Efeitos do índice glicêmico na dieta em regiões cerebrais relacionadas à recompensa e desejo em homens (2013)

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Sumário

Fundo: Aspectos qualitativos da dieta influenciam o comportamento alimentar, mas os mecanismos fisiológicos para esses efeitos independentes de calorias permanecem especulativos.

Objetivo: Examinamos os efeitos do índice glicêmico (IG) sobre a atividade cerebral no período pós-prandial tardio após um intervalo intermédio típico.

projeto: Com o uso de um desenho cruzado, cego e randomizado, os homens com excesso de peso ou obesos 12 com 18-35 y consumiram refeições de alto e baixo IG controladas por calorias, macronutrientes e palatabilidade em ocasiões 2. O desfecho primário foi o fluxo sangüíneo cerebral como uma medida da atividade cerebral em repouso, a qual foi avaliada por meio de ressonância magnética funcional rotatória com rotação rotativa 4 h após as refeições teste. Nós hipotetizamos que a atividade cerebral seria maior após a refeição com IG alto em regiões pré-especificadas envolvidas no comportamento alimentar, recompensa e desejo.

Resultados: A glicose plasmática venosa incremental (área 2-h sob a curva) foi 2.4-fold maior após a refeição com alto teor de baixo IG (P = 0.0001). A glicose plasmática foi menor (média ± SE: 4.7 ± 0.14 em comparação com 5.3 ± 0.16 mmol / L; P = 0.005) e a fome relatada foi maior (P = 0.04) 4 h após a refeição com alto teor de IG baixo. Neste momento, a refeição de alto IG provocou maior atividade cerebral centrada no núcleo direito accumbens (uma área pré-especificada; P = 0.0006 com ajuste para múltiplas comparações) que se espalham para outras áreas do estriado direito e para a área olfativa.

Conclusões: Comparada com uma refeição isocalórica de baixo IG, uma refeição com IG alto diminuiu a glicose plasmática, aumentou a fome e estimulou seletivamente regiões cerebrais associadas com recompensa e desejo no período pós-prandial tardio, que é um momento com significado especial para o comportamento alimentar na próxima refeição. Este ensaio foi registrado em clinicaltrials.gov como NCT01064778.

INTRODUÇÃO

O sistema dopaminérgico mesolímbico do cérebro, que converge no nucleus accumbens (parte do corpo estriado), desempenha um papel central na recompensa e no desejo, e este sistema parece mediar as respostas hedônicas dos alimentos (1-3). Em estudos com roedores, as concentrações extracelulares de dopamina e seus metabólitos no nucleus accumbens aumentaram mais após o consumo de alimentos altamente palatáveis ​​do que as pastilhas comuns de ração para roedores (4). Além disso, microinjeções de opiáceos no nucleus accumbens aumentaram a ingestão de alimentos e o valor de recompensa dos alimentos (5). Estudos clínicos que usaram imagens cerebrais funcionais relataram maior ativação no núcleo accumbens ou outras regiões do estriado em obesos do que indivíduos magros após terem visto ou consumido alimentos palatáveis ​​e altamente calóricos (6-11). De particular interesse, dopamina estriada D2 A disponibilidade de receptores foi significativamente menor em indivíduos obesos do que em controles não obesos11), que levantou a possibilidade de que o excesso de comida possa compensar a baixa atividade dopaminérgica. No entanto, essas comparações transversais entre grupos de pessoas magras e obesas não puderam avaliar a direção causal.

Observações fisiológicas em relação ao índice glicêmico (GI)5 fornecer um mecanismo para entender como um fator dietético específico, além da palatabilidade, pode provocar o desejo por comida e comer em excesso. O GI descreve como os alimentos contendo carboidratos afetam a glicemia no estado pós-prandial (12, 13). Como descrito anteriormente em adolescentes obesos (13, 14), o consumo de uma refeição com alto e baixo IG resultou em maior glicemia e insulina no período pós-prandial precoce (0-2 h), seguido de menor glicemia no período pós-prandial tardio (3-5 h) ). A diminuição da glicose no sangue, que muitas vezes fica abaixo das concentrações de jejum após uma refeição com IG alto, pode levar a fome excessiva, comer em excesso e uma preferência por alimentos que restauram rapidamente a glicose no sangue (isto é, IG alto).15-17), propagando ciclos de excessos. De fato, em um estudo de adultos magros e obesos, uma diminuição média das concentrações de glicose no sangue de 4.9 para 3.7 mmol / L induzida por insulina aumentou a ativação de estímulo alimentar do corpo estriado e desejo por alimentos altamente calóricos (18). Para explorar esses mecanismos, comparamos os efeitos de refeições de alto e baixo IG controladas por calorias, conteúdo de macronutrientes, fontes de ingredientes e palatabilidade durante o período pós-prandial, usando imagens cerebrais funcionais de circuitos de recompensa implicados na motivação alimentar e no balanço energético.

ASSUNTOS E MÉTODOS

Realizamos um estudo cruzado, randomizado, cego em homens saudáveis ​​com sobrepeso e obesidade e comparamos os efeitos de refeições de teste de alto e baixo IG no 2 d separado por 2-8 wk. O desfecho primário foi o fluxo sangüíneo cerebral como uma medida da atividade cerebral em repouso, que foi determinada usando a marcação de spin arterial (ASL) após a refeição de teste (fMRI 4 h). Nossa hipótese é que a refeição com alto IG aumentaria a atividade no estriado, no hipotálamo, na amígdala, no hipocampo, no cingulado, no córtex orbitofrontal e no córtex insular, que são regiões cerebrais envolvidas no comportamento alimentar, na recompensa e no vício (6-11). Os endpoints secundários incluíram glicose plasmática, insulina sérica e fome relatada durante o período pós-prandial 5-h. A palatabilidade das refeições de teste também foi avaliada usando uma escala analógica visual 10-cm (VAS). Tratamentos estatísticos incluíram a pré-especificação de regiões do cérebro de interesse e correção para comparações múltiplas. O protocolo foi conduzido e recebeu uma revisão ética do Beth Israel Deaconess Medical Center (Boston, MA). O ensaio foi registrado em clinicaltrials.gov como NCT01064778, e os participantes forneceram consentimento informado por escrito. Os dados foram coletados entre 24 April 2010 e 25 February 2011.

Participantes

Os participantes foram recrutados com panfletos e cartazes distribuídos na área metropolitana de Boston e nas listas de Internet. Os critérios de inclusão foram sexo masculino, idade entre 18 e 35 e IMC (em kg / m2) ≥25. As mulheres não foram incluídas neste estudo inicial para evitar o confundimento que poderia ter surgido do ciclo menstrual (19) Os critérios de exclusão foram qualquer problema médico importante, uso de um medicamento que afetou o apetite ou o peso corporal, tabagismo ou uso de drogas recreativas, altos níveis de atividade física, participação atual em um programa de perda de peso ou alteração no peso corporal> 5% no período anterior 6 meses, alergia ou intolerância a refeições de teste e qualquer contra-indicação para o procedimento de ressonância magnética [por exemplo, implantes metálicos contra-indicados, peso> 300 lb (136 kg)]. A elegibilidade foi avaliada por triagem por telefone seguida por uma sessão de avaliação presencial. Na sessão de avaliação, foram obtidas as medidas antropométricas e realizado um teste de tolerância oral à glicose. Além disso, os participantes experimentaram refeições de teste e foram submetidos a uma sequência de ressonância magnética para verificar a capacidade de tolerar o procedimento.

Os participantes inscritos foram inseridos sequencialmente em uma lista de atribuições aleatórias (preparada pelo Centro de Pesquisa Clínica do Hospital Infantil de Boston) para a ordem das refeições de teste usando blocos permutados aleatoriamente de 4. Refeições de teste líquidas foram fornecidas aos participantes pela equipe do estudo em copos de papel . Ambas as refeições de teste tinham aparência, cheiro e sabor semelhantes. Todos os participantes e equipe de pesquisa envolvidos na coleta de dados foram mascarados para a sequência de intervenção. Os participantes receberam $ 250 para completar o protocolo.

Refeições de teste

Refeições de teste foram modificadas de Botero et al (20) para obter doçura e palatabilidade semelhantes nos testes de sabor que envolviam a equipe do estudo. Como mostrado em tabela 1, ambas as refeições de teste eram compostas de ingredientes similares e tinham a mesma distribuição de macronutrientes (ProNutra Software, versão 3.3.0.10; Viocare Technologies Inc). O IG predito das refeições de teste de alto e baixo IG foi 84% e 37%, respectivamente, usando glicose como padrão de referência. O teor calórico das refeições testadas foi determinado individualmente para fornecer a cada participante 25% das necessidades diárias de energia, com base numa estimativa do gasto energético de repouso (21) e um fator de atividade de 1.2.

TABELA 1 

Composição da refeição-teste1

Procedimentos

Na sessão de avaliação, altura e peso foram medidos, os dados descritivos básicos (incluindo etnia e raça autorreferida) foram coletados e o hormônio estimulante da tireoide sérico (para rastreamento de hipotireoidismo) foi obtido. Os participantes receberam um teste oral de tolerância à glicose 75-g (bebida 10-O-75; Azer Scientific) com a amostragem de glicose plasmática e insulina sérica em 0, 30, 60, 90 e 120 min.

As sessões de teste foram separadas por 2 – 8 wk. Os participantes foram instruídos a evitar mudanças na dieta habitual e nível de atividade física para 2 d antes de cada sessão de teste e manter o peso corporal dentro de 2.5% da linha de base durante o estudo. Os participantes chegaram para as duas sessões de teste entre 0800 e 0930 tendo jejuado ≥12 h e abstido de álcool desde a noite anterior. No início de cada sessão, a saúde do intervalo foi avaliada, a duração do jejum foi confirmada e o peso e a pressão arterial foram medidos. Um cateter intravenoso de calibre 20 foi colocado para amostragem de sangue em série. Após um período de aclimatação 30-min, a refeição de teste determinada aleatoriamente foi consumida na sua totalidade dentro de 5 min. As amostras de sangue e as classificações de fome foram obtidas antes e a cada 30 min após o início da refeição teste durante o período pós-prandial 5-h. Não fomos capazes de usar um dispositivo metálico de aquecimento das mãos para arterializar o sangue venoso perto da máquina de ressonância magnética funcional, e o estresse envolvido em varas repetidas de dedos para sangue capilar poderia ter confundido o desfecho primário do estudo. O uso de sangue venoso poderia ter causado um erro na medida das concentrações de glicose arterial acima e abaixo das concentrações em jejum, especialmente para a refeição com alto IG, que constituiu uma limitação do estudo (22). A palatabilidade foi avaliada após a conclusão da refeição de teste, e a neuroimagem foi realizada após 4 h.

Medidas

O peso foi mensurado em bata hospitalar e roupa íntima leve com balança eletrônica calibrada (Scaletronix). A altura foi medida com um estadiômetro calibrado (Holtman Ltd). O IMC foi calculado dividindo o peso em quilogramas pelo quadrado da altura em metros. A pressão arterial foi obtida com um sistema automatizado (monitor IntelliVue; Phillips Healthcare) com o participante sentado em silêncio por 5 min. Glicose plasmática e hormônio estimulante da tireoide foram medidos com os métodos aprovados pela Clinical Laboratory Improvement Amendments (Labcorp). O soro foi preparado por centrifugação e armazenado a –80 ° C para a medição da insulina em um lote no final do estudo (Harvard Catalyst Central Laboratory).

A palatabilidade foi avaliada com a pergunta “Quão saborosa foi essa refeição?” Os participantes foram instruídos a fazer uma marca vertical em uma VAS 10-cm com âncoras verbais que variavam de “nada saborosa” (0 cm) a “extremamente saborosa” ( 10 cm). A fome foi avaliada da mesma forma, com a pergunta “Quão com fome você está agora?” E âncoras verbais que variavam de “não com fome de jeito nenhum” a “extremamente faminta” (14).

A neuroimagiologia foi realizada em 4 h após a refeição de teste, quando se esperava o nadir de glicose no sangue após a refeição de alto IG (14), usando um scanner de corpo inteiro GE 3Tesla (GE Healthcare). O fluxo sangüíneo cerebral foi determinado usando o ASL, que é um método baseado em MRI que utiliza campos magnéticos aplicados externamente para rotular transitoriamente a água do sangue arterial para uso como traçador difusível. Uma varredura localizadora de plano 3 foi obtida, seguida por um conjunto de dados ponderado por T1 para correlação anatômica (Modified Driven Equilibrium Fourier Transform) (23), com um tempo de repetição de 7.9 ms, tempo de eco de 3.2 ms, plano de aquisição coronal de largura de banda 32-kHz, campo de visão 24 × 19, resolução no plano 1-mm e fatias 1.6-mm. O tempo de preparação foi de 1100 ms com saturação repetida no início do período de preparação e um pulso de inversão adiabática 500 ms antes da imagiologia. Após estas sequências, foi obtida uma varredura ASL seguindo os métodos previamente descritos (24). A sequência utilizou rotulagem pseudocontinua com supressão de fundo para minimizar artefatos de movimento, uma pilha multiescal de imagens em espiral com 3, uma resolução de imagem de 3.8 mm no plano e quarenta e quatro fatias de 4 por milímetro de volume. Marcação pseudocontinua para 1.5 s com um atraso de pós-etiquetagem de 1.5-s antes da aquisição da imagem (25) foi realizada 1 cm abaixo da base do cerebelo (4 médias de rótulo e controle e 2 imagens não suprimidas para quantificação do fluxo sanguíneo cerebral foram adquiridos). O fluxo sangüíneo cerebral foi quantificado com software customizado, conforme relatado anteriormente (24-26).

análise estatística

O estudo foi projetado para fornecer 80% de potência usando uma taxa de erro 5% I para detectar uma diferença no fluxo sanguíneo cerebral de 11.8%, assumindo um tamanho de amostra de participantes 12, SD residual de 11% para uma única medida e intrasubjet correlação de 0.6. A amostra obtida de participantes 11 com dados utilizáveis ​​forneceu o poder 80% para detectar uma diferença de 12.4%, com todas as outras suposições restantes.

As análises dos dados de neuroimagem foram realizadas dentro do ambiente de análise estatística de imagens Statistical Parametric Mapping (SPM5; Departamento de Neurologia Cognitiva Wellcome). As imagens do fluxo sangüíneo cerebral foram realinhadas à primeira imagem e transformadas em um espaço anatômico padrão (Instituto Neurológico de Montreal / Consórcio Internacional para Mapeamento do Cérebro) (27) usando as variáveis ​​de registro derivadas do algoritmo de normalização SPM5. As imagens foram alisadas com uma largura total de 8-mm na metade do núcleo máximo em preparação para a análise estatística.

Examinamos o espaço estereotáxico usando modelos dentro do kit de ferramentas WFU Pickatlas (28). De um total de regiões anatómicas não redundantes 334 em todo o cérebro, as áreas de interesse pré-especificadas abrangiam regiões separadas de 25 (Vejo Tabela Suplementar 1 em “Dados Suplementares” na edição on-line). Para testar a nossa hipótese primária, comparamos a diferença no fluxo sanguíneo regional médio (refeição com alto IG menos refeição com baixo IG) usando pareado, com cauda 2. t testes ajustados para efeito de ordem e com correção de Bonferroni para comparações múltiplas P valor multiplicado por 25). Para descrever a distribuição espacial das diferenças no fluxo sanguíneo cerebral, conduzimos uma análise de voxel por voxel usando algoritmos do modelo linear geral (29) e um limiar estatístico de P ≤ 0.002.

AUCs incrementais para glicose plasmática (0-2 h), insulina sérica (0-2 h) e fome (0-5 h) foram calculados usando o método trapezoidal. Estas áreas e valores para estes resultados em 4 h (o ponto de tempo pré-especificado de interesse primário) foram analisados ​​para o efeito da refeição teste usando um 2-lados, emparelhado t teste com software SAS (versão 9.2; SAS Institute Inc). O ajuste para o efeito do pedido não afetou materialmente esses resultados. Para examinar a relação entre variáveis ​​fisiológicas e ativação cerebral, análises de modelos lineares gerais foram realizadas com o fluxo sanguíneo no nucleus accumbens direito como variável dependente e o número de participantes e respectivas variáveis ​​metabólicas como variáveis ​​independentes. Os dados são apresentados como meios e, quando indicado, SEs.

PREÇO/ RESULTADOS

Participantes do estudo

Dos indivíduos 89 rastreados, inscrevemos 13 homens, com eliminação de 1 antes da administração da primeira refeição de teste (Figura 1). Os restantes participantes da 12 incluíram 2 hispânicos, 3 negros não-hispânicos e 7 brancos não-hispânicos. A média de idade foi 29.1 (intervalo 20-X), IMC 35 (intervalo 32.9-26), concentração plasmática de glicose em jejum de 41 mmol / L (intervalo 4.9-3.6 mmol / L) e concentração de insulina em jejum 6.2 μU / mL (intervalo: 10.3-0.8 μU / mL). Os dados de imagem de um participante estavam incompletos devido a um erro de armazenamento de dados; os outros participantes completaram o protocolo sem intercorrências.

FIGURA 1. 

Diagrama de fluxo de participantes.

Respostas subjetivas e bioquímicas para testar refeições

A palatabilidade das refeições de teste de alto e baixo IG não diferiu de acordo com as respostas na EAV 10-cm (5.5 ± 0.67 em comparação com 5.3 ± 0.65 cm, respectivamente; P = 0.7). Consistente com o GI previsto (tabela 1), a AUC 2-h incremental para a glicose foi 2.4 vezes maior após a refeição de teste com IG de alta intensidade (2.9 ± 0.36 em comparação com 1.2 ± 0.27 mmol · h / L, respectivamente; P = 0.0001) (Figura 2). A AUC 2-h incremental para insulina (127.1 ± 18.1 em comparação com 72.8 ± 9.78 μU · h / mL; P = 0.003) e AUC 5-h incremental para a fome (0.45 ± 2.75 comparado com −5.2 ± 3.73 cm · h; P = 0.04) também foram maiores após a refeição teste com alto IG, respectivamente. Em 4 h no período pós-prandial, a concentração de glucose no sangue foi inferior (4.7 ± 0.14 em comparação com 5.3 ± 0.16 mmol / L, P = 0.005), e a mudança na fome da linha de base foi maior (1.65 ± 0.79 comparado com −0.01 cm ± 0.92; P = 0.04) após a refeição de teste com alto IG, respectivamente.

FIGURA 2. 

Média ± alterações de SE na glicose plasmática (A), insulina sérica (B) e fome (C) após as refeições testadas. As diferenças entre refeições com IG alto e baixo foram significativas em 4 h (o ponto de tempo de interesse) para todos os desfechos 3 usando pareado t testes. n = 12. GI, ...

Imagiologia cerebral

O fluxo sanguíneo cerebral foi maior 4 h após a refeição com IG de alta intensidade do que no núcleo direito accumbens (diferença média: 4.4 ± 0.56 mL · 100 g-1 Min-1; intervalo: 2.1 – 7.3 mL · 100 g-1 Min-1; uma diferença relativa% 8.2). Esta diferença permaneceu significativa após a correção de Bonferroni para as regiões anatômicas de interesse pré-especificadas 25 (P = 0.0006) e após a correcção para todas as regiões não redundantes do cérebro 334 (P = 0.009). Uma análise baseada em imagem mostrou uma única região no nucleus accumbens direito no Instituto Neurológico de Montreal / Consórcio Internacional para coordenadas de mapeamento do cérebro 8, 8, −10 (pico t = 9.34) e outro máximo local nas coordenadas 12, 12, 2 (t = 5.16), que se espalhou para outras áreas do estriado direito (caudado, putamen e globus pallidus) e área olfativa (Figura 3). Não observamos diferenças no estriado contralateral ou outras regiões de interesse pré-especificadas.

FIGURA 3. 

Regiões com fluxo sanguíneo cerebral significativamente diferente 4 h após as refeições testadas (P ≤ 0.002). A escala de cores representa o valor do t estatística para comparação entre as refeições (n = 11) usando análises de modelos lineares gerais como descrito em ...

A relação entre variáveis ​​metabólicas e fluxo sanguíneo no núcleo direito accumbens é mostrada em tabela 2. Todas as variáveis ​​relacionadas à glicemia, insulina sérica e fome estavam significativamente relacionadas ao fluxo sanguíneo no núcleo direito accumbens, enquanto a palatabilidade das refeições não era.

TABELA 2 

Relação entre variáveis ​​fisiológicas e fluxo sanguíneo no núcleo direito accumbens1

DISCUSSÃO

A ingestão de alimentos é regulada por sistemas hedônicos e homeostáticos (3) que historicamente serviu para manter o IMC médio dentro de uma faixa saudável sob condições ambientais amplamente variáveis. No entanto, coincidentemente com a epidemia de obesidade, o suprimento de alimentos mudou radicalmente, com o rápido aumento do consumo de produtos alimentícios altamente processados ​​derivados principalmente de commodities de grãos. Como conseqüência, a carga glicêmica (o produto multiplicativo do IG e da quantidade de carboidratos) (30) da dieta dos EUA aumentou substancialmente no último meio século, e esta tendência secular pode afetar negativamente ambos os sistemas que regulam a ingestão de alimentos. O declínio da glicose no sangue (e outros combustíveis metabólicos) (13, 14) no final do período pós-prandial, após uma refeição com IG alto, não só constituiria um poderoso sinal homeostático da fome (15) mas também aumenta o valor hedônico de alimentos através da ativação do estriado (18). Esta combinação de eventos fisiológicos pode estimular os desejos por comida com uma preferência especial por carboidratos de alto índice glicêmico (16, 17), propagando assim ciclos de excessos. Além disso, a ativação recorrente do corpo estriado pode diminuir a disponibilidade do receptor de dopamina e aumentar ainda mais o impulso de comer em excesso (11).

Este estudo teve vários pontos fortes. Primeiro, usamos a ASL, que é uma nova técnica de imagem que fornece uma medida quantitativa do fluxo sanguíneo cerebral. O método convencional (fMRI dependente do nível de oxigenação do sangue) avalia alterações agudas na atividade cerebral, e não diferenças absolutas, que tipicamente limitam as observações a alguns minutos após uma perturbação fisiológica. Com a ASL, pudemos examinar os efeitos persistentes das refeições de teste sem estímulos sobrepostos (por exemplo, fotos de alimentos altamente calóricos). Em segundo lugar, usamos uma intervenção cruzada em vez de uma comparação transversal entre os grupos (por exemplo, magra comparada com a obesidade), o que proporcionou maior poder estatístico e evidência de direção causal. Terceiro, nos concentramos em um fator dietético específico controlando o conteúdo calórico, a composição de macronutrientes, as fontes de ingredientes e a forma dos alimentos, em vez de comparar alimentos totalmente diferentes (por exemplo, cheesecake em comparação com vegetais) (6, 10, 31, 32). Quarto, as refeições de teste 2 foram projetadas e documentadas para terem uma palatabilidade similar, o que ajudou a desembaraçar os efeitos metabólicos das respostas hedônicas imediatas. Quinto, examinamos o período pós-prandial tardio, que é um momento com significado especial para o comportamento alimentar na próxima refeição. Estudos anteriores limitaram tipicamente a duração da observação a ≤1 h após o consumo de alimentos, quando os picos de absorção de glicose e uma refeição com alto IG podem parecer transitoriamente fornecer benefícios à função cerebral (33). Em sexto lugar, usamos refeições mistas com composição de macronutrientes e carga glicêmica na dieta dentro dos intervalos predominantes. Assim, as descobertas têm relevância para os cafés da manhã com alto índice glicêmico comumente consumidos nos Estados Unidos (por exemplo, um creme de queijo e sem gordura) (12).

Limitações principais do estudo incluíram o tamanho pequeno e um foco exclusivo em homens com sobrepeso e obesidade. Pequenos estudos limitam a generalização e aumentam o risco de um resultado falso-negativo (mas não falso-positivo). Nosso estudo, apesar de seu tamanho, teve poder robusto para testar a hipótese a priori com ajuste para comparações múltiplas. Estudos adicionais com indivíduos de controle enxuto, mulheres e obesos antes e depois da perda de peso seriam informativos. Não avaliamos diretamente as respostas hedônicas às refeições ou desejos por comida e, portanto, não poderíamos explorar a relação entre esses valores subjetivos e a ativação cerebral. Além disso, a forma líquida das refeições testadas limitou a generalização das descobertas a refeições sólidas.

Diversas outras questões interpretativas merecem consideração. Não previmos um efeito do IG no cérebro limitado ao hemisfério direito, embora a lateralidade tenha sido previamente implicada em distúrbios neurocomportamentais que envolvem circuitos de recompensa. De fato, um estudo que comparou homens com sensibilidade à insulina comparados com homens resistentes à insulina mostrou um efeito diferencial da administração sistêmica de insulina no metabolismo da glicose para o estriado ventral direito, mas não esquerdo (34). Nós também não observamos diferenças em outras regiões cerebrais pré-especificadas, seja porque nosso estudo não tinha poder para ver efeitos menos robustos ou porque tais efeitos não ocorriam no ponto temporal 4-h. No entanto, a manipulação química do nucleus accumbens em ratos resultou na estimulação de neurônios orexígenos e na inibição de neurônios anorexígenos no hipotálamo (35), que ilustrou a influência do corpo estriado em outras áreas do cérebro envolvidas na alimentação.

Além da recompensa e do desejo, o núcleo accumbens está crucialmente envolvido no abuso e dependência de substâncias (36-38), levantando a questão de saber se certos alimentos podem ser viciantes. De fato, a noção de dependência alimentar recebeu ampla atenção popular por meio de livros de dieta e relatos anedóticos e é cada vez mais objeto de investigação acadêmica. Estudos recentes que usaram a fMRI dependente de oxigenação sanguínea convencional mostraram uma superatividade seletiva no nucleus accumbens e áreas cerebrais relacionadas em obesos comparados com indivíduos magros quando mostradas imaginações de alimentos altamente palatáveis ​​(6-11) e em indivíduos que obtiveram alta pontuação em uma medida de dependência alimentar (39). No entanto, pode-se argumentar que essa resposta de prazer envolvendo comida não difere fundamentalmente do prazer de um golfista em ver imagens de um belo verde ou de uma audiófila música linda (40). Em contraste com pesquisas anteriores, nosso estudo usou refeições de teste de palatabilidade similar e métodos de ASL para examinar a atividade cerebral não estimulada após 4 h. No entanto, a validade do conceito de dependência alimentar permanece vigorosamente debatida (41-47). Ao contrário das drogas de abuso, a comida é necessária para a sobrevivência, e alguns indivíduos podem consumir habitualmente grandes quantidades de produtos alimentares com alto IG (e altamente calóricos, altamente processados) sem conseqüências físicas ou psicológicas adversas aparentes. Assim, a aplicação do conceito de dependência alimentar justifica um estudo intervencionista e observacional de orientação mecanicista adicional.

Em conclusão, mostramos que o consumo de uma refeição de alto comparado com um teste de baixo IG aumentou a atividade em regiões cerebrais relacionadas à ingestão de alimentos, recompensa e fissura no período pós-prandial tardio, que coincidiu com menor glicemia e maior fome. Estes achados neurofisiológicos, juntamente com estudos de alimentação mais longos de manutenção da perda de peso (48, 49), sugerem que um consumo reduzido de carboidratos com alto IG (especificamente, produtos de grãos altamente processados, batatas e açúcar concentrado) pode melhorar os excessos e facilitar a manutenção de um peso saudável em indivíduos com sobrepeso e obesos.

Agradecimentos

Agradecemos a Dorota Pawlak, Simon Warfield e Phillip Pizzo por estimular discussões e conselhos; Joanna Radziejowska, para ajudar com a formulação e fornecimento de refeição-teste; e Henry Feldman para o conselho estatístico. Nenhum desses indivíduos recebeu compensação por suas contribuições.

As responsabilidades dos autores foram as seguintes: DCA, CBE, JMG, LMH, BSL, DSL e ES: forneceram o conceito e o design do estudo; DCA e BSL: adquiriram dados e forneceram conhecimentos estatísticos; DCA, JMG, LMH, BSL e DSL: analisaram e interpretaram dados; BSL e DSL: redigiu o manuscrito; DCA, CBE, JMG, LMH, RR e ES: revisaram criticamente o manuscrito; RR: forneceu suporte técnico; DCA, BSL e DSL: financiamento obtido; DCA e DSL: supervisão supervisionada; e DSL: como investigador principal, teve acesso total a todos os dados do estudo e assumiu a responsabilidade pela integridade dos dados e pela precisão da análise dos dados. A DCA recebeu doações do NIH e da GE Healthcare, que é um fornecedor de MRI, para o desenvolvimento de técnicas de imagem e aplicações e royalties por meio de suas atuais e antigas instituições acadêmicas para invenções relacionadas às técnicas de ASL usadas neste estudo. A DSL recebeu doações do NIH e fundações para pesquisa relacionada à obesidade, aconselhamento e tratamento de pacientes e royalties de um livro sobre obesidade infantil. BSL, LMH, ES, RR, CBE e JMG não declararam conflitos de interesse.

Notas de rodapé

5Abreviaturas utilizadas: ASL, rotulagem da rotação arterial; GI, índice glicêmico; VAS, escala analógica visual.

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