Увеличение веса связано с уменьшением стриатального ответа на полезную пищу (2010) ЧЕЛОВЕКА

Комментарий: Исследование демонстрирует на людях, что пища - естественное усиливающее средство - может вызвать снижение дофаминовых рецепторов. Является ли интернет-порно менее стимулирующий, чем «очень вкусной» еды?

 

СТАТЬЯ ЛАЙТА: исследование исследует порочный цикл переедания и ожирения (аннотация ниже)

Выпущено: 9 / 29 / 2010 4: 30 PM EDT
Источник: Техасский университет в Остине

Newswise - Новое исследование свидетельствует о порочном круге, создаваемом, когда человек, страдающий ожирением, переедает, чтобы компенсировать снижение удовольствия от пищи.

По словам исследования, проведенного Техасским университетом старшим научным сотрудником Остина и старшим научным сотрудником исследовательского института штата Орегон Эриком Стисом и его коллегами, опубликованными на этой неделе в The Journal of Neuroscience, у людей с ожирением есть меньше рецепторов удовольствия и переедания.

Stice показывает доказательства того, что это переедание может еще более ослабить чувствительность рецепторов удовольствия («гипофункция вознаграждения»), что еще больше уменьшает вознаграждения, полученные от переедания.
Потребление пищи связано с высвобождением допамина. Степень удовольствия от приема пищи коррелирует с количеством высвобожденного дофамина. Доказательства показывают, что у людей с ожирением меньше рецепторов дофамина (D2) в головном мозге по сравнению с неживыми индивидуумами и предполагает ожирение у отдельных людей, чтобы компенсировать этот дефицит вознаграждения.

Людям с меньшим количеством дофаминовых рецепторов необходимо принимать больше полезных веществ, таких как еда или лекарства, чтобы получить эффект, который получают другие люди с меньшим количеством.

«Хотя недавние данные свидетельствуют о том, что люди с ожирением могут испытывать меньше удовольствия при еде и, следовательно, есть больше, чтобы компенсировать это, это первое перспективное доказательство того, что переедание еще больше затушевывает схему вознаграждения», - говорит Стейс, старший научный сотрудник Oregon Research Институт, некоммерческий, независимый поведенческий исследовательский центр. «Ослабленная чувствительность схемы вознаграждения увеличивает риск для будущего увеличения веса в режиме подачи вперед. Это может объяснить, почему ожирение обычно показывает хронический ход и устойчиво к лечению ».

Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (fMRI), команда Stice измеряла степень активации определенной области мозга (дорзальной полосатой) в ответ на потребление человеком вкуса шоколадного молочного коктейля (против безвкусного раствора). Исследователи отслеживали изменения участников индекса массы тела в течение шести месяцев.

Результаты показали, что те участники, которые набрали вес, показали значительно меньшую активацию в ответ на потребление молочного коктейля в течение шестимесячного наблюдения по сравнению с их исходным сканированием и по сравнению с женщинами, которые не набирали вес.

«Это новый вклад в литературу, потому что, насколько нам известно, это первое перспективное исследование FMRI для исследования изменений в полосатом ответе на потребление пищи в зависимости от изменения веса», - сказал Стейс. «Эти результаты будут важны при разработке программ профилактики и лечения ожирения».

Исследование проводилось в Центре визуализации головного мозга Университета штата Орегон. Соавторами Стейса являются Соня Йокум, бывший аспирант Техасского университета в Остине.

Stice изучает расстройства питания и ожирение в течение 20 лет. Это исследование разработало несколько программ профилактики, которые надежно уменьшают риск возникновения расстройств пищевого поведения и ожирения.

 

УЧЕБА: Усиление веса связано с уменьшением стриатального ответа на полезную пищу.

J Neurosci. Авторская рукопись; доступно в PMC Mar 29, 2011.
Опубликовано в окончательной отредактированной форме как:
PMCID: PMC2967483
NIHMSID: NIHMS240878
Окончательная отредактированная версия этой статьи издателем доступна бесплатно по адресу J Neurosci
См. Другие статьи в PMC, которые цитата опубликованной статьи.

Абстрактные

В соответствии с теорией о том, что индивидуумы с гипофункционизмом вознаграждения за вознаграждение компенсируют дефицит вознаграждения, страдающие ожирением и худшие люди имеют меньше полосатых рецепторов D2 и демонстрируют меньшую полосатую реакцию на прием пищи, а низкий уровень полосатого ответа на потребление пищи предсказывает будущую прибавку в весе у людей с генетическим риском для снижения передачи сигналов на основе схемы, основанной на дофамине. Тем не менее исследования на животных показывают, что прием приемлемого пищевого продукта приводит к снижению регуляции рецепторов D2, снижению чувствительности D2 и снижению чувствительности к лекарственным средствам, что означает, что переедание может способствовать уменьшению стриалальной чувствительности. Таким образом, мы проверили, приводит ли переизбыток к снижению восприимчивости стриалатов к приемлемому потреблению пищи у людей с помощью повторного измерения функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI). Результаты показали, что женщины, набравшие вес в течение 6-месячного периода, продемонстрировали снижение полосатого ответа на приемлемое потребление пищи по сравнению с женщинами, стабильными по весу. В совокупности результаты показывают, что низкая чувствительность схемы вознаграждения увеличивает риск переедания и что это переедание может еще более ослаблять чувствительность схемы вознаграждения в процессе подачи вперед.

Ключевые слова: ожирение, стриатум, fMRI, вкус, награда, увеличение веса

Введение

Страйет играет ключевую роль в кодировании вознаграждения от приема пищи. Кормление связано с высвобождением допамина (DA) в дорсальном полосатом теле, а степень высвобождения DA коррелирует с количеством удовольствия от еды (Szczypka et al., 2001; Small et al., 2003). Спинной стриатум реагирует на прием шоколада у нежилых людей и чувствителен к его девальвации путем кормления вне насыщения (Small et al., 2001).

Люди с ожирением демонстрируют более низкую доступность рецепторов D2, чем худые люди (Wang et al., 2001; Volkow и др., 2008) и тучные крысы имеют более низкие базовые уровни DA и снижение доступности рецепторов D2, чем худые крысы (Orosco и др., 1996; Fetissov et al., 2002). Тучные и худые люди демонстрируют меньшую активацию полосчатых целевых областей DA (хвостатый, putamen) в ответ на вкусное потребление пищи (Stice et al., 2008b, a), но проявляют большую стригальную активацию в ответ на картины пищи (Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008; Stice и др., 2010), предлагая разлуку между наградой за пищевые продукты и стимулом к ​​питанию. Критически люди, которые проявляли более слабую стриатальную активацию в ответ на потребление пищи, у которых был аллель A1 TaqIA, который связан с более низкой доступностью полосатого рецептора D2 (Noble и др., 1991; Ричи и Ноубл, 2003; Tupala et al., 2003) и уменьшенный метаболизм покоя в полосатом теле (Благородный, 1997), показал повышенное увеличение веса в будущем (Stice et al., 2008a). В совокупности эти результаты согласуются с теорией о том, что люди с меньшей пропускной способностью в цепи вознаграждения вознаграждения компенсируют этот дефицит вознаграждения (Blum, 1996; Ван, 2002).

Однако есть свидетельства того, что потребление приемлемой пищи приводит к понижающей регуляции сигнализации DA. Регулярное потребление продуктов с высоким содержанием жиров и высоким содержанием сахара, что приводит к снижению веса, приводит к снижению регуляции постсинаптических рецепторов D2, снижению чувствительности D2 и снижению чувствительности к урожаю у грызунов (Colantuoni и др., 2001; Bello et al., 2002; Kelley et al., 2003; Джонсон и Кенни, 2010 г.). Поскольку эти данные предполагают, что переедание может способствовать дальнейшему ослаблению стриалальной чувствительности к пище, мы провели перспективное исследование повторного измерения функционального магнитного резонанса (fMRI), чтобы непосредственно проверить, связано ли переедание с уменьшенной активацией стриата в ответ на вкусные продукты в люди.

Материалы и методы

Участниками

Участниками были дети с избыточным весом 26 и ожирением (M age = 21.0, SD = 1.11, M BMI = 27.8, SD = 2.45). Образец состоял из 7% азиатско-тихоокеанских островов, 2% афроамериканцев, 77% европейских американцев, 5% коренных американцев и 9% смешанного расового наследия. Участники предоставили письменное согласие. Местная комиссия по этике одобрила это исследование. Те, кто сообщал об употреблении алкоголя или компенсаторном поведении в прошлом месяце 3, о текущем использовании психотропных препаратов или запрещенных наркотиков, травмах головы с потерей сознания или нынешнем психическом расстройстве оси I, были исключены. Данные были собраны на базовом уровне и на последующем наблюдении за 6-месяцем.

меры

"Масса Тела" (Body Mass)

Индекс массы тела (ИМТ = кг / м2) использовали для отражения ожирения (Дитц и Робинсон, 1998 г.). После удаления обуви и покрытий высоту измеряли до ближайшего миллиметра с использованием стадиометра, а вес оценивали до ближайшего 0.1 кг с использованием цифровой шкалы. Были получены и усреднены по две меры. Участников попросили воздержаться от еды в течение 3 часов до завершения антропоморфных мер для целей стандартизации. BMI коррелирует с прямыми измерениями общего жира в организме, таких как двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (r = .80 до .90) и с мерами здоровья, такими как артериальное давление, неблагоприятные профили липопротеинов, атеросклеротические поражения, уровни инсулина в сыворотке и сахарный диабет (Дитц и Робинсон, 1998 г.).

парадигма fMRI

Участникам было предложено потреблять свои обычные блюда, но воздерживаться от еды или питья (включая напитки с кофеином) за 4-6 часов, предшествующих их сеансу визуализации для стандартизации. Мы выбрали этот период лишения, чтобы зафиксировать состояние голода, которое испытывает большинство людей, когда они приближаются к следующему приему пищи, а это время, когда индивидуальные различия в продовольственном вознаграждении логически влияют на потребление калорий. Участники завершили парадигму между 11: 00 и 13: 00 или 16: 00 и 18: 00. Хотя мы пытались провести базовые и последующие проверки в одно и то же время суток, из-за ограничений по планированию только 62% участников провели свое второе сканирование в течение 3 часов того времени, когда они завершили свое базовое сканирование (M разница во времени сканирования = 3.0 hrs, range = .5 до 6.0 hrs). Участники были ознакомлены с парадигмой fMRI с помощью практики на отдельном компьютере перед сканированием.

Парадигма молочного коктейля была разработана для изучения активации в ответ на потребление и ожидаемого потребления вкусной пищи (рис 1), хотя в этом отчете основное внимание уделялось исключительно первому. Стимулы были представлены в 5 отдельных прогонах сканирования. Стимулы состояли из двух изображений (стакан молочного коктейля и стакан воды), которые сигнализировали о доставке 2 мл шоколадного молочного коктейля или безвкусного раствора. Порядок презентации был рандомизирован среди участников. Шоколадный молочный коктейль состоял из 0.5 шариков ванильного мороженого Häagen-Daz, 4 стакана 1.5% молока и 2 столовых ложек шоколадного сиропа Hershey's. Бескалорийный безвкусный раствор, который был разработан для имитации естественного вкуса слюны, состоял из 2 мМ KCl и 25 мМ NaHCO.3, Мы использовали искусственную слюну, потому что вода имеет вкус, который активирует вкус коры (Зальд и Пардо, 2000). Изображения были представлены в течение 2 секунд с использованием MATLAB. Доставка вкуса происходила через 7-10 секунд после начала реплики и длилась 5 секунд. Каждое интересующее событие длилось 5 секунд. Каждый запуск состоял из 20 приемов молочного коктейля и 20 приемов безвкусного раствора. Жидкости подавали с помощью программируемых шприцевых насосов (Braintree Scientific BS-8000), контролируемых MATLAB, чтобы гарантировать постоянный объем, скорость и время доставки вкуса. Шприцы объемом XNUMX мл, наполненные шоколадным молочным коктейлем и безвкусным раствором, были подключены через трубку Tygon через волновод к коллектору, прикрепленному к катушке на голове в сканере МРТ. Коллектор поместился во рту участников и доставил вкус согласованному сегменту языка (рис 2). Эта процедура была успешно использована в прошлом для доставки жидкостей в сканер и была подробно описана в другом месте (Stice et al., 2008b). Участникам было предложено проглотить, когда они увидели «ласточку». Изображения были представлены цифровой системой проектора / обратного экрана на экране на заднем конце отверстия для сканирования МРТ и были видны через зеркало, установленное на головной катушке.

рис 1    

Пример времени и порядка представления изображений и напитков во время пробега.
рис 2    

Потребительский манифольд прикреплен к столу. Новые трубки и шприцы используются для каждого испытуемого, а мундштук очищается и стерилизован между использованием.

Анализ изображений и статистический анализ

Сканирование выполнялось магнитным сканером Siemens Allegra 3 Tesla, предназначенным только для головы. Для сбора данных из всего мозга использовалась стандартная катушка для птичьего полета. Для ограничения движения головы использовалась вакуумная подушка из термопары и дополнительная прокладка. В общей сложности, 152-сканирование было собрано во время каждого из функциональных прогонов. Функциональное сканирование использовало последовательность T2 * взвешенного градиента однократного эхо-планарного изображения (EPI) (TE = 30 ms, TR = 2000 ms, угол поворота = 80 °) с разрешением в плоскости 3.0 × 3.0 мм2 (Матрица 64 × 64, 192 × 192 мм2 поле зрения). Чтобы покрыть весь мозг, срезы 32 4mm (чередование, без пропусков) были получены вдоль поперечной, наклонной плоскости AC-PC, как определено срединным участком. Структурные сканирование собирали с использованием взвешенной последовательности T1 с инверсией (MP-RAGE) в той же ориентации, что и функциональные последовательности, чтобы обеспечить подробные анатомические изображения, согласованные с функциональным сканированием. Структурные МРТ с высоким разрешением (FOV = 256 × 256 мм2, 256 × 256, толщина = 1.0 мм, количество срезов ≈ 160).

Данные были предварительно обработаны и проанализированы с использованием SPM5 (Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK) в MATLAB (Mathworks, Inc., Sherborn, MA) (Уорсли и Фристон, 1995). Изображения были получены с учетом времени, полученного на 50% от TR. Функциональные изображения были сведены к среднему значению. Анатомические и функциональные изображения были нормированы на стандартный мозговой шаблон MNI, реализованный в SPM5 (ICBM152, основанный на среднем сканировании МРТ 152). Нормализация привела к размеру вокселя 3 мм3 для функциональных изображений и размера вокселя 1 мм3 для структурных изображений. Функциональные изображения были сглажены изотропным гауссовым ядром 6 mm FWHM.

Чтобы идентифицировать области мозга, активированные потреблением вкусной пищи, мы противопоставляли реакцию BOLD во время приема молочного коктейля против приема безвкусного раствора. Мы считали, что приезд вкуса во рту является завершающим вознаграждением, а не при проглатывании вкуса, но признаем, что послеродовые эффекты способствуют повышению ценности пищи (O'Doherty и др., 2002). Специфические для конкретного эффекта эффекты в каждом вокселе оценивались с использованием общих линейных моделей. Векторы onsets для каждого интересующего события были скомпилированы и введены в матрицу дизайна, так что ответы, связанные с событиями, могли быть смоделированы канонической функцией гемодинамического ответа (HRF), как реализовано в SPM5, состоящей из смеси гамма-функций 2, которая эмулировать ранний пик в течение 5 секунд и последующий недокус. Чтобы объяснить дисперсию, вызванную проглатыванием растворов, мы включили время ласточкинга (предметы были обучены проглотить в это время) в качестве контрольной переменной. Мы также включили временные производные гемодинамической функции для получения лучшей модели данных (Хенсон и др., 2002). Для удаления низкочастотного шума и медленных дрейфов в сигнале использовался второй фильтр высоких частот 128 (по соглашению SPM5).

Индивидуальные карты были построены для сравнения активизации внутри каждого участника для получения контрастного молочного коктейля - безвкусной квитанции. Между группами были проведены сравнения с использованием моделей случайных эффектов для учета различий между участниками. Оценки Paradigm были введены в 2 × 2 случайные эффекты XNUMX × XNUMX случайных эффектов (получение квитанции молочного коктейля - безвкусная квитанция) (группа по увеличению веса против группы, стабильной по весу или группа увеличения веса, против группы потери веса или группы, стабильной по весу, против группы потери веса ). Значение активации BOLD определялось с учетом как максимальной интенсивности ответа, так и степени ответа. Мы проводили поиск по регионам с использованием пиков в дорзальной полосе, идентифицированных ранее (Stice et al., 2008a) в качестве центроидов для определения сфер диаметром 10-mm. Значение для этих априорных ROI оценивалось на статистическом пороге P <0.005 без коррекции и размер кластера ≥ 3 вокселей. Чтобы учесть тот факт, что мы провели несколько сравнений, мы сообщаем скорректированные значения p с поправкой на коэффициент ложного обнаружения (FDR) (p <05).

Проверка

Данные свидетельствуют о том, что эта парадигма fMRI является действительной мерой индивидуальных различий в опережающем и завершающем вознаграждении за питание (Stice et al., 2008b). Участники оценили молочный коктейль как значительно (r = .68) более приятным, чем безвкусное решение для визуальной аналоговой шкалы. Оценки пристрастия молочного коктейля коррелировали с активацией в парафтопампальной извилине в ответ на получение молочного коктейля (r = .72), регион, чувствительный к девальвации пищи (Small et al., 2001). Активация в регионах, представляющих окончательное вознаграждение за питание в ответ на получение молочного коктейля в этой парадигме fMRI, коррелировала (r = .84 до .91) с самооценкой воспринимаемой приятности для различных продуктов, как оценивается с адаптированной версией Inventory Inventory (Уайт и др., 2002). Активация в ответ на окончательное вознаграждение за питание в этой парадигме fMRI коррелирует (r = .82 до .95) с тем, как трудные участники работают на питание и сколько пищи они работают в поведенческой задаче операнда, которая оценивает индивидуальные различия в подкреплении пищи (Селенс и Эпштейн, 1996 г.). Предварительное исследование с использованием той же парадигмы с женщинами в колледже (N = 20) показало, что женщины, которые ожидают, что еда будет полезной, оценивается с помощью инвентаря ожидаемой продолжительности жизни, демонстрирует большую активацию в VMPFC, изгибную извилину, лобную оперкулюму, миндалину и парафтопакампал извилина (η2 = .21 до .42) в ответ на получение молочного коктейля, чем женщины, которые ожидают, что еда будет менее полезной.

Итоги

Мы проверили, демонстрируют ли субъекты, у которых увеличение ИМТ> 2.5% в течение 6 месяцев наблюдения (N = 8, изменение ИМТ M% = 4.41, диапазон = 2.6-8.2), снижение активности хвостатого ядра в ответ на потребление молочного коктейля относительно тем, кто показал изменение ИМТ <2% (N = 12, M% изменение ИМТ = 05, диапазон = от -0.64 до 1.7), чтобы обеспечить прямой тест априорный гипотеза о том, что увеличение веса будет связано со снижением реакции полосатого тела на вкусную пищу по сравнению с участниками со стабильным весом. Исследовательский анализ также проверял, демонстрируют ли участники, у которых снижение ИМТ> 2.5% (N = 6, M% изменение ИМТ = -4.7, диапазон: от -3.1 до -6.8), различное изменение в полосатом теле ответа на вкусную пищу по сравнению с участниками, которые сохранили вес стабильный или набранный вес. Что касается исходного изменения веса, это переводится в среднее изменение веса на 6.4 фунта для группы с набором веса, среднее изменение веса на 0.5 фунта для группы со стабильным весом и среднее изменение веса на -6.8 фунта для группы с потерей веса. . Хотя группы не различались по ИМТ на исходном уровне, мы контролировали эту переменную. Поскольку время суток, в которое проводилось базовое сканирование и последующее сканирование, проводилось между субъектами, что могло повлиять на результаты, мы также контролировали разницу во времени двух сканирований (в часах). Оценки параметров для молочного коктейля - безвкусные контрасты вводились во второй уровень 2 × 2 × 2 случайных эффектов ANOVA (например, прибавка в весе - вес стабильный) по (получение молочного коктейля - безвкусное получение) по (6-месячное наблюдение - исходный уровень) .

Согласно гипотезе, группа по увеличению веса показала значительно меньшую активацию в правом хвостате в ответ на потребление молочного коктейля (12, -6, 24, Z = 3.44, FDR, скорректированные p = .03, r = -.35; 9, 0, 15, Z = 2.96, FDR скорректированы p = .03, r = -.26) при 6-месячном наблюдении по сравнению с исходными значениями относительно изменений, наблюдаемых у участников, стабильных по весу (Рис 3). Группа по снижению веса не обнаружила значительных изменений в активации в хвостате в ответ на потребление молочного коктейля по сравнению с группой увеличения веса или стабильной по весу группой (Рис 3). Чтобы проиллюстрировать связь между непрерывной мерой степени увеличения веса и величиной снижения стригальной чувствительности к вкусной пище, мы отменили изменение ИМТ от изменения в правильной хвостатной (12, -6, 24) активации для всех участников SPSS , контроль базового ИМТ и разность времени сканирования (Рис 4). Чтобы определить, было ли изменение правильного хвостата для тех, кто набирал вес по сравнению с теми, кто поддерживал вес, был значительно больше, чем в зеркальной области левого хвостата, мы сравнили активацию в правом и левом хвостатах с использованием анализа ROI. Мы провели ANOVA, проверяя взаимодействие между полушарием, временем и группой для контраста между активацией в ответ на получение молочного коктейля против безвкусного решения. Не было существенного взаимодействия (F (1, 18) = 0.91, p = 0.35). Таким образом, хотя в наших анализах было обнаружено значительное время по групповому взаимодействию в правом хвостатом, но не в левом хвостатом, мы не можем заключить, что наблюдаемый эффект был значительно латеральным.

рис 3    

Коронарный разрез показывает меньшую активацию в правом хвостатом конце (12, -6, 24, Z = 3.44, pFDR = 03, P <05) в группе увеличения веса (N = 8; увеличение ИМТ ≥2%) по сравнению с весом. стабильная группа (N = 12; изменение ИМТ ≤2%) во время приема молочного коктейля ...
рис 4    

Диаграмма рассеяния, показывающая изменение в правильной активации каудата во время приема молочного коктейля - безвкусный прием при 6-месячном наблюдении по сравнению с исходным уровнем в зависимости от изменения в% ИМТ.

Обсуждение

Результаты показывают, что увеличение массы тела было связано с сокращением стригальной активации в ответ на приемлемое потребление пищи по сравнению с исходным ответом, что является новым вкладом в литературу, потому что это первое перспективное исследование МРТ для исследования изменений в полосатом ответе на потребление пищи как функция изменения веса. Эти результаты подтверждают результаты экспериментов, которые показывают, что диеты с высоким содержанием жиров и высоким содержанием сахара приводят к снижению сигнальной способности схемы вознаграждения на основе DA и чувствительности вознаграждения у грызунов (Colantuoni и др., 2001; Bello et al., 2002; Kelley et al., 2003; Джонсон и Кенни, 2010 г.). Эти данные также согласуются с доказательствами того, что вызванная терапией потеря веса приводит к увеличению доступности рецепторов D2 у людей (Steele et al., 2010) и усиление генов, которые управляют DA сигнальной способностью у мышей (Yamamoto, 2006). В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что переедание способствует сокращению полосатой реакции на вкусные продукты.

Вышеприведенные данные, полученные в сочетании с доказательствами того, что низкая стриатальная чувствительность к приемлемым пищевым продуктам увеличивает риск увеличения веса в будущем, в сочетании с генотипами, связанными с уменьшением пропускной способности схемы вознаграждения на основе DA (например,Stice et al., 2008a) подразумевает, что может быть опережающее процесс уязвимости, при котором низкая начальная стриатальная чувствительность к пище может увеличить риск переедания, что способствует снижению регуляции D2 рецептора и притуплению стриалальной чувствительности к пище, тем самым дополнительно увеличивая риск для будущего переедания и последующего увеличения веса. Если бы эта модель обратной связи по отношению к пищевым продуктам и переедающим репликациям в самостоятельных исследованиях могла бы предполагать, что будущие исследования должны оценивать поведенческие и фармакологические вмешательства, которые увеличивают рецепторы D2 и сигнальную способность в схемах вознаграждения на основе DA как средство профилактики или лечения ожирения. Эта рабочая модель также будет означать, что профилактические программы и политика в области здравоохранения должны стремиться к сокращению потребления продуктов с высоким содержанием жиров / сахара во время развития, чтобы избежать дальнейшего притупления стригальной чувствительности к пище и снижения риска для будущего увеличения веса в уязвимых группах населения.

Однако важно признать, что настоящее исследование и предыдущее исследование, в которых прогнозируется увеличение веса (Stice et al., 2008a) участвовали участники, которые уже имели избыточный вес по базовой оценке. Таким образом, возможно, что переедание уже способствовало притуплению полосатого ответа на пищу. Было бы полезно исследовать чувствительность регионов вознаграждения к приему пищи среди худых людей с высоким и низким риском для будущего увеличения веса, чтобы лучше характеризовать любые аномалии, которые существуют до нездорового увеличения веса. Также важно отметить, что гипочувствительность схемы вознаграждения к потреблению пищи является лишь одним из множества этиологических процессов, которые, вероятно, увеличивают риск ожирения и, кроме того, ожирение является гетерогенным состоянием, которое может иметь качественно различные этиологические пути (Дэвис и др., 2009).

Важно учитывать ограничения этого исследования. Во-первых, мы напрямую не оценивали работу DA, поэтому мы можем только предположить, что изменения в сигнале DA способствуют наблюдаемому изменению стриалальной чувствительности. Тем не мение, Hakyemez et al. (2008) подтвердили, что существует положительная связь между оральным высвобождением ДА-амфетамина DA в брюшном полосатом теле, оцененным с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и активизацией BOLD, оцениваемой с помощью МРТ в той же области во время ожидаемого (получение моторной подготовки) денежного вознаграждения (r = .51), сравнивая результаты другого исследования PET / fMRI (Schott и др., 2008). Во-вторых, мы не проводили измерения веса в одно и то же время дня для участников на базовом уровне и последующих 6-месячных оценок, которые могли бы ввести ошибку в нашем моделировании изменения веса. Тем не менее, мы сделали стандартизацию времени с момента последнего приема пищи, попросив участников воздержаться от любого типа потребления пищи или напитков (кроме воды) за 3 часов до взвешивания. Мы также обнаружили, что в предыдущем исследовании ИМТ показал высокую надежность теста 1-месяца (r = .99), которые также не проводили измерения массы в одно и то же время суток на исходном уровне и последующую оценку (Стайс, Шоу, Бертон и Уэйд, 2006 г.). В-третьих, мы не смогли подтвердить, что участники фактически воздержались от еды за 4-6 за несколько часов до сканирования fMRI, что, возможно, внесло излишнюю дисперсию.

В заключение, результаты, полученные в сочетании с прошлыми результатами, свидетельствуют о том, что низкая чувствительность схемы вознаграждения DA к потреблению пищи может увеличить риск переедания, и, кроме того, это переедание приводит к дополнительному ослаблению чувствительности схемы вознаграждения, что увеличивает риск для будущее увеличение веса в направлении вперед. Эта рабочая модель может объяснить, почему ожирение обычно показывает хронический ход и устойчиво к лечению.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантами NIH: R1MH64560A DK080760

Рекомендации

  1. Bello NT, Lucas LR, Hajnal A. Повторяющийся доступ к сахарозе влияет на плотность рецептора DOPNUMX дофамина в полосатом теле. Neuroreport. 2; 2002: 13-1575. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  2. Blum K, Sheridan PJ, Wood RC, Braverman ER, Chen TJ, Cull JG, Comings DE. Ген рецептора дофаминового D2 как детерминант синдрома дефицита вознаграждения. JR Soc Med. 1996; 89: 396-400. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  3. Colantuoni C, Schwenker J, McCarthy J, Rada P, Ladenheim B, Cadet JL, Schwartz GJ, Moran TH, Hoebel BG. Чрезмерное потребление сахара меняет связывание с дофамином и му-опиоидными рецепторами в головном мозге. Neuroreport. 2001; 12: 3549-3552. [PubMed]
  4. Davis, et al. Допамин для «желающих» и опиоидов для «симпатии»: сравнение взрослых с ожирением с и без выпивки. Ожирение. 2009; 17: 1220-1225. [PubMed]
  5. Dietz WH, Робинсон Т.Н. Использование индекса массы тела (ИМТ) в качестве показателя избыточного веса у детей и подростков. J Pediatr. 1998; 132: 191-193. [PubMed]
  6. Фетисов С.О., Мегид М.М., Сато Т., Чжан Л.Х. Экспрессия допаминергических рецепторов в гипоталамусе у худых и тучных крыс Цукера и потребление пищи. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2002; 283: R905-910. [PubMed]
  7. Hakyemez HS, Dagher A, Smith SD, Zald DH. Передача дорамина в стриате у здоровых людей во время пассивной денежной награды. Neuroimage. 2008; 39: 2058-2065. [PubMed]
  8. Henson RN, Price CJ, Rugg MD, Turner R, Friston KJ. Обнаружение различий в задержках в связанных с событиями ответах BOLD: применение к словам в сравнении с нерусскими и начальными и повторными презентациями лиц. Neuroimage. 2002; 15: 83-97. [PubMed]
  9. Джонсон П.М., Кенни П.Ю. Дофаминовые D2-рецепторы в зависимости от наркомании, а также компульсивное питание у тучных крыс. Природа Нейронаука. 2010; 13: 635-641. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  10. Келли А.Е., Уилл Мью, Штайнингер Т.Л., Чжан М, Хабер С.Н. Ограниченное ежедневное потребление очень вкусной пищи (шоколад Ensure (R)) изменяет экспрессию гена полового члена энкефалина. Eur J Neurosci. 2003; 18: 2592-2598. [PubMed]
  11. Noble EP, Blum K, Ritchie T, Montgomery A, Sheridan PJ. Аллельная ассоциация гена рецептора дофамина D2 с рецептор-связывающими характеристиками при алкоголизме. Психиатрия. 1991; 48: 648-654. [PubMed]
  12. Noble EP, Gottschalk LA, Fallon JH, Ritchie TL, Wu JC. D2 полиморфизм рецепторов допамина и региональный метаболизм глюкозы в мозге. Am J Med Genet. 1997; 74: 162-166. [PubMed]
  13. O'Doherty JP, Deichmann R, Critchley HD, Dolan RJ. Нейронные реакции во время предвкушения вознаграждения за первичный вкус. Neuron. 2002; 33: 815-826. [PubMed]
  14. Orosco M, Rouch C, Nicolaïdis S. Ростромедиальные гипоталамические моноамины изменяются в ответ на внутривенные инфузии инсулина и глюкозы при свободном кормлении тучных крыс Zucker: исследование микродиализа. Аппетит. 1996; 26: 1-20. [PubMed]
  15. Ritchie T, Noble EP. Ассоциация семи полиморфизмов гена рецептора D2-дофамина с характеристиками связывания с рецепторами мозга. Neurochem Res. 2003; 28: 73-82. [PubMed]
  16. Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H, Klapp BF. Дифференциальная активация спинного полосатого тела высококалорийными визуальными пищевыми раздражителями у лиц с ожирением. Neuroimage. 2007; 37: 410-421. [PubMed]
  17. Saelens BE, Epstein LH. Усиление ценности пищи у тучных и не страдающих ожирением женщин. Аппетит. 1996; 27: 41-50. [PubMed]
  18. Schott BH, Minuzzi L, Krebs RM, Elmenhorst D, Lang M, Winz OH, Seidenbecher CI, Coenen HH, Heinze HJ, Zilles K, Duzel E, Bauer A. Мезолимбическая функциональная активация магнитного резонанса при прогнозировании вознаграждения коррелирует с вознаграждением высвобождение дофамина в брюшном половом члене. Журнал неврологии. 2008; 28: 14311-14319. [PubMed]
  19. Маленький DM, Jones-Gotman M, Dagher A. Выделение дофамина, вызванное кормлением в дорсальной полосатой, коррелирует с оценками вкуса пищи у здоровых добровольцев. Neuroimage. 2003; 19: 1709-1715. [PubMed]
  20. Малый DM, Zatorre RJ, Dagher A, Evans AC, Jones-Gotman M. Изменения в активности мозга, связанные с употреблением шоколада: от удовольствия к отвращению. Мозг. 2001; 124: 1720-1733. [PubMed]
  21. Steele KE, Prokopowicz GP, Schweitzer MA, Magunsuon TH, Lidor AO, Kuwabawa H, Kumar A, Brasic J, Wong DF. Изменения центральных дофаминовых рецепторов до и после операции желудочного шунтирования. Obes Surg. 2010; 20: 369-374. [PubMed]
  22. Stice E, Shaw E, Burton E, Wade E. Программы диссонанса и здорового питания. Рандомизированное исследование эффективности. Журнал аномальной психологии. 2006; 74: 263-275. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  23. Stice E, Spoor S, Bohon C, Small DM. Связь между ожирением и притуплением полосатого отклика на питание модерируется аллелем TaqIA A1. Наука. 2008a; 322: 449-452. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  24. Stice E, Spoor S, Bohon C, Veldhuizen MG, Small DM. Отношение вознаграждения от приема пищи и ожидаемого приема пищи к ожирению: исследование функционального магнитного резонанса. J Abnorm Psychol. 2008b; 117: 924-935. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  25. Stice E, Yokum S, Bohon C, Marti N, Smolen S. Воспринимающая способность реагировать на питание предсказывает будущее увеличение массы тела: смягчающие эффекты DRD2 и DRD4. Neuroimage. 2010; 50: 1618-1625. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  26. Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, 3rd, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Широкая система активации вознаграждения у женщин с ожирением в ответ на фотографии высококалорийных продуктов. Neuroimage. 2008; 41: 636-647. [PubMed]
  27. Щипка М.С., Квок К., Брот М.Д., Марк Б.Т., Мацумото А.М., Донахью Б.А., Палмитер Р.Д. Добывание дофамина в хвостатом курсоре восстанавливает кормление мышей с дефицитом допамина. Neuron. 2001; 30: 819-828. [PubMed]
  28. Tupala E, Hall H, Bergström K, Mantere T, Räsänen P, Särkioja T, Tiihonen J. Dopamine D2-рецепторы и транспортеры в тире 1 и 2 алкоголиках, измеренные с помощью авторадиографии всего полушария всего мира. Отображение мозга. 2003; 20: 91-102. [PubMed]
  29. Volkow ND, Wang GJ, Telang F, Fowler JS, Thanos PK, Logan J, Alexoff D, Ding YS, Wong C, Ma Y, Pradhan K. Низкие дофаминовые полосатые рецепторы D2 связаны с префронтальным метаболизмом у пациентов с ожирением: возможные факторы , Neuroimage. 2008; 42: 1537-1543. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  30. Wang GJ, Volkow ND, Fowler JS. Роль допамина в мотивации к питанию у людей: последствия для ожирения. Экспертное мнение Ther Targets. 2002; 6: 601-609. [PubMed]
  31. Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusil N, Fowler JS. Мозговое допамин и ожирение. Ланцет. 2001; 357: 354-357. [PubMed]
  32. White MA, Whisenhunt BL, Williamson DA, Greenway FL, Netemeyer RG. Разработка и валидация инвентаря, связанного с потреблением пищи. Obes Res. 2002; 10: 107-114. [PubMed]
  33. Уорсли KJ, Фристон KJ. Повторный анализ временных рядов фМРТ - снова. Нейроизображение. 1995; 2: 173–181. [письмо; комментарий] [PubMed]
  34. Ямамото Т. Нейронные субстраты для обработки когнитивных и аффективных аспектов вкуса в головном мозге. Arch Histol Cytol. 2006; 69: 243-255. [PubMed]
  35. Zald DH, Pardo JV. Корковая активация, вызванная внутриротовой стимуляцией водой у людей. Chem Senses. 2000; 25: 267-275. [PubMed]