Тенденции Cogn Sci. 2011 Jan; 15 (1): 37-46. doi: 10.1016 / j.tics.2010.11.001. Epub 2010 Ноябрь 24.
Волков Н.Д., Ван ГДЖ, Baler RD.
Источник
Национальный институт по борьбе со злоупотреблением наркотиками, Национальные институты здравоохранения, Bethesda, MD 20892, США. [электронная почта защищена]
Абстрактные
Способность противостоять желанию поесть требует правильного функционирования нейронных схем, задействованных в управлении сверху вниз, чтобы противостоять условным ответам, которые предсказывают вознаграждение от еды и желания есть пищу. ячто у людей с ожирением могут быть нарушения в допаминергических путях, которые регулируют нейронные системы, связанные с чувствительностью, обучением и контролем. Известно, что нейропептиды, которые регулируют энергетический баланс (гомеостатические процессы) через гипоталамус, также модулируют активность допаминовых клеток и их прогнозов в регионах, участвующих в полезных процессах, лежащих в основе приема пищи, Предполагается, что это также может быть механизмом, с помощью которого переедание и возникающая устойчивость к гомеостатическим сигналам нарушают функцию схем, участвующих в повышении чувствительности, кондиционирования и когнитивного контроля.
Введение
Треть взрослого населения США страдает ожирением [индекс массы тела (ИМТ) ≥30 кг м-2] [1]. Этот факт имеет далеко идущие и дорогостоящие последствия, поскольку ожирение тесно связано с серьезными медицинскими осложнениями (например, диабет, сердечные заболевания, жирная печень и некоторые виды рака) [2]. Неудивительно, что расходы на здравоохранение в одиночку из-за ожирения в США оцениваются примерно в $ 150 млрд. Долл. США [3].
Социальные и культурные факторы, несомненно, способствуют этой эпидемии. Считается, что среды, которые способствуют нездоровым привычкам в еде (вездесущий доступ к высоко обрабатываемой и нездоровой пище) и физической бездеятельности, играют фундаментальную роль в распространенной проблеме ожирения (сайт избыточного веса и ожирения центров по контролю и профилактике заболеваний; http://www.cdc.gov/obesity/index.html). Тем не менее, отдельные факторы также помогают определить, кто (или не будет) страдает ожирением в этих условиях. Согласно исследованиям наследственности, генетические факторы, по оценкам, вносят вклад между 45% и 85% вариабельности ИМТ [4,5]. Хотя генетические исследования выявили точечные мутации, которые чрезмерно представлены у людей с ожирением [4], по большей части, ожирение, как полагают, находится под полигенным контролем [6,7]. В самом деле, самое последнее исследование генома общего анализа (GWAS), проведенное у людей 249,796 европейского происхождения, выявило локусы 32, связанные с ИМТ. Однако эти локусы объяснили только 1.5% дисперсии в BMI [8]. Более того, было подсчитано, что исследования GWAS с более крупными образцами должны быть способны идентифицировать дополнительные локусы 250 с эффектами на ИМТ. Однако даже с неоткрытыми вариантами было подсчитано, что сигналы из общих вариантов локусов будут учитывать только 6-11% генетической вариации ИМТ (на основе предполагаемой наследуемости 40-70%). Ограниченное объяснение отклонения от этих генетических исследований, вероятно, отразит сложное взаимодействие между отдельными факторами (как определено генетикой) и способ, которым люди относятся к средам, где пища широко доступна не только как источник питания, но и также как сильная награда, которая сама по себе способствует еде [9].
Гипоталамус [через регуляторные нейропептиды, такие как лептин, холецистокинин (CCK), грелин, орексин, инсулин, нейропептид Y (NPY) и через чувствительность питательных веществ, таких как глюкоза, аминокислоты и жирные кислоты], распознается как основной мозг регион, регулирующий потребление пищи, поскольку он связан с потребностями в калориях и питании [10–13]. В частности, дугообразное ядро через его связи с другими ядрами гипоталамуса и внегипоталамическими областями мозга, включая ядрового трактата solitarius, регулирует гомеостатический прием пищи [12] и участвует в ожирении [14–16] (Рисунок 1a, левая панель). Однако накапливаются доказательства того, что мозговые цепи, кроме тех, которые регулируют голод и сытость, участвуют в потреблении пищи и ожидаютy [17]. В частности, несколько лимбических (NAc), амигдала и гиппокампа] и области коры головного мозга (ортофронтальная кора (OFC), цингулярная извилина (ACC) и insula] и нейротрансмиттерные системы (допамин, серотонин, опиоиды и каннабиноиды), а также гипоталамус участвует в полезных продуктах питания [18] (Рисунок 1a, правая панель). Напротив, регулирование приема пищи гипоталамусом, по-видимому, основано на вознаграждении и мотивационной нейроциркутике, чтобы изменить поведение пищи [19–21].
Основываясь на результатах исследований изображений, недавно была предложена модель ожирения, в которой переедание отражает дисбаланс между схемами, которые мотивируют поведение (из-за их участия в вознаграждении и обучении) и схемы, которые контролируют и подавляют предварительные ответы [22]. Эта модель идентифицирует четыре основные схемы: (i) вознаграждение; (ii) мотивация; (iii) обучению; и (iv) тормозящий контроль - эмоциональное регулирование - исполнительная функция. Примечательно, что эта модель также применима к наркомании.
In уязвимых лиц, потребление большого количества вкусной пищи (или наркотики в зависимость) может нарушить сбалансированное взаимодействие между этими цепями, что приводит к усилению усиливающей ценности пищи (или наркотики в зависимость) и в ослаблении управляющих цепей. Это возмущение является следствием условного обучения и сброса порогов вознаграждения после потребления большого количества высококалорийных продуктов (или наркотики в зависимость) лицами, подверженными риску. Подрыв корковых нисходящих сетей, которые регулируют предостаточные реакции, приводит к импульсивности и к принудительному потреблению пищи (или компульсивное употребление наркотиков в зависимость).
В этой статье обсуждаются доказательства, которые связывают нейронные цепи, участвующие в управлении сверху вниз, с теми, кто связан с вознаграждением и мотивацией, и их взаимодействием с периферическими сигналами, которые регулируют гомеостатический прием пищи.
Пища является мощным природным вознаграждением и стимулятором стимуляции
Определенные продукты, особенно те, которые богаты сахарами и жирами, являются мощными наградами [23], которые способствуют еде (даже при отсутствии энергетического требования) и вызывают узнаваемые ассоциации между стимулом и вознаграждением (обучением). В эволюционных терминах это свойство приемлемых пищевых продуктов было выгодным, поскольку оно обеспечивало, чтобы еда была съедена, когда она была доступна, позволяя хранить энергию в организме (как жир) для будущих потребностей в средах, где источники пищи были скудными и / или ненадежными. Однако в современных обществах, где продукты питания широко доступны, эта адаптация стала обязательством.
Несколько полезных нейротрансмиттеров, включая дофамин (DA), каннабиноиды, опиоиды и серотонин, а также нейропептиды, участвующие в гомеостатической регуляции приема пищи, такие как орэксин, лептин и грелин, участвуют в полезных свойствах пищи [24–26]. DA был наиболее тщательно исследован и наиболее хорошо охарактеризован. Это ключевая компенсация, компенсирующая нейротрансмиттер (природные и лекарственные награды), которые она делает главным образом через свои проекции из брюшной тегментальной области (VTA) в NAc [27]. Также участвуют другие проекции DA, включая дорсальный стриатум (хвостатый и путамен), кортикальный (OFC и ACC) и лимбические области (гиппокамп и амигдала) и боковой гипоталамус. Действительно, у людей было показано, что прием пищи, пригодной для употребления в пищу, высвобождает DA в дорсальном полосатом теле в пропорции к самооценке уровня удовольствия от приема пищи [28]. Однако участие DA в награде сложнее, чем простое кодирование гедонистической ценности. При первом экспонировании продовольственного вознаграждения (или неожиданной награды), стрельба DA нейронов в VTA увеличивается с последующим увеличением высвобождения DA в NAc [29]. Тем не менее, при повторном воздействии на награду за питание ответ DA реагирует и постепенно переносится на стимулы, связанные с вознаграждением за питание (например, запах пищи), который затем обрабатывается как предиктор вознаграждения (становится сигналом, который обусловлен к награде) [30,31]; сигнал DA в ответ на сигнал затем служит для передачи «ошибки прогнозирования вознаграждения» [31]. Обширные глутаматергические афференты к DA-нейронам из областей, вовлеченных в сенсорную (инсулу или первичную желудочную кору), гомеостатическую (гипоталамус), награду (NAc), эмоциональную (амигдалу и гиппокамп) и мультимодальные (OFC для атрибуции всплытия), модулируют свою активность в ответ на награды и условные реплики [32]. В частности, проекции из миндалины и OFC на DA нейроны и NAc участвуют в условных реакциях на питание [33]. В самом деле, исследования изображений показали, что, когда людям, не страдающим ожирением, было предложено подавить их тягу к пище при воздействии на пищевые сигналы, они снизили метаболическую активность в миндалине и ОФК [а также гиппокамп (см. Также Box 1), insula и striatum]; уменьшение OFC было связано с уменьшением жажды пищи [34].
Условные сигналы могут вызвать кормление даже у насыщенных крыс [30], а у людей исследования изображений показали, что воздействие пищевых сигналов вызывает увеличение DA в полосатом теле, которые связаны с желанием съесть пищу [35]. Помимо участия в обучении, DA также участвует в мотивации к выполнению поведения, необходимого для приобретения и потребления пищи. Действительно, участие DA в продовольственном вознаграждении было связано с мотивационной значимостью или «желанием» пищи, а не «вкусом» пищи [36] (Box 2), эффект, который, вероятно, будет включать дорзальный стриатум и, возможно, также NAc [37]. DA имеет столь важную роль в этом контексте, что трансгенные мыши, которые не синтезируют DA, умирают от голода из-за отсутствия мотивации к употреблению [37]. Восстановление нейротрансмиссии DA в дорзальной полосатой полости спасает этих животных, тогда как восстановление ее в NAc нет.
Гедонистические («симпатичные») свойства пищи, по-видимому, зависят, в частности, от опиоидной, каннабиноидной и ГАМК-нейротрансмиссии [36]. Эти «вкусовые» свойства пищи обрабатываются в регионах вознаграждения, включая боковой гипоталамус, NAc, вентральный паллидум, OFC [9,27,38] и insula (область первичного вкуса в мозге) [39].
Опиоидная сигнализация в NAc (в оболочке) и вентральный паллидум, по-видимому, [40]. В противоположность этому, опиоидная сигнализация в базалатеральной миндалине связана с передачей аффективных свойств пищи, которая, в свою очередь, модулирует стимулирующую ценность пищи и поощрения поведения, тем самым также способствуя «желанию» пищи [41]. Интересно отметить, что у грызунов, которые подвергаются воздействию диет, богатых сахаром, фармакологический вызов налоксоном (препаратом против антагониста опиатов, лишенным эффектов у контрольных крыс) вызывает синдром отмены опиатов, аналогичный тому, который наблюдается у животных, подвергшихся хроническому воздействию опиоидных препаратов [42]. Кроме того, воздействие человека или лабораторных животных на сахар дает анальгетический ответ [43], что говорит о том, что сахар (и, возможно, другие вкусные продукты) обладает прямой способностью повышать уровень эндогенных опиоидов. Исследовательский вопрос, который возникает из этих данных, заключается в том, что у людей диета вызывает синдром слабого абстинентного синдрома, который может способствовать рецидиву.
Эндокананабиноиды, преимущественно с помощью каннабиноидной рецепции CB1-рецептора (в отличие от рецепторов CB2), участвуют как в гомеостатических, так и в полезных механизмах приема пищи и затрат энергии [44–46]. Гомеостатическая регуляция опосредуется частично через дугообразные и паравентрикулярные ядра в гипоталамусе и через ядро уединенного тракта в стволе головного мозга, а регулирование процессов вознаграждения частично опосредуется через эффекты в NAc, гипоталамусе и мозге. Таким образом, каннабиноидная система является важной мишенью в разработке лекарств для лечения ожирения и метаболического синдрома. Аналогичным образом, модуляция серотонином поведения кормления включает в себя как вознаграждение, так и гомеостатическую регуляцию, а также является целью для разработки противотуберкулезных препаратов [47–50].
Параллельно растет число доказательств того, что периферические гомеостатические регуляторы энергетического баланса, такие как лептин, инсулин, орексин, грелин и PYY, также регулируют поведение, не гомеостатическое, и модулируют полезные свойства пищи [50]. Эти нейропептиды также могут быть связаны с когнитивным контролем за потреблением пищи и с обучением пищевым стимулам [51]. В частности, они могут взаимодействовать с родственными рецепторами в средних мозговых VTA DA нейронах, которые не только проецируются на NAc, но также в префронтальные и лимбические области; на самом деле многие из них также экспрессируют рецепторы во фронтальных областях и в гиппокампе и миндалине [50].
Было показано, что инсулин, который является одним из ключевых гормонов, участвующих в регуляции метаболизма глюкозы, ослабляет реакцию лимбических (в том числе областей поражения мозга) и областей коры головного мозга человека на пищевые стимулы. Например, при здоровом контроле инсулин ослаблял активацию гиппокампа, лобной и зрительной коре в ответ на пищевые картины [52]. И наоборот, инсулинорезистентные субъекты (пациенты с диабетом типа 2) проявляли большую активацию в лимбических областях (амигдала, стриатум, OFC и insula) при воздействии пищевых раздражителей, чем у пациентов, не страдающих диабетом [53].
In человеческий мозг, полученный из адипоцита гормон лептин, который частично действует, хотя рецепторы лептина в гипоталамусе (дугообразное ядро) уменьшают потребление пищи, также, как было показано, ослабляет реакцию областей награды мозга на стимулы пищи. В частности, пациенты с врожденной недостаточностью лептина показали активацию мезолимбических мишеней DA (NAc и caudate) к визуальным пищевым стимулам, что было связано с желанием пищи, даже когда испытуемый только что был подан. Напротив, мезолимбическая активация не наблюдалась после 1 недели лечения лептином (Рисунок 2a, b). Это было интерпретировано, чтобы предположить, что лептин уменьшил полезные реакции на питание [19]. Другое исследование МРТ, также проведенное с пациентами с врожденным дефицитом лептина, показало, что лечение лептином уменьшало активацию областей, связанных с голодом (изолированная, теменная и временная коры), тогда как улучшала активацию областей, участвующих в когнитивном торможении [префронтальной коре (PFC)], при воздействии пищевых раздражителей [20]. Таким образом, эти два исследования свидетельствуют о том, что в человеческом мозге лептин модулирует активность областей мозга, связанных не только с гомеостатическими процессами, но также с полезными ответами и с тормозящим контролем.
Гормоны кишечника также, по-видимому, модулируют реакцию областей награды мозга на пищевые стимулы в мозге человека. Например, пептид YY3-36 (PYY), который высвобождается из клеток кишечника после приема пищи и уменьшает потребление пищи, было показано, что он модулирует переход регуляции потребления пищи гомеостатическими цепями (т.е. гипоталамусом) к его регулированию с помощью схем вознаграждения при переходе от голода к сытости , В частности, когда концентрации PYY в плазме были высокими (как при насыщении), активация OFC пищевыми стимулами отрицательно предсказывала потребление пищи; тогда как при низких уровнях PYY плазмы (как при отсутствии пищи) гипоталамическая активация положительно предсказывала потребление пищи [54]. Это было интерпретировано с учетом того, что PYY уменьшает полезные аспекты питания посредством модуляции OFC. Было показано, что грелин (гормон, выращенный в желудке, который увеличивается в состоянии голодания и стимулирует прием пищи) увеличивает активацию в ответ на пищевые стимулы в областях награды мозга (амигдала, OFC, передняя изоляция и полосатый мозг), и их активация была связанные с самообслуживанием голода (Рисунок 2c, d). Это было интерпретировано, чтобы отразить усиление гедонистических и стимулирующих ответов на связанные с пищей рецепты грелином [55]. В целом, эти данные также согласуются с дифференциальной региональной активизацией мозга в ответ на пищевые стимулы в сытых и голодных индивидуумах; активация областей вознаграждения в ответ на пищевые стимулы снижается во время насыщения по сравнению с голодным состоянием [15].
Эти наблюдения указывают на перекрытие между нейроциркутией, которая регулирует награду и / или подкрепление, и тем, что регулирует энергетический обмен (Рисунок 1b). Периферийные сигналы, которые регулируют гомеостатические сигналы к пище, как представляется, повышают чувствительность лимбических областей мозга к пищевым стимулам, когда они являются orexigenic (ghrelin), и уменьшают чувствительность к активации, когда они являются анорексигенными (лептин и инсулин). Точно так же чувствительность регионов вознаграждения мозга к пищевым стимулам во время лишения пищи увеличивается, тогда как при сытости она снижается. Таким образом, гомеостатические и вознаграждающие схемы действуют совместно, чтобы способствовать поведению в еде в условиях лишения и препятствовать потреблению пищи в условиях сытости. Нарушение взаимодействия между гомеостатической и вознаграждающей схемой может способствовать перееданию и способствовать ожирению (Рисунок 1). Хотя другие пептиды [глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1), CKK, бомбезин и амилин] также регулируют потребление пищи через их гипоталамические действия, их экстрагипоталамические эффекты получили меньше внимания [12]. Таким образом, многое еще предстоит изучить, включая взаимодействие между гомеостатическим и не гомеостатическим механизмами, которые регулируют потребление пищи и их участие в ожирении.
Нарушение вознаграждения и кондиционирования пищевым продуктом у людей с избыточным весом и ожирением
Доклинические и клинические исследования свидетельствуют о снижении ДА-сигнала в полосатых областях [снижение в DAD2 (D2R) -рецепторах и в DA-релизе], которые связаны с вознаграждением (NAc), но также с привычками и подпрограммами (дорсальная полосатая) при ожирении [56–58]. Важно отметить, что уменьшение полового члена D2R связано с компульсивным потреблением пищи у тучных грызунов [59] и со сниженной метаболической активностью в ОФК и АКК у людей с ожирением [60] (Рисунок 3a-c). Учитывая, что дисфункция в OFC и ACC приводит к компульсивности [обзор 61], это может быть механизм, с помощью которого низкая полосатая сигнализация D2R облегчает гиперфагию [62]. Снижение передачи сигналов, связанных с D2R, также, вероятно, уменьшит чувствительность к естественным вознаграждениям, дефицит, который люди с ожирением могут стремиться временно компенсировать за счет переедания [63]. Эта гипотеза согласуется с доклиническими доказательствами, свидетельствующими о том, что снижение активности DA в VTA приводит к резкому увеличению потребления высокожирных продуктов [64].
Действительно, по сравнению с индивидуумами с нормальным весом люди с ожирением, которым были представлены фотографии высококалорийной пищи (стимулы, к которым они были обусловлены), показали повышенную нейронную активацию регионов, которые являются частью схем вознаграждения и мотивации (NAc, дорсальный стриатум, OFC , АКК, амигдала, гиппокамп и инсула) [65]. Напротив, при контроле над нормальным весом активация АКК и ОФК (регионы, участвующие в атрибуции значимости, которые проектируются в NAc) при представлении высококалорийной пищи, как было установлено, отрицательно коррелирует с их ИМТ [66]. Это говорит о динамическом взаимодействии между количеством потребляемой пищи (частично выраженной ИМТ) и реакционной способностью регионов награждения высококалорийной пище (отраженной в активации OFC и ACC) у людей с нормальным весом, которое теряется в ожирение.
Удивительно, но люди, страдающие ожирением, по сравнению с бедными индивидуумами испытывали меньшую активизацию схем вознаграждения от фактического потребления пищи (окончательное вознаграждение за питание), тогда как у них наблюдалась более активная активация соматосенсорных областей коры, которые обрабатывают вкусовые качества, когда они предполагают потребление [67] (Рисунок 4). Последнее обнаружение согласуется с исследованием, в котором сообщалось об увеличении базовой метаболической активности глюкозы (маркер функции мозга) в соматосенсорных областях, которые обрабатывают вкусовые качества, в том числе insula, при ожирении по сравнению с жирными субъектами [68] (Рисунок 3d, e). Повышенная активность регионов, которые способствуют вкусовой привлекательности, может привести к тому, что люди с ожирением предпочитают пищу над другими естественными усилителями, тогда как снижение активации допаминергических мишеней по фактическому потреблению пищи может привести к чрезмерному потреблению в качестве средства компенсации слабых сигналов DA [69].
Эти результаты визуализации согласуются с повышенной чувствительностью схемы вознаграждения к условным раздражителям (просмотр высококалорийной пищи), которые прогнозируют вознаграждение, но уменьшают чувствительность к полезным эффектам фактического потребления пищи в дофаминергических путях при ожирении. Мы выдвигаем гипотезу, что в той мере, в которой существует несоответствие ожидаемой награды и доставки, которая не соответствует этому ожиданию, это будет способствовать компульсивному употреблению в пищу как попытке достичь ожидаемого уровня вознаграждения. Несмотря на то, что неудача ожидаемого вознаграждения сопровождается уменьшением обстрела DA-клеток у лабораторных животных [70], поведенческая значимость такого снижения (когда награда за питание меньше, чем ожидалось), по нашим сведениям, не исследовалась.
Параллельно этим активационным изменениям схемы вознаграждения у пациентов с ожирением исследования изображений также подтвердили последовательное снижение реактивности сигналов гипоталамуса до сытости у пациентов с ожирением [71,72].
Свидетельства когнитивных нарушений у людей с избыточным весом и ожирением
Все больше доказательств того, что ожирение связано с нарушением определенных когнитивных функций, таких как исполнительная функция, внимание и память [73–75]. Действительно, способность препятствовать потребностям в потреблении желаемой пищи варьируется у отдельных людей и может быть одним из факторов, которые способствуют их уязвимости для переедания [34]. Негативное влияние ожирения на познание также отражается на более высокой распространенности расстройств гиперактивности дефицита внимания (ADHD) [76], Болезнь Альцгеймера и другие деменции [77], атрофия коры головного мозга [78] и болезни белого вещества [79] у пациентов с ожирением. Хотя сопутствующие медицинские условия (например, цереброваскулярная патология, гипертония и диабет), как известно, отрицательно влияют на познание, есть также свидетельства того, что высокий ИМТ сам по себе может нанести ущерб различным когнитивным доменам, особенно исполнительной функции [75].
Несмотря на некоторые несоответствия между исследованиями, данные визуализации мозга также свидетельствуют о структурных и функциональных изменениях, связанных с высоким ИМТ, в здоровом контроле. Например, исследование МРТ, проведенное у пожилых женщин с использованием воксельной морфометрии, показало отрицательную корреляцию между объемами ИМТ и серого вещества (включая лобные области), которые в ОФК были связаны с нарушенной исполнительной функцией [80]. Используя позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) для измерения метаболизма глюкозы в мозге при здоровом контроле, была также показана отрицательная корреляция между ИМТ и метаболической активностью в ПФК (дорсолатеральная и ОФК) и АКК. В этом исследовании метаболическая активность в ПФК предсказывала эффективность испытуемых в тестах исполнительной функции [81]. Аналогичным образом, ЯМР-спектроскопическое исследование здорового среднего возраста и контроля над пожилыми людьми показало, что ИМТ отрицательно ассоциируется с уровнями N-ацетил-аспартат (маркер целостности нейронов) в лобной коре и АКК [79,82].
Исследования мозговых изображений, в которых сравнивались люди с ожирением и худой, также сообщали о плотности более низкого серого вещества в лобных областях (лобной крышечке и средней лобной извилине) и в пост-центральной извилине и путаницеn [83]. В другом исследовании, которое не обнаружило различий в объемах серого вещества между ожирением и суевериями, сообщалось о положительной корреляции между объемом белого вещества в базальных структурах головного мозга и соотношением талии: бедра; тенденция, которая частично изменилась на диету [84].
Наконец, роль DA в ингибирующем контроле хорошо известна, и ее нарушение может способствовать поведенческим нарушениям дисфункции, таким как ожирение. Отрицательная корреляция между ИМТ и полосатым D2R была зарегистрирована у пациентов с ожирением [58], а также у пациентов с избыточным весом [85]. Как обсуждалось выше, более низкая нормальная доступность D2R в полосатом теле лиц с ожирением была связана с сниженной метаболической активностью в PFC и ACC [60]. Эти данные свидетельствуют о нейроадаптации в сигнале DA как о вкладе в нарушение лобных областей коры, связанных с избыточным весом и ожирением. Лучшее понимание этих сбоев может помочь в руководстве стратегиями для улучшения или, возможно, даже отмены определенных нарушений в ключевых областях познания.
Например, дисконтирование с задержкой, которое является тенденцией обесценивать вознаграждение в зависимости от временной задержки его доставки, является одним из наиболее широко исследованных когнитивных операций в отношении нарушений, связанных с импульсивностью и компульсивностью. Дисконтирование с задержкой наиболее полно исследовано у лиц, злоупотребляющих наркотиками, которые предпочитают небольшие, но немедленные вознаграждения за большие, но задерживаемые вознаграждения [86]. Несколько исследований, проведенных у людей с ожирением, также показали, что эти люди предпочитают высокие, немедленные вознаграждения, несмотря на возросший шанс пострадать от более высоких будущих потерь [87,88]. Кроме того, недавно была отмечена положительная корреляция между ИМТ и гиперболическим дисконтированием, в соответствии с которой будущие отрицательные выплаты дисконтируются меньше, чем будущие положительные результаты [89]. Дисперсия задержек, по-видимому, зависит от функции вентрального полосатого тела (где находится NAc) [90,91] и ПФУ, включая ОФК [92] и чувствителен к манипуляциям с ДА [93].
Интересно, что поражения OFC у животных могут либо увеличивать, либо уменьшать предпочтение немедленных небольших вознаграждений по сравнению с задержанными более крупными наградами [94,95]. Этот явно парадоксальный поведенческий эффект, вероятно, отражает тот факт, что по крайней мере две операции обрабатываются через OFC; одна из них - атрибуция значимости, благодаря которой укрепитель приобретает мотивационную мотивационную ценность, а другой - контроль над превентивными побуждениями [96]. Дисфункция OFC связана с нарушенной способностью модифицировать мотивационную ценность стимулятора подкрепления в зависимости от контекста, в котором он происходит (т.е. уменьшить стимулирующую ценность пищи с сытости), что может привести к компульсивному потреблению пищи [97]. Если стимул сильно подкрепляется (например, пищевые и пищевые сигналы для страдающего ожирением субъектом), повышенная значимость артериального давления приведет к усилению мотивации к его приобретению, что может показаться желанием отложить удовлетворение (например, провести время в длинные очереди, чтобы купить мороженое).
Однако в условиях, когда продукты питания доступны, такая же повышенная значимость может вызвать импульсивное поведение (например, покупать и есть шоколад, расположенный рядом с кассиром, даже без предварительного осознания желания такого предмета). Дисфункция ОФК (и АКК) ухудшает способность обуздать преднамеренные побуждения, что приводит к импульсивности и преувеличенной задержанной ставке дисконтирования.
Пища для размышлений
It из собранных доказательств, представленных здесь, что значительная часть индивидуумов с ожирением обнаруживает дисбаланс между повышенной чувствительностью схемы вознаграждения к условным раздражителям, связанным с энергоемкой пищей, и нарушенной функцией схемы исполнительного контроля, которая ослабляет ингибирующий контроль над аппетитным поведением. Независимо от того, вызывает ли этот дисбаланс или вызван патологическим перееданием, это явление напоминает конфликт между схемами вознаграждения, кондиционирования и мотивации и схемой ингибирования, о которой сообщалось в зависимости [98].
Знания, накопленные за последние два десятилетия генетической, нервной и экологической основы ожирения, не оставляют сомнений в том, что нынешний кризис прорастает из-за разъединения между нейробиологией, которая стимулирует потребление пищи у наших видов, и богатством и разнообразием пищевых стимулов, обусловленных нашими социальных и экономических систем. Хорошей новостью является то, что понимание глубоко укоренившихся поведенческих конструкций, поддерживающих эпидемию ожирения, является ключом к ее возможному разрешению (см. Также Ящики 3 и 4).
Рекомендации
;
