety, takie jak procent tkanki tłuszczowej.

W celu wyizolowania obszarów mózgu, o których wiadomo, że są zaangażowane w przetwarzanie wartości apetytu żywności, zastosowaliśmy zadanie reaktywności wskazań pokarmowych, aby zlokalizować obszary zainteresowania IFG i OFC (ROI) za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) . Recenzje tych badań wskazują, że osoby na przewlekłej diecie mają tendencję do wykazywania nadmiernej aktywności w stosunku do wskazań pokarmowych związanych z apetytem zarówno w regionach nagrody, jak i regionach zaangażowanych w kontrolę wykonawczą po narażeniu na warunki związane z nieprawidłową dietą w świecie rzeczywistym, takie jak spożywanie wysokokalorycznej żywności lub bycie pozbawieni kontroli poznawczej (Kelley, Wagner i Heatherton, 2015 Kelley, WM, Wagner, DD i Heatherton, TF (2015). Poszukiwanie ludzkiego systemu samoregulacji. Coroczny przegląd neuronauki, 38(1), 389–411. doi:10.1146/annurev-neuro-071013-014243[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]; Volkow i inni, 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D. i Baler, RD (2013). Otyłość i uzależnienie: nakładanie się neurobiologii. Recenzje otyłości, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Tak więc użyliśmy zadania reaktywności wskaźnika żywności do zlokalizowania zasięgu regionów IFG i OFC zaangażowanych w przetwarzanie wskaźnika żywności, a następnie wykorzystaliśmy te dwa regiony jako maski nasion do probabilistycznej traktografii w analizie obrazowania tensora dyfuzji (DTI) w celu obliczyć integralność istoty białej między tymi dwoma regionami. Celem tego badania było zastosowanie podejścia multimodalnego do izolacji dróg istoty białej między funkcjonalnie określonymi regionami IFG i OFC. To podejście oferuje ukierunkowany sposób zbadania, czy integralność strukturalna tego przewodu przewiduje chroniczną zmienność dietetycznego procentu tkanki tłuszczowej. Postawiliśmy hipotezę, że osoby z przewlekłą dietą, które miały najwyższy procent tkanki tłuszczowej, wykazywałyby najniższą integralność strukturalną w przewodzie łączącym IFG i OFC.

Metody

Czterdzieści praworęcznych kobiet na przewlekłej diecie, które uzyskały wynik wyższy niż 15 w skali Restraint Scale, miary przewlekłej diety (Heatherton, Herman, Polivy, King i McGree, 1988 Heatherton, TF, Herman, CP, Polivy, J., King, GA i McGree, ST (1988). (Błędny) pomiar powściągliwości: analiza zagadnień koncepcyjnych i psychometrycznych. Journal of Abnormal Psychology, 97(1), 19–28. doi:10.1037/0021-843X.97.1.19[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), rekrutowano w tym badaniu z dużej próby studentów. Uczestnicy zostali przebadani pod kątem braku historii zaburzeń metabolicznych, psychologicznych ani neurologicznych. Czterech uczestników wykluczono z powodu nadmiernych ruchów głowy (więcej niż 3 mm w kierunku X, Y lub Z) podczas skanowania, co dało próbę 36 przewlekle odchudzających się. Osoby na diecie ważono za pomocą wagi Tanita (model TBF-300A Arlington Heights), która, jak udowodniono, niezawodnie mierzy procent tkanki tłuszczowej. Wśród tych przewlekle odchudzających się średni procent tkanki tłuszczowej wyniósł 29.6% (SD = 5.5%; zakres = 16.6–38.2%), a średni wskaźnik masy ciała (BMI) wyniósł 23.9 (SD = 3.1%, zakres = 17.2–33.7, tabela 1). .

Tabela 1. Charakterystyka demograficzna i dietetyczna populacji.

CSVwyświetlacz Tabela

W celu zlokalizowania ROI IFG i OFC zaangażowanych w przetwarzanie informacji o żywności wykorzystaliśmy paradygmat reaktywności w odniesieniu do informacji o żywności jako zadania lokalizatora. Przed tym zadaniem lokalizatora używaliśmy wyczerpującego zadania kontroli hamowania, ponieważ to zadanie pomaga uzyskać solidną aktywność nagrody (Wagner i in., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM i Heatherton, TF (2013). Zubożenie samoregulacji wzmacnia reakcje neuronów na nagrody i osłabia kontrolę odgórną. Psychological Science, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). W tym zadaniu polegającym na wyczerpywaniu się kontroli hamującej, uczestnicy zostali poproszeni o obejrzenie 7-minutowego filmu o kanadyjskiej owcy górskiej z serią słów rozpraszających, przesuwających się od dołu do środka ekranu w ciągu 3 s (łącznie 40 słów). Uczestnicy zostali poinstruowani, aby unikać czytania słów rozpraszających i skupiać się tylko na oglądaniu wideo. Natychmiast po wyczerpującym zadaniu kontroli hamowania uczestnicy otrzymali zadanie reaktywności wskazań pokarmowych. Zadanie to składało się z 90 apetycznych zdjęć potraw i kolejnych 180 zdjęć przedstawiających ludzi lub naturalne sceny jako obrazy kontrolne. Każdy obraz był prezentowany przez 2000 ms, a następnie utrwalany przez kolejne 500 ms w projekcie związanym ze zdarzeniem. Uczestnicy zostali poinstruowani, aby dokonać oceny każdego obrazu wewnątrz / na zewnątrz, naciskając przyciski. To zadanie oceny sprawiło, że uczestnicy skupili się na tym zadaniu, nie zdając sobie sprawy z celu naszego badania, którym było zlokalizowanie regionów mózgu reagujących na wskazówki żywieniowe.

Dane fMRI z zadania reaktywności na sygnał pokarmowy zostały wstępnie przetworzone i przeanalizowane za pomocą SPM8 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londyn, Anglia). Procedury przetwarzania wstępnego obejmowały korekcję ruchu, ponowne wyrównanie, rozpaczanie, normalizację do standardowej przestrzeni oraz pełną szerokość 6-mm w połowie maksimum (FWHM) wygładzanie jądra Gaussa (szczegółowy opis parametrów skanowania fMRI znajduje się w Materiałach uzupełniających). Dla każdego uczestnika obliczono ogólny model liniowy uwzględniający efekty zadania i zmienne towarzyszące, które nie są zainteresowane, i spleciono je z kanoniczną funkcją odpowiedzi hemodynamicznej (HRF). Dla każdego uczestnika utworzono obrazy kontrastowe „żywność kontra kontrola”, a następnie poddano je losowej analizie całego mózgu, skorygowane pod kątem wielokrotnych porównań z p <0.05 z symulacjami Monte Carlo przy użyciu AlphaSim (Rysunek 1 (a), Tabela S1). Wskaźniki ROI dla IFG i OFC zostały zdefiniowane na podstawie analizy całego mózgu i wykorzystane jako maski (Rysunek 1 (b)) w metodzie z dwoma maskami do probabilistycznej traktografii DTI. Dane DTI były wstępnie przetwarzane i analizowane za pomocą Diffusion Toolbox w FSL (Behrens i in., 2003 Behrens, T., Woolrich, MW, Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Nunes, RG, Clare, S.,… Smith, SM (2003). Charakterystyka i propagacja niepewności w obrazowaniu MR ważonym metodą dyfuzji. Rezonans magnetyczny w medycynie, 50 (5), 1077 – 1088. doi: 10.1002 / mrm.10609[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Zastosowaliśmy metodę maskowania z dwiema maskami, aby zapewnić, że mapy traktograficzne zawierają tylko usprawnienia przechodzące przez obie maski zarodków. Około 5000 probabilistyczne linie dróg przesyłano z każdego woksela w obrębie obu masek nasiennych, a wyniki te znormalizowano do standardowej przestrzeni Montreal Neurological Institute. W celu ustalenia wspólnej mapy traktograficznej dla poszczególnych osób, wyniki trakograficzne każdego z osobników poddano binaryzacji i nałożono na siebie z innymi, aby stworzyć mapę prawdopodobieństwa traktu na poziomie grupy. Aby mapa tractograficzna była solidna, została następnie ustalona wartość progowa na poziomie prawdopodobieństwa 50% dla wszystkich uczestników w przestrzeni standardowej (Rysunek 1 (c)). Ta wspólna mapa traktograficzna została następnie nałożona na ułamkowe obrazy anizotropii każdego uczestnika (ogólna miara integralności lub koherencji istoty białej), a wartości FA zostały wyodrębnione ze wszystkich wokseli na tej mapie traktograficznej. Dla każdego uczestnika obliczono uśredniony wynik FA reprezentujący integralność istoty białej. Wiek uczestników, wyniki BMI i FA zostały następnie uwzględnione jako zmienne niezależne w analizie regresji wielokrotnej z procentem tkanki tłuszczowej jako zmienną zależną, sprawdzając, czy poszczególne różnice w integralności istoty białej odzwierciedlały długoterminowy sukces samoregulacji w diecie.

Rycina 1. (a) Paradygmat reaktywności bodźca pokarmowego fMRI wywołał aktywację w regionach OFC i IFG, zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami w literaturze. (b) Regiony OFC i IFG z analizy fMRI zastosowano następnie jako maski zarodkowe do probabilistycznej analizy traktograficznej DTI. (c) Na podstawie analizy DTI wytyczyliśmy następnie ścieżkę istoty białej między IFG i OFC, która była spójna u różnych osób. Integralność istoty białej na tym szlaku została następnie skorelowana z tkanką tłuszczową każdego pacjenta. (d) Wartość FA wyodrębniona z przewodu IFG – OFC wykazała ujemną korelację z procentem tkanki tłuszczowej (obszar zacieniowany reprezentuje 95% przedział ufności).

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

Slajd z PowerPointaOryginalny jpg (93.00KB)Wyświetl pełny rozmiar

wyniki

Wyniki FMRI z zadania reaktywności na sygnał pokarmowy ujawniły, że zarówno IFG, jak i OFC wykazały większą aktywność w odniesieniu do żywności niż obrazy kontrolne (Rysunek 1 (a), Tabela S1), zgodnie z wynikami poprzednich badań (Lopez, Hofmann, Wagner, Kelley i Heatherton, 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM i Heatherton, TF (2014). Neuronalne predyktory ulegania pokusie w życiu codziennym. Psychological Science, 25 (7), 1337 – 1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]; Wagner i in., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM i Heatherton, TF (2013). Zubożenie samoregulacji wzmacnia reakcje neuronów na nagrody i osłabia kontrolę odgórną. Psychological Science, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Powstałe klastry IFG i OFC z analizy fMRI zastosowano jako regiony nasienne dla probabilistycznej traktografii DTI (Rysunek 1 (b)). Analiza probabilistyczna traktografii DTI u różnych pacjentów wykazała solidny przewód istoty białej łączący lewy IFG z lewym OFC (Rysunek 1 (c)). Średnie wartości FA w tym przewodzie wykazały istotnie ujemną korelację z procentem tkanki tłuszczowej (R36 = −0.379, p = 0.023), co wskazuje, że osoby na diecie z niższą zawartością tłuszczu w organizmie wykazywały większą integralność istoty białej (Rysunek 1 (d)). Po uwzględnieniu wieku i BMI średnie wartości FA w przewodzie nadal wykazywały istotnie ujemną korelację z odsetkiem tkanki tłuszczowej (beta = −0.247, t(35) = −2.862, p = 0.007).

Ogólna dyskusja

Nasze odkrycia potwierdzają hipotezę, że integralność strukturalna między IFG, kluczowym regionem w hamowaniu odpowiedzi (Aron, 2011 Aron, AR (2011). Od kontroli reaktywnej do proaktywnej i selektywnej: Opracowanie bogatszego modelu do zatrzymywania niewłaściwych reakcji. Biological Psychiatry, 69 (12), e55 – 68. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.07.024[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]) oraz OFC, region reprezentujący subiektywną wartość nagrody za żywność (van der Laan, de Ridder, Viergever i Smeets, 2011 van der Laan, LN, de Ridder, DTD, Viergever, MA i Smeets, PAM (2011). Pierwszy smak zawsze dotyczy oczu: metaanaliza neuronalnych korelatów przetwarzania wizualnych wskazówek żywieniowych. NeuroImage, 55 (1), 296 – 303. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2010.11.055[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), wiąże się z indywidualnymi różnicami w zawartości tkanki tłuszczowej, przypuszczalnym wskaźniku długoterminowego sukcesu w diecie. W oparciu o zrównoważony model samoregulacji (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF i Wagner, DD (2011). Neuronauka poznawcza niepowodzenia samoregulacji. Trendy w naukach kognitywnych, 15 (3), 132 – 139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), niepowodzenia w samoregulacji wynikają z braku równowagi między regionem kontroli wykonawczej a regionami premiowania. Osoby o zmniejszonej integralności istoty białej w przewodzie łączącym te regiony mogą mieć mniejszą wydajność w komunikacji między tymi regionami niż osoby o wysokiej integralności (Madden i in., 2012 Madden, DJ, Bennett, IJ, Burzynska, A., Potter, GG, Chen, N.-K. i Song, AW (2012). Obrazowanie za pomocą tensora dyfuzji integralności istoty białej mózgu w procesie poznawczego starzenia. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekularne podstawy choroby, 1822 (3), 386 – 400. doi: 10.1016 / j.bbadis.2011.08.003[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Przy nieefektywnej komunikacji między regionem kontroli wykonawczej a regionami nagradzania osoby o obniżonej uczciwości mogą mieć trudności z pokonaniem pokus nagradzających, co prowadzi do większej szansy na otyłość niż osób o większej integralności strukturalnej.

Chociaż wcześniejsze badania wykorzystywały DTI do badania związku między otyłością a integralnością istoty białej (Kullmann, Schweizer, Veit, Fritsche i Preissl, 2015 Kullmann, S., Schweizer, F., Veit, R., Fritsche, A. i Preissl, H. (2015). Naruszona integralność istoty białej w otyłości. Recenzje otyłości, 16 (4), 273 – 281. doi: 10.1111 / obr.12248[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), to badanie jest nowatorskie w stosowaniu podejścia multimodalnego w celu systematycznego ukierunkowania na konkretny przewód zaangażowany w regulację pragnień żywieniowych. Ostatnie badanie wykazało, że zarówno IFG, jak i OFC biorą udział w regulacji konsumpcji żywności w życiu codziennym (Lopez i in., 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM i Heatherton, TF (2014). Neuronalne predyktory ulegania pokusie w życiu codziennym. Psychological Science, 25 (7), 1337 – 1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Korzystając z tego paradygmatu fMRI, powtórzyliśmy poprzednie odkrycie, a nawet stwierdziliśmy, że zarówno IFG, jak i OFC wykazywały silną aktywność, gdy chroniczni dietetycy byli narażeni na apetyczne sygnały pokarmowe, co sugeruje, że przetwarzanie nagrody i kontrola wykonawcza mogą spontanicznie angażować się w okresie ekspozycji na wskazówkę (Wagner i in., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM i Heatherton, TF (2013). Zubożenie samoregulacji wzmacnia reakcje neuronów na nagrody i osłabia kontrolę odgórną. Psychological Science, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Zadanie lokalizatora reaktywności sygnałów żywnościowych zapewnia bardziej ukierunkowane podejście do definiowania regionów IFG i OFC niż maskowanie oparte na atlasie i zapewnia, że ​​wyniki traktografii były oparte na funkcjonalnie istotnych regionach związanych z przetwarzaniem sygnałów żywnościowych w tej samej próbce. To zadanie lokalizatora fMRI może pomóc badaczom zidentyfikować kluczowe drogi istoty białej istotne dla kontroli zachowań żywieniowych.

Nie jest jasne, czy indywidualne różnice w integralności istoty białej wynikają z powtarzanej diety. Chociaż poprzednie badanie wykazało, że wielokrotne wykonywanie zadania może prowadzić do zwiększonego FA w poszczególnych włóknach (Scholz, Klein, Behrens i Johansen-Berg, 2009 Scholz, J., Klein, MC, Behrens, TEJ i Johansen-Berg, H. (2009). Trening wywołuje zmiany w architekturze istoty białej. Nature Neuroscience, 12 (11), 1370 – 1371. doi: 10.1038 / nn.2412[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]), możliwe jest również, że niepowodzenia diety prowadzą do otyłości i czynników związanych z otyłością, takich jak zapalenie i dyslipidemia, które mogą powodować zmiany integralności istoty białej (Shimoji i in., 2013 Shimoji, K., Abe, O., Uka, T., Yasmin, H., Kamagata, K., Asahi, K.,… Aoki, S. (2013). Zmiana istoty białej w zespole metabolicznym: Analiza tensora dyfuzji. Diabetes Care, 36(3), 696–700. doi:10.2337/dc12-0666[CrossRef], [PubMed], [Web of Science ®]). Konieczne są przyszłe badania podłużne w celu ustalenia, czy zmiana integralności istoty białej jest spowodowana powtarzającą się praktyką dietetyczną czy czynnikami związanymi z otyłością. Konieczne są również badania podłużne w celu zbadania związku między integralnością istoty białej a procentem tkanki tłuszczowej u osób przewlekle żyjących. Chociaż wyłączna rekrutacja kobiet dietetyków może zapobiec mylącemu efektowi różnic między płciami, nadal potrzebne są przyszłe badania w celu porównania, czy integralność istoty białej w różny sposób wpływa na wyniki dietetyczne mężczyzn i kobiet.

Podsumowując, obecne badanie dostarcza dowodów na to, że integralność istoty białej jest związana z indywidualnymi różnicami procentu tkanki tłuszczowej w drogach łączących regiony zaangażowane w reaktywność sygnałów pokarmowych. Wyniki te są zgodne z modelem równowagi samoregulacji i sugerują, że integralność strukturalna ścieżek łączących regiony kontroli wykonawczej z nagrodami może odgrywać kluczową rolę w osiąganiu długoterminowego sukcesu samoregulacji w diecie.


Nowe badania pokazują, że sukces diety może być utrwalony w mózgu

25 października 2016 r.
Nowy artykuł badawczy, autorstwa Chen i wsp. W Cognitive Neuroscience, badał związki między kontrolą wykonawczą a systemami wynagrodzeń w mózgu i odkrył, że zdolność do samoregulacji zdrowej masy ciała może zależeć od indywidualnej struktury mózgu.

Otyłość i dieta są coraz bardziej powszechne we współczesnym społeczeństwie, a wielu dietetyków ma problemy z utratą nadwaga. Nowy artykuł badawczy, autorstwa Chen i wsp. W Cognitive Neuroscience, badał związki między kontrolą wykonawczą a systemami wynagrodzeń w mózgu i odkrył, że zdolność do samoregulacji zdrowej masy ciała może zależeć od indywidualnej struktury mózgu. Odkrycia pokazują, że sukces diety może być łatwiejszy dla niektórych osób, ponieważ mają one ulepszoną ścieżkę istoty białej łączącą systemy kontroli wykonawczej i nagradzania w mózgu.

Wiadomo, że przewlekli dietetycy wykazują nadmierne reakcje na sygnały pokarmowe w obszarach kontroli wykonawczej i nagradzania w obszarach mózgu, a także mają osłabioną kontrolę poznawczą i nadmierną satysfakcję z żywność wysokokaloryczna w rzeczywistych sytuacjach życiowych. Chen i wsp. Wzięli grupę trzydziestu sześciu przewlekłych dietetyków ze średnią zawartością tłuszczu 29.6% i poprosili ich o dokonanie prostych ocen zdjęć, aby odwrócić ich uwagę od prawdziwego celu zadania. Przeprowadzone działanie było zadaniem reaktywności wskaźnika pokarmowego, zaprojektowanym w celu zlokalizowania obszarów kontroli wykonawczej i nagradzania w mózgu za pomocą funkcjonalnego obrazowania rezonansu magnetycznego (fMRI). Po zlokalizowaniu obszarów kontroli wykonawczej i nagradzania Chen i wsp. Zastosowali obrazowanie tensora dyfuzji (DTI) w celu zidentyfikowania ścieżki istoty białej łączącej te obszary w celu oszacowania integralności w tym przewodzie.

Wyniki fMRI wykazały, że osoby na diecie wykazywały większą reaktywność na obrazy żywności niż obrazy kontrolne. Wyniki DTI dodatkowo pokazały, że osoby z niższym odsetkiem tkanki tłuszczowej wykazywały większą integralność istoty białej między kontrolą wykonawczą a obszarami nagrody w mózgu. Odkrycia potwierdzają ich hipotezę, że integralność strukturalna łącząca dwa ośrodki ma związek z indywidualnymi różnicami w zawartości tkanki tłuszczowej i jest wskaźnikiem sukcesu dietetycznego. Autorzy stwierdzają: „Osoby z obniżoną integralnością mogą mieć trudności w przezwyciężeniu pokusy nagradzania, co prowadzi do większej szansy na otyłość niż osoby o wyższej integralności strukturalnej”.

Autorzy wzywają do dalszych badań podłużnych w celu ustalenia, czy powtarzalna dieta sama w sobie może spowodować zmiany w integralności istoty białej, zaostrzyć kontrolę wykonawczą i nagradzać komunikację oraz doprowadzić do bardziej ugruntowanej otyłości u jednostki.

http://cdn.medicalxpress.com/tmpl/v5/img/1x1.gifPrzeglądaj dalej: Osoby zażywające kokainę prezentują zmiany w funkcji i strukturze mózgu

Więcej informacji: Pin-Hao Andy Chen i in. Integralność strukturalna między kontrolą wykonawczą a nagradzanymi regionami mózgu przewiduje procent tkanki tłuszczowej u osób przewlekle żyjących, Neurobiologia poznawcza (2016). DOI: 10.1080 / 17588928.2016.1235556