Estímulos Preditivos de Alimentos Influenciam Diferentemente os Movimentos Oculares e o Comportamento Dirigido pelo Objetivo em Indivíduos com Peso Normal, Excesso de Peso e Obeso (2017)

Rea Lehner,^1,2,* Joshua H. Balsters,^1,3 Alexandra Bürgler,¹ Todd A. Hare,^2,4 e Nicole Wenderoth^1,2,5

Sumário

Mostrou-se que indivíduos obesos exibem sensibilidade anormal a recompensas e sugestões de previsão de recompensa como, por exemplo, sugestões associadas a alimentos frequentemente usadas em propagandas. Também foi demonstrado que as dicas associadas aos alimentos podem aumentar o comportamento direcionado aos objetivos, mas é atualmente desconhecido, se esse efeito difere entre os indivíduos com peso normal, sobrepeso e obesidade. Aqui, nós investigamos essa questão usando uma tarefa de transferência pavloviana-para-instrumental (PIT) em peso normal (N = 20), sobrepeso (N = 17), e obeso (N = 17) indivíduos. Além disso, aplicamos o rastreamento ocular durante o condicionamento pavloviano para medir a resposta condicionada dos participantes como um proxy da saliência do incentivo da recompensa prevista. Nossos resultados mostram que o comportamento direcionado a metas de indivíduos com sobrepeso foi mais fortemente influenciado por dicas de previsão de alimentos (ou seja, efeito PIT mais forte) do que o de indivíduos com peso normal e obesos (p <0.001). Os grupos de peso foram pareados por idade, sexo, educação e educação dos pais. Os movimentos oculares durante o condicionamento pavloviano também diferiram entre as categorias de peso (p <0.05) e foram usados ​​para categorizar os indivíduos com base em seu estilo de fixação em “índice de olho alto” versus “índice de olho baixo” também. Nossa principal descoberta foi que o estilo de fixação exibiu uma interação complexa com a categoria de peso. Além disso, descobrimos que os indivíduos com peso normal do grupo "índice de olho alto" tinham maior índice de massa corporal dentro da faixa saudável do que os indivíduos do grupo "índice de olho baixo" (p <0.001), mas esta relação não foi encontrada nos grupos com sobrepeso ou obesidade (p > 0.646). Nossos resultados são amplamente consistentes com a teoria de sensibilização por incentivo, que prevê que indivíduos com sobrepeso são mais suscetíveis a estímulos relacionados à comida do que controles com peso normal. No entanto, essa hipersensibilidade pode ser reduzida em indivíduos obesos, possivelmente devido a excessos habituais / compulsivos ou diferenças na avaliação de recompensas.

Participantes

No total, voluntários 64 foram recrutados para este estudo de caso-controle. Foram utilizadas as seguintes estratégias de recrutamento: anúncios da fundação suíça Adiposity e anúncios em clínicas locais, grupos de autoajuda, lojas de roupas de tamanho grande e no site da universidade. Os participantes foram incluídos quando atendiam aos seguintes critérios: idade 18-65 anos, falantes de alemão, visão normal ou corrigida para normal com lentes de contato e sem alergia alimentar contra qualquer ingrediente dos quatro alimentos utilizados no experimento (ou seja, Maltesers chocolate, ursinhos Haribo, bolachas TUC e batatas fritas Zweifel).

Participantes com diagnóstico de qualquer doença psicológica ou neurológica, abuso de drogas no passado, problemas oculares ou ingestão de drogas psiquiátricas ou neurolépticas durante os últimos meses 6 foram excluídos (ou seja, três participantes). Cinco participantes adicionais foram excluídos porque não conseguiram aprender as associações instrumentais e / ou pavlovianas. Utilizamos a classificação do índice de massa corporal (IMC) de acordo com a Organização Mundial de Saúde (64), para diferenciar entre peso normal (IMC <25 kg / m²), excesso de peso (25 kg / m² ≥ IMC <30 kg / m²) e indivíduos obesos (IMC ≥ 30 kg / m²). O IMC foi calculado dividindo o peso do indivíduo (quilogramas) pelo quadrado da altura do indivíduo (metros). O peso foi medido em uma escala plana (Seca 635, Seca, Hamburgo, Alemanha) e altura com uma haste de medição telescópica mecânica (Seca 222, Seca, Hamburgo, Alemanha). Para levar em conta que um IMC elevado pode surgir devido à alta massa muscular, os participantes com um IMC ≥ 25 foram solicitados a estimar se isso se devia ao aumento da massa muscular ou de gordura. Selecionar a opção de massa muscular levou à exclusão (ou seja, dois participantes). A amostra final incluiu cinquenta e quatro participantes (média de idade = 31 ± 10 anos, média ± DP, participante mais velho = 55 anos, 55.6% do sexo feminino). Embora a faixa etária de nossa amostra tenha sido ampla, mudanças nas estratégias de enfrentamento e comorbidades ao longo da vida não devem ter confundido nossos resultados devido ao pareamento por grupo. Casos e controles foram pareados por idade, sexo, educação e educação dos pais. As características finais da amostra são mostradas na Tabela Table11.

 

tabela 1

Estatística descritiva (média ± DP) para cada categoria de peso com base no índice de massa corporal (IMC).

Todos os participantes assinaram um termo de consentimento informado, de acordo com a Declaração de Helsinque. O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Cantão de Zurique. Os participantes foram reembolsados ​​com 20 francos suíços por hora e um lanche (ou seja, um pacote da comida escolhida e uma maçã).

Medidas Indiretas para Gordura Corporal: IMC e Circunferência da Cintura

A ingestão excessiva de alimentos altamente calóricos e apetitosos conduz principalmente ao acúmulo de gordura visceral (65), que se reflete nas medições da circunferência da cintura Table1) .1). A circunferência da cintura foi medida na linha média aproximada entre o topo do osso pélvico e a margem inferior do rasgo palpável mais caudal. Foi medido segurando a fita métrica horizontalmente no chão (64, 66).

Questionários

Todos os participantes preencheram vários questionários em alemão (ver Tabela Table1) .1). Os seguintes dados pessoais foram recuperados: sexo, data de nascimento, educação do participante, bem como educação dos pais. Os participantes preencheram um questionário de lateralidade padrão (67) para determinar a mão dominante para fazer prensas de botão durante as tarefas.

Nós incluímos uma medida de impulsividade autorreferida por meio da versão curta do item 15 da Escala de Impulsividade de Barratt [BIS; (68-70)]. O BIS possui boa consistência interna e confiabilidade teste-reteste (71). Diferencia três subescalas de impulsividade: impulsividade não planejadora, motora e atencional.

Medimos os sintomas de depressão autorreferidos por meio da versão 21-item do Inventário de Depressão de Beck [BDI-II; (72-74)]. O BDI-II apresenta alta consistência interna e confiabilidade teste-reteste (74).

Além disso, o lanche preferido de quatro opções diferentes foi avaliado. Foram utilizados quatro lanches palatáveis ​​e altamente calóricos porque foi demonstrado anteriormente que o efeito do PIT era mais forte para esses produtos alimentares (14). Nossa seleção incluiu dois doces, pedaços de chocolate e gomas, e dois salgados, biscoitos e batatas fritas. Em um primeiro passo, os participantes tiveram que classificá-los de acordo com o quanto eles gostavam deles (1 = eu gosto disso melhor, 4 = eu gosto menos). Em um segundo passo, uma escala analógica visual foi usada para quantificar o quanto eles gostaram de sua primeira escolha. Uma imagem da escolha do participante foi posteriormente utilizada como recompensa / resultado no experimento PIT.

Após a tarefa de condicionamento instrumental e pavloviana, os participantes responderam a uma consulta para verificar se eles aprenderam as associações corretas (isto é, resposta - resultado no condicionamento instrumental, estímulo - resultado no condicionamento pavloviano). No final da fase de aprendizado, os participantes avaliaram como perceberam o resultado neutro em uma escala analógica visual (0 = neutro, 10 = punição).

Não houve diferenças significativas entre os grupos de peso para impulsividade, sintomas de depressão, gosto alimentar e percepção do resultado neutro entre os três grupos de peso (teste ANOVA / Kruskal-Wallis, tabela Table11).

Experiência Comportamental

Setup Experimental

A configuração experimental consistiu de um rastreador ocular com o monitor correspondente (Tobii TX300 Eye Tracker, Tobii Technology, Estocolmo, Suécia), um descanso de queixo feito sob medida e um computador (HP EliteDesk 800 G1 Small Form Factor PC, HP Inc., Palo Alto, CA, EUA).

Usamos dois fractais em escala de cinza como estímulos durante o condicionamento pavloviano e a tarefa de PIT, que foram combinados por luminosidade e complexidade (75). Além disso, foram utilizadas imagens de chocolate Maltesers, ursinhos de goma Haribo, biscoitos TUC e batatas fritas Zweifel sobre fundo preto, reforçando os resultados dos alimentos durante o condicionamento instrumental e pavloviano. (Figure1) .1). Apenas a escolha de comida favorita do participante foi usada como um resultado reforçador nas tarefas subsequentes. Note-se que os participantes foram instruídos que essas imagens representavam recompensas alimentares reais, que foram coletadas ao longo do experimento e recebidas no final. As sugestões de resultados neutros correspondentes tinham uma forma e cor semelhantes às do alimento original (isto é, oval amarelo para batatas fritas), mas sem a propriedade recompensadora. Dado que as propriedades visuais dos resultados foram combinadas, as diferenças nos movimentos oculares podem ser reduzidas às propriedades recompensadoras do resultado do alimento.

 

Figura 1

Configuração experimental. Os participantes escolheram sua comida preferida em quatro opções (chocolate, ursinhos, bolachas, batatas fritas). Uma foto dessa comida foi usada como recompensa durante o aprendizado. Os participantes foram instruídos que receberiam um ...

Análise

Tarefa Instrumental

Participantes (N = 54) escolheram a resposta recompensada com significativamente mais frequência do que a resposta neutra, indicando que aprenderam com sucesso as associações resposta-resultado (Figura (Figure2A; 2UMA; Mesa Table2) .2). Este efeito de aprendizagem pode ser considerado forte (p <0.001, d = 2.9). A categoria de peso não influenciou significativamente o número de recompensados ​​e neutros ou o número total de respostas no condicionamento instrumental (Tabela (Table2) .2). As pressões de teclas neutras dos participantes ainda representam aproximadamente 25% de todas as respostas, o que é provavelmente devido ao cronograma de reforço parcial aplicado durante a tarefa instrumental.

 

Figura 2

Resultados do condicionamento instrumental e pavloviano. Barras de erro indicam SEM. A chave / condição premiada é mostrada em verde e a chave / condição neutra em vermelho. (UMA) Número total de respostas para cada condição durante o condicionamento instrumental. Participantes ...

 

tabela 2

Análise estatística do condicionamento instrumental.

Tarefa de Condicionamento Pavloviano

Nossa análise dos movimentos oculares indicou que todos os participantes (N = 54) aprenderam com sucesso as associações estímulo-resultado durante o condicionamento pavloviano. Especificamente, analisamos os movimentos dos olhos dos participantes após o início do estímulo antes que o resultado fosse exibido (ou seja, durante a tela neutra, consulte a Figura Figura 11B).

O índice de olhos foi analisado em escaninhos de cinco tentativas para captar os efeitos de aprendizagem para a condição neutra e recompensada (Figura (Figure2B) 2B) e cada categoria de peso (Figuras (Figures2C – E; 2C – E; Mesa Table3) .3). A condição recompensada mostrou um índice de olhos significativamente maior do que a condição neutra (p <0.001, d = 0.41, Figura Figure2B) .2B). Esta descoberta indica que, para a condição recompensada e durante toda a tarefa de condicionamento, os participantes gastaram mais tempo fixando a recompensa do que a localização da sugestão. Isso era diferente da condição neutra, na qual os participantes gastavam relativamente mais tempo fixando a localização da sugestão.

 

tabela 3

Análise estatística do índice de olho durante o condicionamento pavloviano.

Encontramos uma interação significativa entre condição, tempo e categoria de peso (p <0.05, figuras Figures2C – E; 2C – E; Mesa Table3) .3). Este efeito foi impulsionado por padrões de fixação por condição e tempo em cada um dos três grupos de pesos. Participantes de peso normal consistentemente fixados no local da recompensa para sugestões recompensadas e a localização da sugestão para sugestões neutras após o primeiro intervalo de tempo. Em contraste, os participantes com excesso de peso fixaram-se principalmente no local da recompensa, independentemente de terem visto a sugestão recompensada ou neutra e este padrão de fixação era estável ao longo do tempo. Os participantes obesos mostraram ainda outro padrão de fixação em que eles imediatamente favoreceram a localização da recompensa para as pistas recompensadas e inicialmente favoreceram a localização da sugestão em testes neutros. No entanto, na segunda metade dos testes, os indivíduos obesos mudaram para favorecer o local de recompensa para sugestões neutras também.

Em uma análise de controle, analisamos a porcentagem de tempo gasto pelos participantes olhando para outras áreas além da área de interesse definida (isto é, quadrado superior e inferior) para a primeira e segunda metade dos ensaios em cada condição (Tabela (Table4) .4). Os participantes passaram um pouco mais de tempo fora da área de interesse após o neutro em comparação com o estímulo recompensado (recompensa = 19.13 ± 15.58, neutro = 22.85 ± 15.72, p <0.001, d = −0.24). Além disso, os participantes passaram um pouco mais de tempo fora da área de interesse no segundo em comparação com a primeira metade do experimento (primeiro = 19.85 ± 15.20, segundo = 22.13 ± 16.23, p <0.05, d = −0.15). Além disso, a porcentagem de tempo em que os movimentos dos olhos não puderam ser rastreados, por exemplo, por causa de piscadas ou da falta de foco da tela (ou seja, valores ausentes) mudou significativamente ao longo do tempo (primeiro = 7.58 ± 11.39, segundo = 10.79 ± 14.66, d = −0.24, p <0.001) e foi ligeiramente maior após a sugestão neutra (recompensa = 8.60 ± 12.58, neutro = 9.76 ± 13.82, p = 0.090) (Tabela (Table4) .4). Aproximadamente 9% dos dados de rastreamento ocular foram descartados da análise. É importante ressaltar que a categoria de peso não teve influência significativa no tempo gasto fora das áreas de destino ou em valores ausentes onde o rastreamento de olhos falhou.

 

tabela 4

Análise estatística do tempo que os participantes gastaram fora das metas e valores ausentes durante o condicionamento pavloviano.

Tarefa PIT

Para testar um efeito PIT e possíveis diferenças entre as categorias de peso e o estilo de fixação medido durante o condicionamento pavloviano, adicionamos esses fatores como fatores entre sujeitos a um modelo linear de efeitos mistos. As categorias de peso foram formadas com base no IMC e no estilo de fixação com base em uma divisão mediana na resposta ocular condicionada à sugestão recompensada na segunda metade do condicionamento pavloviano (ver Análise, para mais detalhes). Além disso, adicionamos pontuações totais de impulsividade (BIS) e depressão (BDI) como covariáveis ​​sem interesse para nosso modelo estatístico de IRPF. Isto foi baseado na literatura anterior, que mostrou que o efeito do EFI pode ser influenciado pela depressão e que a resposta condicionada está associada à impulsividade (49, 52, 85-87).

Encontramos um efeito PIT de tal forma que os participantes escolheram a resposta recompensada mais frequentemente do que a resposta neutra quando a sugestão recompensada foi exibida e vice-versa para a sugestão neutra. A força do efeito PIT foi modulada, dependendo do status de peso do participante, conforme indicado por um efeito significativo de CATEGORIA DE PESO * TIPO DE RESPOSTA * DE CONDIÇÃO * (p <0.001, tabelas Tabelas55 e E6; 6; Figura Figure3) .3). Este efeito reflete que o efeito do PIT foi mais forte em indivíduos com excesso de peso (Figure3B, 3B, p_{CONDIÇÃO * RESPOSTA EM EXCESSO DE PESO} <0.001), que foram altamente sensíveis à presença da dica recompensada (causando uma clara preferência para selecionar a chave recompensada). O efeito PIT em participantes com peso normal e obesos também estava presente, mas claramente menor (p_{CONDIÇÃO * RESPOSTA EM PESO NORMAL} <0.001, p_{CONDIÇÃO * RESPOSTA EM OBESIDADE} <0.025). Os participantes pressionaram a tecla neutra também durante a apresentação da sugestão premiada, presumivelmente devido ao programa de reforço parcial usado na tarefa de condicionamento instrumental.

 

tabela 5

Análise estatística do número de respostas durante a transferência pavloviana-para-instrumental incluindo os repetidos fatores CONDITION, RESPONSE STYLE e o grupo variável WEIGHT CATEGORY.

 

tabela 6

Análise estatística do número de respostas durante a transferência pavloviana para instrumental incluindo os repetidos fatores CONDITION, RESPONSE STYLE e as variáveis ​​do grupo WEIGHT CATEGORY, FIXATION STYLE.

 

Figura 3

Resultado da transferência pavloviana para instrumental (PIT) e categoria de peso. Barras de erro indicam SEM. A condição recompensada é representada em verde e a condição neutra em vermelho. A força do efeito PIT depende da categoria de peso (peso normal ...

Também reportamos um efeito principal significativo da CATEGORIA DE PESO (p_{CATEGORIA DE PESO} <0.05, Tabela Table5) .5). No entanto, as diferenças no número total de respostas entre categorias de peso estavam em uma faixa muito pequena (peso normal = 57 ± 38, excesso de peso = 55 ± 41, obeso = 54 ± 32). Portanto, não acreditamos que isso represente uma diferença geral na motivação para realizar a tarefa.

Em seguida, testamos a associação entre o comportamento da resposta condicionada medida durante o condicionamento pavloviano (ou seja, estilo de fixação) e o efeito PIT. Portanto, identificamos dois grupos “low eye index” (ou seja, indivíduos que preferencialmente fixaram a localização da sugestão) versus “high eye index” (ou seja, indivíduos que preferencialmente fixaram o local da recompensa) que foram similarmente distribuídos entre as categorias de peso (Figura (Figure4A) .4UMA). As estatísticas revelaram que o efeito PIT é modulado pelo estilo de fixação, mas que esse efeito modulador depende adicionalmente da categoria de peso (interação de quatro vias CONDIÇÃO * TIPO DE RESPOSTA * CATEGORIA DE PESO * ESTILO DE FIXAÇÃO, Tabela Table6; 6; Figuras Figures4B – D) .4B – D). Em ambos o peso normal (Figura (Figure4B) 4B) e grupos obesos (Figura (Figure4C), 4C), os indivíduos que exibem um alto índice de olho exibiram um efeito PIT mais forte desencadeado por pistas de recompensa do que os indivíduos que apresentaram um baixo índice de olho. Em contrapartida, em participantes com sobrepeso, esta dissociação estava ausente, ou seja, observamos um efeito PIT elevado, independentemente de os indivíduos exibirem tendências de índice ocular baixo ou alto durante o condicionamento. Curiosamente, indivíduos obesos com alto índice de olhos (Figura (Figure4D) 4D) não foram apenas sensíveis à sugestão de recompensa, mas também insensível para a sugestão neutra, uma vez que eles escolheram a chave congruente versus incongruente com probabilidade quase igual para esta última condição.

 

Figura 4

Resultado da transferência pavloviana para instrumental (PIT) para o grupo “low eye index” e “high eye index”. Barras de erro indicam SEM. A chave / condição premiada é mostrada em verde e a chave / condição neutra em vermelho. o ...

Finalmente, testamos se existe uma associação entre o estilo de fixação observado durante o condicionamento pavloviano e o IMC, executando modelos separados de efeitos mistos dentro de cada um dos grupos de pesos. Inesperadamente, descobrimos que indivíduos com peso normal do grupo “high eye index” mostraram um aumento do IMC dentro da faixa saudável (d = 1.7, p <0.001, Figura Figure4E) .4E) Este efeito foi surpreendentemente forte e não foi encontrado em indivíduos com sobrepeso ou obesos (p > 0.646).

Participantes com excesso de peso exibem um efeito PIT mais elevado do que indivíduos com peso normal ou obesos

Os participantes com sobrepeso apresentaram o efeito TIP mais forte em comparação com indivíduos com peso normal e obesos (ver Tarefa PITFiguras Figures3A – C) .3A – C). Este achado amplia observações prévias que adultos com sobrepeso e obesos mostraram reatividade aumentada a estímulos alimentares durante a observação passiva de estímulos, uma tarefa de ponta de prova visual, diferentes versões da tarefa de Stroop ou em questionários (37, 87, 89). Esses estudos quantificaram a reatividade ao estímulo alimentar medindo o tempo de reação, a duração do rastreamento ocular e vieses de direção, diâmetro da pupila, eletroencefalografia e ressonância magnética funcional (37). O rastreamento ocular, em particular, revelou vieses que orientam a duração em direção às sugestões de comida e diminui o diâmetro da pupila [um marcador de aumento noradrenérgico e maior engajamento atencional (90, 91)] para alimentos com alto teor calórico em indivíduos com sobrepeso e obesidade (92-94). Nossos resultados estendem esses relatórios anteriores mostrando que o comportamento direcionado por objetivos em indivíduos com sobrepeso é fortemente influenciado por estímulos associados a recompensas alimentares, como testado pelo paradigma PIT, enquanto a influência de estímulos neutros foi similar ao grupo peso normal. Curiosamente, não foi observado nenhum efeito PIT específico de recompensa para o grupo de indivíduos obesos. Note que não houve diferenças entre os grupos no gosto por comida. Mesmo que esse resultado em indivíduos obesos seja intrigante no início, isso está de acordo com um estudo recente que também descobriu que indivíduos obesos tinham um efeito de TIP comparável a indivíduos com peso normal (57). No entanto, Watson et al. (57) mostrou um aumento no efeito da TIP para alimentos de alto teor calórico versus alimentos de baixa caloria, o que só foi encontrado em indivíduos obesos (57). Uma explicação potencial para a descoberta de que o efeito do TFI é semelhante em indivíduos obesos e saudáveis ​​é que a ingestão habitual de dietas densas em energia pode induzir um estilo compulsivo de comer que seja insensível a estímulos ambientais (ver Mecanismo Fisiológico e Questões Abertas).

Em conjunto, nossa descoberta de que a motivação induzida por estímulos relacionados à recompensa está aumentada em indivíduos com excesso de peso está alinhada com a teoria de incentivo à sensibilização da dependência (15-21). A teoria da sensibilização de incentivo da dependência prediz um viés atencional em direção a sugestões relacionadas à recompensa, o que está de acordo com nossos resultados de movimento ocular durante o condicionamento pavloviano e uma motivação patológica para recompensas e sugestões relacionadas à recompensa (isto é, “querer” compulsivo)17, 20). A motivação patológica para dicas alimentares e preditivas de alimentos foi apresentada no presente estudo pelo aumento do efeito da TIP em indivíduos com excesso de peso. Alguns estudos em humanos investigando a influência das pistas pavlovianas na resposta instrumental na dependência de substâncias também mostraram um aumento no efeito da TIF em dependentes em comparação com controles (48, 57, 95). Há, no entanto, algumas evidências de ausência de associação entre TFI e dependência de substâncias em outros estudos (11, 42, 43, 50, 56, 96).

No entanto, nossos dados indicam que, uma vez atingido o status de obeso, a sensibilização de incentivo pode retornar aos níveis normais. É tentador especular que a hipersensibilidade possa ser reduzida em indivíduos obesos devido a excessos alimentares habituais / compulsivos (97, 98), mas isso não foi testado diretamente no presente estudo. Também é possível que indivíduos obesos possam direcionar menos atenção para pequenas recompensas alimentares (como usado aqui) e / ou sua preferência possa ser transferida para estímulos com um valor subjetivo maior (por exemplo, recompensas mais palatáveis ​​e ricas em calorias), o que foi demonstrado influenciar significativamente o IRPF (53). Não coletamos dados sobre o valor da recompensa subjetiva no presente estudo. Portanto, possíveis diferenças na avaliação da recompensa entre os grupos de peso podem oferecer uma explicação alternativa para o efeito de EFI reduzido observado em indivíduos obesos.

Movimentos oculares durante o condicionamento pavloviano diferem entre indivíduos com peso normal, sobrepeso e obesos

Empregamos o rastreamento ocular para medir as mudanças comportamentais durante o condicionamento pavloviano. O rastreamento ocular tem sido usado anteriormente para medir a reatividade a estímulos alimentares passivamente observados (34, 37) e investigar as diferenças individuais na medida em que os indivíduos atribuem saliência de incentivo a sugestões de previsão de recompensa versus a própria recompensa (49). Aqui, realizamos o rastreamento ocular no período entre ver a sugestão e receber uma recompensa, ou seja, enquanto os participantes viram apenas uma tela neutra, mas sem estímulos visuais. Optamos por modificar os paradigmas anteriores (49) porque o olhar é automaticamente atraído por sinais visuais, a menos que esses movimentos oculares estejam ativamente inibidos.

Em nosso estudo, a resposta ocular condicionada para a localização da pista recompensada e neutra durante o condicionamento pavloviano foi modulada de maneira diferente, dependendo do status de peso do participante (ver Tarefa de Condicionamento PavlovianoFiguras Figuras2C – E) .2C – E). Mais especificamente, descobrimos durante o condicionamento pavloviano que os indivíduos com excesso de peso exibiam um viés de orientação geral em relação ao local de recompensa, independentemente de terem realizado um teste de sugestão de recompensa ou um teste de estímulo neutro. Essa falta de uma clara dissociação entre recompensas e testes neutros permaneceu relativamente estável entre as condições e é amplamente consistente com a observação de que adultos com sobrepeso mostraram maior reatividade a estímulos alimentares durante a observação passiva de estímulos, uma tarefa visual de ponta de prova, diferentes versões do Stroop. tarefa ou em questionários (37, 87, 89). Especificamente, confirmamos e ampliamos esses estudos mostrando que indivíduos com sobrepeso exibem um viés de orientação de duração geral em direção ao local de recompensa, sugerindo maior sensibilidade à recompensa antecipada, uma interpretação que é consistente com um efeito PIT maior para sugestões associadas a alimentos recompensas. Além disso, os indivíduos obesos diferiram dos controles de peso normal, mas principalmente durante a metade inicial do condicionamento pavloviano, onde exibiram uma distinção clara entre respostas condicionadas às dicas de recompensa (que causaram longas durações de fixação no local da recompensa) e as sugestões neutras (que resultaram em durações de fixação mais longas da localização da sugestão). No entanto, esta forte diferenciação inicial foi claramente reduzida no final do condicionamento pavloviano.

Diferenças Individuais em Respostas Condicionadas Influenciam Diferentemente os Efeitos do EFE em Indivíduos com Peso Normal, Sobrepeso e Obeso

Usamos o comportamento do movimento dos olhos para detectar diferenças individuais e categorizamos os participantes em um grupo de indivíduos com “baixo índice ocular”, ou seja, eles fixaram predominantemente a localização da sugestão ou “índice ocular alto”, ou seja, fixaram predominantemente a localização da recompensa. . Nosso experimento revelou que os indivíduos com peso normal do grupo "high eye index" mostraram um efeito PIT mais forte para a sugestão de recompensa do que os indivíduos do grupo "low eye index" (Figuras). (Figures4B, E) .4ESTAR). Existe apenas um grupo de pesquisadores que realizou um experimento similar para investigar a influência do estilo de fixação individual no PIT (49). Ao contrário dos nossos resultados, eles descobriram que uma resposta mais forte do movimento dos olhos condicionados em direção ao estímulo levou a uma modulação aumentada do comportamento direcionado por objetivos. No entanto, eles quantificaram os movimentos dos olhos, enquanto a sugestão ainda estava na tela, propondo que o comportamento do movimento ocular era um proxy do comportamento de aproximação da sugestão observado em animais, também conhecido como “rastreamento de sinais” (22, 23, 58, 99, 100). Por outro lado, testamos a resposta ocular condicionada durante uma tela neutra, sugerindo que o comportamento do movimento ocular pode refletir principalmente a saliência de incentivo da recompensa prevista (ver Figura 1). Figure1B) .1B). Descobrimos que as diferenças individuais durante o condicionamento pavloviano (isto é, "baixo" versus "índice do olho alto") interagiram com a categoria de peso para influenciar o PIT.

Em ambos os grupos, peso normal e obeso, o grupo “high eye index” exibiu um efeito PIT mais forte desencadeado por pistas de recompensa do que o grupo “low eye index”. Em contrapartida, em participantes com excesso de peso, observamos um efeito PIT elevado, independentemente de os indivíduos exibirem tendências de índice ocular alto ou baixo durante o condicionamento. No entanto, esses dados devem ser interpretados com cautela porque os subgrupos eram muito pequenos. Uma possível explicação para as diferenças individuais no efeito PIT é que não apenas a saliência de incentivo, mas também o controle inibitório tem um impacto sobre como o comportamento direcionado por um objetivo é influenciado pelas pistas pavlovianas. Indivíduos com peso normal e obesos que expressam um “baixo índice ocular” podem apresentar um efeito PIT menor, porque eles expressam um mecanismo de controle inibitório, que regula a influência de pistas relacionadas à recompensa no comportamento direcionado por metas. No entanto, em excesso de peso expressando um “baixo índice ocular”, este mecanismo inibitório pode ser alterado de modo a expressar um efeito TIF mais forte, o que significa que esses participantes são mais suscetíveis à influência das pistas. A inibição de resposta, por exemplo, com uma tarefa Go / Nogo não foi testada no presente estudo. No entanto, anteriormente, demonstrou-se que a inibição da resposta reduzida estava relacionada com dietas excessivas e sem sucesso (101, 102). Nosso achado também está de acordo com Trick et al. (103) que demonstraram que uma resposta condicionada mais elevada, medida durante o condicionamento pavloviano, não é automaticamente traduzida para um PIT superior. O mesmo se aplica às respostas eletrofisiológicas (isto é, P300) que não foram correlacionadas com o efeito da TIP em bebedores sociais (96).

Além disso, descobrimos que o peso normal expressando um "índice de olho alto" mostrou um aumento do IMC dentro da faixa saudável. Isso pode estar ligado a pesquisas anteriores sugerindo que um aumento do viés atencional em relação aos estímulos alimentares é um fator de risco para ganho de peso (37). No entanto, uma revisão recente da literatura mostrou que a atenção às dicas de alimentos ou drogas é um índice fraco do comportamento problemático (104).

Questões Interpretacionais

Nosso trabalho de pesquisa apresenta uma visão inovadora sobre como as informações relacionadas à comida influenciam os movimentos dos olhos e o comportamento direcionado por objetivos em indivíduos com sobrepeso e obesidade. No entanto, a interpretação de nossas descobertas está sujeita a limitações específicas.

Primeiro, as diferenças individuais na avaliação da recompensa poderiam ter influenciado o comportamento controlado pelo estímulo. Tentamos superar esse problema testando todos os participantes no mesmo estado de dieta (ou seja, com fome) e permitindo que eles escolham o lanche favorito entre quatro opções. O gosto de recompensa baseado em uma escala analógica visual não foi diferente entre os grupos (CATEGORIA DE PESO, ESTILO DE FIXAÇÃO) e não influenciou a resposta ocular condicionada nem o PIT.

Em segundo lugar, nosso experimento não nos permite determinar se a sensibilidade dos indivíduos com excesso de peso a dicas ambientais se aplica apenas a sinais específicos de alimentos ou se esses indivíduos apresentam uma sensibilidade geralmente aumentada para dicas de previsão de recompensa. Os efeitos gerais e específicos da recompensa da substância foram encontrados em estudos anteriores em pacientes dependentes de álcool (45, 48) e fumadores (95). Assim, embora a dissociação de efeitos de recompensa gerais e específicos de alimentos não seja o foco do presente estudo, representa uma questão importante para pesquisas futuras.

Mecanismo Fisiológico e Questões Abertas

O que exatamente poderia ser o mecanismo subjacente para encontrar diferenças na resposta ocular condicionada e, provavelmente, também no comportamento direcionado por objetivos em indivíduos com peso normal, sobrepeso e obesos? Está bem estabelecido que comer alimentos palatáveis ​​aumenta a atividade cerebral em regiões implicadas no processamento de recompensa (isto é, estriado, mesencéfalo, amígdala, córtex orbitofrontal) e leva a uma liberação de dopamina no estriado dorsal. A quantidade de dopamina está relacionada às taxas de agradabilidade (ou seja, "gostar") e à densidade calórica da recompensa / comida [para revisões, ver ref. (20, 21)]. A ingestão antecipada de alimentos ou exposição a estímulos / imagens de alimentos aumenta a atividade dentro das regiões do cérebro conhecidas pela avaliação da recompensa de incentivo (ou seja, amígdala, orbitofrontal córtex) (21, 105, 106) e resulta em uma liberação semelhante de dopamina como recompensa (107). O modelo de sensibilização de incentivo postula que a ingestão repetida de alimentos palatáveis ​​altamente calóricos leva a um aumento da atividade cerebral em regiões envolvidas na avaliação de incentivo a estímulos que estão associados à ingestão alimentar apetecível via condicionamento, que induz desejo e excessos quando essas pistas estão disponíveis (15, 17, 20, 21). Há fortes evidências de que os neurônios dopaminérgicos que se projetam para o corpo estriado e o palato ventral respondem ao recebimento de alimentos palatáveis, mas após repetidos emparelhamentos entre comida e uma sugestão, disparam em resposta à sugestão relacionada à comida e não mais em resposta ao recebimento do alimento. food [para revisão, consulte a ref. (107)]. Essa mudança durante os atributos de aprendizagem de estímulo-resultado valoriza as próprias sugestões e, portanto, orienta o comportamento motivado (59, 107-109). Este processo provavelmente contribuirá para excessos e levará ao ganho de peso. Em consonância com a teoria de sensibilização de incentivo, humanos obesos mostraram uma atividade aumentada em regiões cerebrais associadas a recompensa e motivação, regiões cerebrais associadas a respostas motoras e regiões cerebrais associadas à atenção a fotos de alimentos, dicas alimentares ou comerciais de alimentos (20, 21, 27, 110-114). Essa maior responsividade a estímulos associados a alimentos poderia ser refletida no aumento da resposta ocular condicionada em indivíduos obesos observados em nosso experimento. Uma sugestão relacionada à comida atribuída com saliência de incentivo pode então desencadear ações para obter a comida (ie, aumento do “querer”) (20). Em nosso estudo, esse aumento de “desejo” / motivação devido a sugestões associadas a alimentos é uma razão potencial para observar efeitos mais potentes do TIP no excesso de peso. No entanto, nosso estudo sugere que este provavelmente não é o caso de participantes obesos. Há evidências de experimentos em animais e humanos de que a ingestão habitual de dietas ricas em gordura diminui a sinalização de dopamina no circuito de recompensa (21, 115, 116). Isto está de acordo com experimentos com cocaína e indivíduos dependentes de álcool (117, 118). No entanto, os processos habituais não foram medidos com o nosso paradigma experimental.

Uma combinação do nosso paradigma comportamental com métodos adicionais, como a neuroimagem ou intervenções farmacológicas, permitiria uma melhor compreensão do mecanismo subjacente. Isso também facilitaria a integração de nossas descobertas em pesquisa animal sobre variação individual, motivação condicionada, comer demais e vício. Além disso, seria interessante investigar a influência de sinais ambientais em um grupo de pacientes após a cirurgia bariátrica ou após outras intervenções (por exemplo, dieta, treinamento comportamental, ver Implicação Clínica).

Implicação Clínica

Nossas descobertas podem se mostrar de relevância prática, pois mostramos que a resposta ocular condicionada do grupo de sobrepeso e o comportamento direcionado por metas geralmente são mais suscetíveis à influência de estímulos ambientais. Assim, pode ser benéfico abordar estratégias mentais para resistir aos estímulos relacionados à alimentação, também no tratamento psicológico / comportamental de indivíduos com excesso de peso [por exemplo, treinamento de extinção, treinamento de controle atencional, treinamento de resposta (60, 119-121)]. Manipulando o viés atencional para dicas de drogas via terapias de controle atencional foi mostrado para reduzir alguns dos sinais de drogas de controle comportamental têm mais de viciados (60, 122-124). Até onde sabemos, há apenas um estudo, que aplicou o programa de modificação do viés de atenção (ABM) como usado em transtornos aditivos para indivíduos com sobrepeso e obesos (ou seja, comedores compulsivos) (125). Este estudo revelou uma diminuição no peso, sintomas de transtorno alimentar, compulsão alimentar e perda de controle e responsividade à alimentação após um treinamento ABM 8-semana (125). No entanto, esses resultados devem ser interpretados com cautela devido ao baixo tamanho da amostra e à avaliação de rótulo aberto de grupo único. Uma combinação de resposta alimentar e treinamento de atenção com sucesso reprimiu as redes cerebrais de recompensa e atenção e reduziu a gordura corporal (120, 121). Para indivíduos obesos, que em nosso estudo não diferiram dos controles de peso normal em relação à influência de estímulos externos no comportamento direcionado a objetivos, outros tratamentos são possivelmente mais apropriados porque o comportamento alimentar desadaptativo já foi consolidado [por exemplo, terapia cognitivo-comportamental, motivacional entrevistando, treinamento de reversão de hábitos, treinamento de controle de inibição (102, 126)]. O achado do presente estudo junto com estudos anteriores (8, 9, 14, 57) também deve ser considerado quando novas políticas e diretrizes para propagandas de alimentos serão elaboradas.

Os autores gostariam de agradecer ao Dr. Daniel Woolley pela assistência técnica e ao Dr. med. Renward S. Hauser e Dr. med. Philipp Gerber por suas valiosas percepções e recomendações sobre o recrutamento de pacientes.

Financiamento. Este trabalho foi possível graças ao financiamento recebido do subsídio Eat2Learn2Move da Fundação de Pesquisa ETH.