Am J Clin Nutr. Сентябрь 2013; 98 (3): 641 – 647.
Опубликован онлайн Jun 26, 2013. DOI: 10.3945 / ajcn.113.064113
PMCID: PMC3743729
Белинда С Леннерз, Дэвид К Алсоп, Лаура М Холсен, Эмили Стерн, Рафаэль Рохас, Cara B Ebbeling, Джилл М. Гольдштейнкачества Дэвид С Людвиг
Эта статья была цитируется другие статьи в PMC.
Абстрактные
Задний план: Качественные аспекты диеты влияют на пищевое поведение, но физиологические механизмы для этих калорийно-независимых эффектов остаются спекулятивными.
Цель: Мы исследовали влияние гликемического индекса (GI) на активность мозга в позднем постпрандиальном периоде после типичного интервала.
дизайн: С использованием рандомизированного слепого перекрестного дизайна 12 с избыточным весом или страдающим ожирением мужчинами в возрасте 18 – 35 y потребляли пищу с высоким и низким ГИ с контролем калорий, макронутриентов и вкусовых качеств в случаях 2. Первичным результатом был мозговой кровоток как мера активности мозга в состоянии покоя, которая была оценена с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии 4 h с помощью спин-маркировки XNUMX h после контрольных приемов пищи. Мы предположили, что мозговая активность будет выше после приема пищи с высоким ГИ в заранее определенных регионах, связанных с пищевым поведением, вознаграждением и жаждой.
Результаты: Инкрементальная глюкоза в венозной плазме (площадь 2-h под кривой) была в 2.4 раз выше после приема пищи с высоким ГИ (P = 0.0001). Уровень глюкозы в плазме был ниже (среднее значение ± SE: 4.7 ± 0.14 по сравнению с 5.3 ± 0.16 ммоль / л; P = 0.005) и заявленный голод был больше (P = 0.04) 4 ч после приема пищи с высоким ГИ. В это время прием пищи с высоким ГИ вызывал большую активность мозга, сосредоточенную в правом прилежащем ядре (заданная область; P = 0.0006 с поправкой на множественные сравнения), которая распространяется на другие области правого полосатого тела и на обонятельную область.
Выводы: По сравнению с изокалорической едой с низким GI, еда с высоким GI снижала уровень глюкозы в плазме, увеличивала чувство голода и избирательно стимулировала области мозга, связанные с вознаграждением и жаждой, в позднем постпрандиальном периоде, который является периодом особого значения для пищевого поведения на следующем еда. Это испытание было зарегистрировано в clinicaltrials.gov как NCT01064778.
ВВЕДЕНИЕ
Мезолимбическая дофаминергическая система головного мозга, которая сходится на прилежащем ядре (часть полосатого тела), играет центральную роль в вознаграждении и жажде, и эта система, по-видимому, опосредует гедонистические пищевые реакции (1–3). В исследованиях на грызунах внеклеточные концентрации дофамина и его метаболитов в прилежащем ядре увеличивались в большей степени после употребления очень вкусной пищи, чем стандартных кормовых гранул для грызунов (4). Кроме того, микроинъекции опиата в прилежащее ядро увеличивали потребление пищи и повышали ценность пищи (5). Клинические исследования, в которых использовалась функциональная визуализация головного мозга, сообщали о большей активации в прилежащем ядре или других областях полосатого тела у тучных, чем у худых людей, после того как они рассматривали или употребляли вкусную, высококалорийную пищу (6–11). Особый интерес представляет стриатальный дофамин D2 Доступность рецепторов была значительно ниже у лиц с ожирением, чем у контрольных лиц без ожирения (11), что повышает вероятность того, что переедание может компенсировать низкую дофаминергическую активность. Тем не менее, эти сравнения поперечных сечений между группами худых и тучных людей не могли оценить причинно-следственную связь.
Физиологические наблюдения относительно гликемического индекса (GI)5 предоставить механизм для понимания того, как определенный диетический фактор, помимо вкусовых качеств, может вызывать тягу к еде и переедание. ГИ описывает, как углеводы-содержащие продукты влияют на уровень глюкозы в крови в постпрандиальном состоянии (12, 13). Как ранее описано у подростков с ожирением (13, 14), потребление пищи с высоким содержанием по сравнению с низким GI привело к повышению уровня глюкозы в крови и инсулина в раннем постпрандиальном периоде (0 – 2 h), за которыми следовало снижение уровня глюкозы в крови в позднем постпрандиальном периоде (3 – 5 h). ). Снижение уровня глюкозы в крови, которое часто падает ниже концентраций натощак на 4 ч после приема пищи с высоким ГИ, может привести к чрезмерному голоду, перееданию и предпочтению продуктов, которые быстро восстанавливают уровень глюкозы в крови до нормального уровня (т.е. высокий ГИ) (15–17), распространяющиеся циклы переедания. В самом деле, в исследовании взрослых, страдающих от ожирения и ожирения, среднее индуцированное инсулином снижение концентрации глюкозы в крови с 4.9 до 3.7 ммоль / л увеличило стимуляцию пищи в стриатуме и потребность в высококалорийной пище (18). Чтобы изучить эти механизмы, мы сравнили эффекты тестовой пищи с высоким и низким GI, контролируемой для калорий, содержания макронутриентов, источников ингредиентов и вкусовых качеств в конце постпрандиального периода, с использованием функциональной визуализации мозга схем вознаграждения, связанных с мотивацией пищи и энергетическим балансом.
СУБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Мы провели рандомизированное слепое перекрестное исследование на здоровых молодых людях с избыточной массой тела и ожирением и сравнили эффекты тестового приема пищи с высоким и низким GI на 2 d, разделенных на 2 – 8 wk. Первичным результатом был мозговой кровоток как мера активности мозга в состоянии покоя, которая была определена с помощью метки артериального спина (ASL) fMRI 4 h после тестового приема пищи. Мы предположили, что прием пищи с высоким ГИ увеличит активность в полосатом теле, гипоталамусе, миндалине, гиппокампе, поясной извилине, орбитофронтальной коре и островковой коре, которые являются областями мозга, участвующими в пищевом поведении, награде и зависимости (6–11). Вторичные конечные точки включали глюкозу в плазме, сывороточный инсулин и зарегистрированный голод в течение всего периода после приема пищи 5-h. Вкус тестируемых блюд также оценивали с использованием визуальной аналоговой шкалы 10-см (VAS). Статистическая обработка включала предварительную спецификацию областей мозга, представляющих интерес, и коррекцию для множественных сравнений. Протокол был проведен в и получил этический обзор от Медицинского центра Бет Исраэль Диконесс (Бостон, Массачусетс). Испытание было зарегистрировано на Clinicaltrials.gov как NCT01064778, и участники дали письменное информированное согласие. Данные были собраны между 24 апреля 2010 и 25 февраля 2011.
Участниками
Участники были набраны с помощью листовок и плакатов, распространенных в районе Бостона, и списков в Интернете. Критериями включения были мужской пол, возраст между 18 и 35 y и ИМТ (в кг / м).2) ≥25. Женщины не были включены в это первоначальное исследование, чтобы избежать путаницы, которая могла возникнуть из менструального цикла (19). Критериями исключения были любая серьезная медицинская проблема, использование лекарств, влияющих на аппетит или массу тела, курение или употребление рекреационных наркотиков, высокий уровень физической активности, текущее участие в программе похудания или изменение массы тела> 5% в предыдущем 6 мес., Аллергия или непереносимость пробных приемов пищи, а также любые противопоказания к процедуре МРТ [например, противопоказанные металлические имплантаты, вес> 300 фунтов (136 кг)]. Право на участие оценивалось путем телефонного опроса с последующей личной оценкой. Во время оценочной сессии мы получили антропометрические измерения и провели пероральный тест на толерантность к глюкозе. Кроме того, участники пробовали пробные блюда и прошли последовательность МРТ, чтобы убедиться в их способности переносить процедуру.
Зарегистрированные участники были последовательно внесены в список случайных назначений (подготовленный Центром клинических исследований при Бостонской детской больнице) для определения порядка тестовых обедов с использованием случайным образом переставленных блоков по 4. Жидкие тестовые обеды подавались участникам исследователями в бумажных стаканчиках . Оба тестовых блюда имели схожий вид, запах и вкус. Все участники и исследовательский персонал, участвовавший в сборе данных, были замаскированы для последовательности вмешательства. Участники получили 250 долларов за заполнение протокола.
Тестовые блюда
Тестовые блюда были модифицированы от Botero et al (20) достичь такой же сладости и вкусовых качеств в тестах на вкус, в которых участвовал персонал исследования. Как показано в Таблица 1оба тестовых приема пищи состояли из одинаковых ингредиентов и имели одинаковое распределение макронутриентов (ProNutra Software, версия 3.3.0.10; Viocare Technologies Inc). Прогнозируемый GI для тестового приема пищи с высоким и низким GI составлял 84% и 37%, соответственно, с использованием глюкозы в качестве эталонного стандарта. Содержание калорий в тестовых приемах пищи определялось индивидуально, чтобы обеспечить каждого участника 25% суточной потребности в энергии на основе оценки расхода энергии в состоянии покоя (21) и фактор активности 1.2.
Процедуры
На сеансе оценки были измерены рост и вес, были собраны исходные описательные данные (включая самооценку этнической принадлежности и расы), и был получен сывороточный тиреостимулирующий гормон (для скрининга на гипотиреоз). Участники прошли пероральный тест на толерантность к глюкозе 75-g (напиток 10-O-75; Azer Scientific) с отбором проб глюкозы в плазме и сывороточного инсулина в 0, 30, 60, 90 и 120 min.
Тестовые сессии были разделены 2 – 8 wk. Участники были проинструктированы избегать изменений в обычной диете и уровне физической активности для 2 d перед каждым испытательным сеансом и поддерживать вес тела в пределах 2.5% от исходного уровня в течение всего исследования. Участники прибыли на обе тестовые сессии между 0800 и 0930, постясь ≥12 ч и воздерживаясь от алкоголя с предыдущего вечера. В начале каждого сеанса оценивали интервал здоровья, подтверждали продолжительность голодания и измеряли вес и кровяное давление. Внутривенный катетер калибра 20 был помещен для серийного забора крови. После периода акклиматизации 30-min случайно выбранный тестовый прием пищи полностью потреблялся в течение 5 min. Образцы крови и оценки голода были получены до и каждые 30 мин после начала тестового приема пищи в течение периода после приема пищи 5-h. Мы не смогли использовать металлическое устройство для согревания рук для артериализации венозной крови рядом с аппаратом МРТ, и стресс, связанный с повторными уколами пальцев из-за капиллярной крови, мог запутать первичные результаты исследования. Использование венозной крови могло вызвать ошибку в измерении концентрации глюкозы в артериальной крови выше и ниже концентраций натощак, особенно для приема пищи с высоким ГИ, что включало ограничение исследования (22). Вкус оценивали после завершения тестового приема пищи, а нейровизуализацию проводили после 4 h.
измерения
Вес измеряли в больничном халате и легком нижнем белье с калиброванной электронной шкалой (Scaletronix). Высота измерялась с помощью калиброванного стадиометра (Holtman Ltd). ИМТ рассчитывали путем деления веса в килограммах на квадрат роста в метрах. Артериальное давление измерялось с помощью автоматизированной системы (монитор IntelliVue; Phillips Healthcare), где участник тихо сидел в течение 5 мин. Содержание глюкозы в плазме и тиреотропного гормона измеряли с помощью методов, одобренных для улучшения клинической лаборатории (Labcorp). Сыворотку готовили центрифугированием и хранили при -80 ° C для измерения инсулина в одной партии в конце исследования (Harvard Catalyst Central Laboratory).
Вкус оценивали с помощью вопроса «Насколько вкусной была эта еда?». Участникам было дано указание сделать вертикальную отметку на VAS 10-см с помощью словесных якорей, которые варьировались от «совсем не вкусно» (0 см) до «чрезвычайно вкусно» ( 10 см). Голод был оценен аналогичным образом, с вопросом «Насколько ты голоден сейчас?» И словесными якорями, которые варьировались от «совсем не голоден» до «чрезвычайно голоден» (14).
Нейровизуализация проводилась в 4 ч после тестового приема пищи, когда ожидался уровень глюкозы в крови после приема пищи с высоким ГИ (14), используя сканер всего тела GE 3Tesla (GE Healthcare). Церебральный кровоток определяли с использованием ASL, который представляет собой метод на основе МРТ, который использует внешние магнитные поля для временной маркировки поступающей воды из артериальной крови для использования в качестве диффузионного индикатора. Было получено сканирование локализатора в плоскости 3, за которым последовал взвешенный по T1 набор данных для анатомической корреляции (модифицированное управляемое равновесное преобразование Фурье) (23), с временем повторения 7.9 мс, временем эха 3.2 мс, плоскостью коронального захвата полосы пропускания 32-кГц, полем зрения 24 × 19, разрешением в плоскости 1-мм и срезами 1.6-мм. Время подготовки составляло 1100 мс с повторным насыщением в начале периода подготовки и импульсом адиабатической инверсии 500 мс до формирования изображения. После этих последовательностей, сканирование ASL было получено в соответствии с ранее описанными методами (24). Последовательность использовала псевдонепрерывную маркировку с подавлением фона, чтобы минимизировать артефакты движения, многослойный стек спиральных изображений 3, разрешение изображения 3.8 мм в плоскости и сорок четыре среза 4 мм на один том. Псевдо-непрерывная маркировка для 1.5 с задержкой после маркировки 1.5-s до получения изображения (25) было выполнено 1 см ниже основания мозжечка (были получены средние значения 4 для метки и контроля и не подавленные изображения 2 для количественного определения мозгового кровотока). Как сообщалось ранее, церебральный кровоток определялся с помощью специального программного обеспечения (24–26).
Статистический анализ
Исследование было разработано для обеспечения 80% мощности с использованием коэффициента ошибок 5% I типа для обнаружения разницы в мозговом кровотоке 11.8%, принимая во внимание размер выборки участников 12, остаточное SD 11% для одного измерения и внутрипредметное корреляция 0.6. Достигнутая выборка участников 11 с пригодными для использования данными предоставила 80% мощности для определения разницы 12.4%, при этом все остальные предположения остались.
Анализ данных нейровизуализации проводился в среде статистического анализа изображений статистического параметрического картирования (SPM5; Отделение когнитивной неврологии Wellcome). Изображения мозгового кровотока были перенастроены на первое изображение и преобразованы в стандартное анатомическое пространство (Монреальский неврологический институт / Международный консорциум по картированию мозга) (27) с помощью переменных регистрации, полученных из алгоритма нормализации SPM5. Изображения были сглажены с полной шириной 8-мм на половине максимума ядра при подготовке к статистическому анализу.
Мы исследовали стереотаксическое пространство с помощью шаблонов в наборе инструментов WFU Pickatlas (28). Из общего числа нередуцированных анатомических областей 334 в головном мозге предварительно заданные области интересов включали отдельные области 25 (посмотреть Дополнительная таблица 1 в разделе «Дополнительные данные» в онлайн-выпуске). Чтобы проверить нашу основную гипотезу, мы сравнили разницу в среднем региональном кровотоке (прием пищи с высоким GI минус прием пищи с низким GI) с использованием парного, 2-хвостатого t тесты с поправкой на эффект порядка и с поправкой Бонферрони на множественные сравнения (необработанные P значение умножается на 25). Чтобы изобразить пространственное распределение различий мозгового кровотока, мы провели анализ вокселей с использованием алгоритмов общей линейной модели (29) и статистический порог P ≤ 0.002.
Инкрементальные AUC для глюкозы в плазме (0 – 2 h), сывороточного инсулина (0 – 2 h) и голода (0 – 5 h) были рассчитаны с использованием трапециевидного метода. Эти области и значения для этих результатов в 4 h (заданный момент времени, представляющий основной интерес) были проанализированы для эффекта тестового приема пищи с использованием 2-сторонней, парной t тестирование с помощью программного обеспечения SAS (версия 9.2; SAS Institute Inc.). Корректировка на эффект порядка не оказала существенного влияния на эти результаты. Чтобы исследовать связь между физиологическими переменными и активацией мозга, были проведены общие линейные модельные анализы с кровотоком в правом прилежащем ядре в качестве зависимой переменной и числом участников и соответствующих метаболических переменных в качестве независимых переменных. Данные представлены в виде средних значений и, где указано, SE.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Участники исследования
Из обследованных лиц 89 мы включили мужчин 13 с отсевом 1 до введения первого тестового приема пищи (Рисунок 1). Среди оставшихся участников 12 были латиноамериканцы 2, неиспаноязычные афроамериканцы 3 и неиспаноязычные белые 7. Средний возраст составлял 29.1 y (диапазон: 20 – 35 y), ИМТ был 32.9 (диапазон: 26 – 41), концентрация глюкозы в плазме натощак составляла 4.9 ммоль / л (диапазон: 3.6 – 6.2 ммоль / л) и концентрация инсулина натощак. составляла 10.3 мкЕ / мл (диапазон: 0.8 – 25.5 мкЕ / мл). Данные изображения для одного участника были неполными из-за ошибки хранения данных; другие участники завершили протокол без происшествий.
Субъективные и биохимические реакции на тестовые приемы пищи
Вкусовые качества пищи с высоким и низким ГИ не различались в зависимости от ответов на ВАШ 10-см (5.5 ± 0.67 по сравнению с 5.3 ± 0.65 см соответственно; P = 0.7). В соответствии с предсказанным GI (Таблица 1) инкрементный 2-h AUC для глюкозы был в 2.4 раз выше после приема пищи с высоким или низким GI (2.9 ± 0.36 по сравнению с 1.2 ± 0.27 ммоль · ч / л соответственно; P = 0.0001) (Рисунок 2). Инкрементальный 2-h AUC для инсулина (127.1 ± 18.1 по сравнению с 72.8 ± 9.78 мкЕ · ч / мл; P = 0.003) и инкрементальный 5-h AUC для голода (0.45 ± 2.75 по сравнению с -5.2 ± 3.73 см · ч; P = 0.04) также были выше после приема пищи с высоким или низким GI, соответственно. В 4 ч в постпрандиальный период концентрация глюкозы в крови была ниже (4.7 ± 0.14 по сравнению с 5.3 ± 0.16 ммоль / л, P = 0.005), и изменение в голоде от базовой линии было больше (1.65 ± 0.79 по сравнению с -0.01 см ± 0.92; P = 0.04) после тестового приема пищи с высоким или низким GI, соответственно.
Исследования мозга
Церебральный кровоток был выше 4 ч после приема пищи с высоким или низким GI в правом прилежащем ядре (среднее различие: 4.4 ± 0.56 мл · 100 г-1 · Мин-1; диапазон: 2.1 – 7.3 мл · 100 г-1 · Мин-1; относительная разница% 8.2). Это различие оставалось значительным после коррекции Бонферрони для предварительно заданных анатомических областей 25 (P = 0.0006) и после коррекции для всех нередуцируемых областей мозга 334 (P = 0.009). Анализ, основанный на изображениях, показал наличие единственной области в правом прилежащем ядре в Монреальском неврологическом институте / Международном консорциуме по картированию мозга с координатами 8, 8, −10 (пик t = 9.34) и другой локальный максимум в координатах 12, 12, 2 (t = 5.16), которая распространяется на другие области правого полосатого тела (хвостатого, путаменового и глобусного паллиуса) и обонятельной области (Рисунок 3). Мы не наблюдали различий в контралатеральном стриатуме или других заранее определенных областях интереса.
Связь между метаболическими переменными и кровотоком в правом прилежащем ядре показана в Таблица 2, Все переменные, связанные с глюкозой в плазме крови, сывороточным инсулином и голодом, были в значительной степени связаны с кровотоком в правом прилежащем ядре, в то время как вкус пищи не был.
ОБСУЖДЕНИЕ
Потребление пищи регулируется гедонической и гомеостатической системами (3) которые исторически служили для поддержания среднего ИМТ в пределах здорового диапазона в широко меняющихся условиях окружающей среды. Тем не менее, одновременно с эпидемией ожирения, предложение продовольствия радикально изменилось, при этом быстро растет потребление продуктов питания с высокой степенью переработки, полученных главным образом из зерновых товаров. Как следствие, гликемическая нагрузка (мультипликативный продукт GI и количество углеводов) (30) диеты США существенно выросли за последние полвека, и эта светская тенденция может негативно повлиять на обе системы, которые регулируют потребление пищи. Снижение уровня глюкозы в крови (и других видов метаболического топлива) (13, 14) в конце постпрандиального периода после приема пищи с высоким ГИ не только является мощным сигналом гомеостатического голода (15), но также увеличивает гедонистическую ценность пищи за счет активации полосатого тела (18). Эта комбинация физиологических событий может стимулировать тягу к еде с особым предпочтением углеводов с высоким ГИ (16, 17), тем самым размножая циклы переедания. Кроме того, повторяющаяся активация стриатума может снижать доступность дофаминовых рецепторов и еще больше усиливать тягу к перееданию (11).
Это исследование имело несколько сильных сторон. Во-первых, мы использовали ASL, который является новым методом визуализации, который обеспечивает количественную оценку мозгового кровотока. Традиционный метод (МРТ, зависящий от уровня оксигенации крови) оценивает острые изменения активности мозга, а не абсолютные различия, которые обычно ограничивают наблюдения до нескольких минут после физиологического возмущения. С ASL мы смогли изучить стойкие эффекты тестовой пищи без наложенных стимулов (например, изображения высококалорийных продуктов). Во-вторых, мы использовали перекрестное вмешательство, а не перекрестное сравнение между группами (например, худой по сравнению с ожирением), что обеспечило увеличение статистической мощности и доказательств причинно-следственной связи. В-третьих, мы сосредоточились на конкретном диетическом факторе, контролируя содержание калорий, состав макронутриентов, источники ингредиентов и форму пищи, вместо того, чтобы сравнивать сильно различающиеся продукты (например, чизкейк с овощами) (6, 10, 31, 32). В-четвертых, тестовые блюда 2 были разработаны и задокументированы таким образом, чтобы иметь сходный вкус, что помогло отделить метаболические эффекты от немедленных гедонистических реакций. В-пятых, мы рассмотрели поздний постпрандиальный период, который имеет особое значение для пищевого поведения при следующем приеме пищи. Предыдущие исследования, как правило, ограничивали продолжительность наблюдения до ≤1 ч после потребления пищи, когда пики поглощения глюкозы и прием пищи с высоким ГИ могут временно проявляться, чтобы обеспечить преимущества для работы мозга (33). В-шестых, мы использовали смешанную пищу с макронутриентным составом и диетической гликемической нагрузкой в пределах преобладающих диапазонов. Таким образом, полученные данные имеют отношение к завтракам с высоким ГИ, обычно потребляемым в Соединенных Штатах (например, бублик и обезжиренный сливочный сыр) (12).
Основные ограничения исследования включали небольшой размер и исключительное внимание мужчин с избыточным весом и ожирением. Небольшие исследования ограничивают возможность обобщения и увеличивают риск ложноотрицательных (но не ложноположительных) результатов. Наше исследование, несмотря на его размер, имело надежную возможность проверить априорную гипотезу с поправкой на множественные сравнения. Дополнительные исследования с худыми контрольными субъектами, женщинами и людьми с ожирением до и после потери веса были бы информативными. Мы не оценивали гедонистическую реакцию на еду или тягу к еде напрямую, и поэтому мы не могли исследовать связь между этими субъективными ценностями и активацией мозга. Кроме того, жидкая форма тестируемых блюд ограничивала обобщаемость результатов твердыми приемами пищи.
Несколько других вопросов толкования заслуживают рассмотрения. Мы не ожидали влияния GI на мозг, ограниченный правым полушарием, хотя латеральность была ранее вовлечена в нейроповеденческие расстройства, которые включают в себя схемы вознаграждения. Действительно, исследование, в котором сравнивали чувствительность к инсулину по сравнению с мужчинами, устойчивыми к инсулину, показало дифференцированный эффект системного введения инсулина на метаболизм глюкозы для правого, но не левого, вентрального стриатума (34). Мы также не наблюдали различий в других заданных областях мозга, либо потому, что в нашем исследовании отсутствовала способность видеть менее устойчивые эффекты, либо потому, что такие эффекты не возникали в момент времени 4-h. Тем не менее, химическая манипуляция с ядром accumbens у крыс привела к стимуляции орексигенных нейронов и ингибированию анорексигенных нейронов в гипоталамусе (35), который иллюстрирует влияние полосатого тела на другие области мозга, участвующие в кормлении.
Помимо вознаграждения и влечения, прилежащее ядро играет решающую роль в злоупотреблении психоактивными веществами и зависимости от них (36–38), поднимая вопрос о том, могут ли определенные продукты вызывать привыкание. Действительно, понятие пищевой зависимости получило широкое популярное внимание в книгах по диетам и неофициальных отчетах и все чаще становится предметом научных исследований. Недавние исследования, в которых использовалась традиционная МРТ, зависящая от уровня оксигенации крови, показали селективную сверхактивность в прилежащем ядре и связанных областях мозга у людей с ожирением по сравнению с худощавыми людьми, когда показаны изображения очень вкусной пищи (6–11) и по предметам, которые набрали высокий балл по показателю пищевой зависимости (39). Тем не менее, можно утверждать, что этот отклик на удовольствие, связанный с едой, принципиально не отличается от удовольствия игрока в гольф, наблюдающего за картинками для игры в гольф или аудиофилом, слушающим красивую музыку (40). В отличие от предыдущих исследований, в нашем исследовании использовались тестовые приемы пищи с похожими вкусовыми качествами и методами ASL для изучения нестимулированной мозговой активности после 4 h. Тем не менее, обоснованность концепции пищевой зависимости по-прежнему активно обсуждается (41–47). В отличие от наркотиков злоупотребления пища необходима для выживания, и некоторые люди могут обычно потреблять большое количество пищевых продуктов с высоким ГИ (и высококалорийным, с высокой степенью переработки) без видимых неблагоприятных физических или психологических последствий. Таким образом, применение концепции зависимости от пищи требует дополнительного механически-ориентированного интервенционного и наблюдательного изучения.
В заключение, мы показали, что потребление пищи с высоким уровнем по сравнению с тестом с низким показателем ЖКТ увеличивало активность в областях мозга, связанных с приемом пищи, вознаграждением и жаждой в позднем постпрандиальном периоде, что совпадало с более низким уровнем глюкозы в крови и более высоким голод. Эти нейрофизиологические данные, наряду с более продолжительными исследованиями по поддержанию потери веса (48, 49), предполагают, что уменьшенное потребление углеводов с высоким ГИ (в частности, продуктов переработки зерна, картофеля и концентрированного сахара) может уменьшить переедание и способствовать поддержанию здорового веса у людей с избыточным весом и ожирением.
Благодарности
Мы благодарим Дороту Павлак, Саймона Уорфилда и Филиппа Пиццо за стимулирующие дискуссии и советы; Джоанна Радзейовска за помощь в составлении и предоставлении тестовой пищи; и Генри Фельдман за статистические советы. Никто из этих лиц не получил компенсацию за свои взносы.
Обязанности авторов были следующими: DCA, CBE, JMG, LMH, BSL, DSL и ES: предоставили концепцию и дизайн исследования; DCA и BSL: получены данные и предоставлена статистическая экспертиза; DCA, JMG, LMH, BSL и DSL: проанализированные и интерпретированные данные; BSL и DSL: составлен проект рукописи; DCA, CBE, JMG, LMH, RR и ES: критически пересмотренная рукопись; РР: предоставлена техническая поддержка; DCA, BSL и DSL: получено финансирование; DCA и DSL: обеспечен контроль; и DSL: в качестве основного исследователя, имел полный доступ ко всем данным в исследовании и взял на себя ответственность за целостность данных и точность анализа данных. DCA получил гранты от NIH и GE Healthcare, которая является поставщиком МРТ, для разработки техники визуализации, а также применения и роялти через его нынешние и бывшие академические учреждения для изобретений, связанных с методами ASL, использованными в этом исследовании. DSL получил гранты от NIH и фонды для исследований, связанных с ожирением, наставничества, ухода за пациентами и роялти из книги о детском ожирении. BSL, LMH, ES, RR, CBE и JMG сообщили об отсутствии конфликта интересов.
Сноски
5Используемые сокращения: ASL, маркировка артериального спина; GI, гликемический индекс; VAS, визуальная аналоговая шкала.
Ссылки
;
