Sci Rep. 2016 Nov 23; 6: 37126. doi: 10.1038 / srep37126.
De Ridder D1, Manning P2, Leong SL1, Ross S2, Vanneste S3.
Minimalizem
Homeostaza je osnova sodobne medicine in alostaza, nadaljnja razdelava homeostaze, je bila opredeljena kot stabilnost s spremembami, ki je bila kasneje spremenjena v napovedno resetiranje referenc. Predvideva se, da je užitek povezan s slinavostjo (vedenjski pomen), odtegnitev pa je povezana z alostazo pri odvisniških vrstah. Postavlja se vprašanje, kako se klinični in nevronski podpisi užitka, pameti, alostaze in odtegnitve nanašajo, tako v stanju brez zasvojenosti kot zasvojenosti. EEG-i v stanju počitka so bili izvedeni pri osebah 66, ki so vključevale debelo skupino, ki je odvisna od hrane, debelo skupino, ki ni odvisna od živil, in vitko kontrolno skupino. Korelacijske analize so bile izvedene na vedenjskih podatkih, opravljene pa so bile korelacijske, primerjalne in konjunktivne analize, da se pridobijo elektrofiziološke zveze med užitkom, slišnostjo, alostazo in umikom. Užitek / všečnost se zdi fenomenološki izraz, da dobimo dovolj izrazitih dražljajev, umik pa je mogoče razumeti kot motivacijsko spodbudo, ker je zaradi alostatske referenčne ponastavitve potrebno več dražljajev. Poleg tega v nasprotju z ne-odvisnostjo patološka, neprilagodljiva značilnost hrane, ki je povezana s hrano, povzroči umik, posredovan z vztrajno alostatsko ponastavitvijo referenc.
PMID: 27876789
DOI: 10.1038 / srep37126
Predstavitev
Koncept homeostaze je temeljnega pomena za naše razumevanje, kako so urejeni normalni fiziološki procesi. Ta zajema sposobnost telesa, da vzdržuje vse parametre v organizmu v mejah, ki omogočajo organizmu preživetje1. Predlagano je bilo, da je preživetje odvisno od dveh pomembnih mehanizmov: tistih, potrebnih za vzdrževanje fiziološkega stanja (homeostaza), in tistih, ki so potrebni za nenadne zunanje potrebe (nujna)2. Z drugimi besedami, notranje okolje (milje intérieur) mora biti v ravnovesju z zunanjim okoljem2.
Homeostaza večinoma temelji na mehanizmih negativnih povratnih informacij, ki niso posebej prilagodljivi na stalno spreminjajoče se okolje, zlasti ker so večcelična bitja razvila mobilnost. V teh okoliščinah prediktivni senzorični dražljaji omogočajo referenčno ponastavitev homeostatskih sistemov, da se bolje prilagodijo stalno spreminjajočemu se okolju3. Ta mehanizem imenujemo alostaza, kar lahko razumemo kot "stabilnost skozi spremembe"4. Alostaza je pomembna, ker omogoča prilagoditev referenčne ali nastavljene točke predvidenim zahtevam glede na pomnilnik in kontekst3. Napovedna komponenta alostaze je temeljna razlika med njo in homeostazo, ki je le odzivna. Predlagane prednosti alostatskih mehanizmov vključujejo (1) napake, zmanjšane po velikosti in pogostosti, (2) odzivne zmogljivosti različnih komponent se ujemajo, (3) se delijo sistemi med sistemi za zmanjšanje rezervnih zmogljivosti in (4) napake se spomnijo in se uporabljajo za zmanjšati prihodnje napake3.
Na začetku je alostaza veljala za patološki proces5. Na primer, v odvisnosti se stopnja užitka, ki jo zasvoji odvisna snov, sčasoma zmanjša za isto količino snovi, kar ima za posledico postopno večji vnos odvisne snovi za vedno manjši hedonski odziv. Z drugimi besedami, ponastavitev hedonske reference je vodila k zasvojenosti5. Vendar pa je pred kratkim domnevalo, da je alostaza normalen fiziološki odziv za ohranjanje stabilnosti, kadar so parametri zunaj običajnega homeostatskega območja s ponovnim nastavljanjem sistemskih parametrov na novo nastavljeno vrednost4,5,6.
Osnovni nevrobiološki in nevrofiziološki substrat alostaze je treba še določiti. Na sistemski ravni sta bila insula in sprednji cingulat vpletena v alostazo bolečine7,8.
Debelost je mogoče obravnavati kot spremembo referenčne ali homeostatske nastavitvene točke za telesno težo ali vnos energije. Čeprav je sporno, se tudi domneva, da ima vsaj podskupina debelih ljudi zasvojenost s hrano9,10. Nedavno je bil razvit vprašalnik, ki lahko prepozna vzorce prehranjevanja, ki so podobni vedenjem, ki jih opažamo na klasičnih področjih zasvojenosti11,12: snov, vzeta v večji količini in za daljše obdobje, kot je bilo predvideno; vztrajna želja ali ponavljajoči se neuspešni poskusi nehanja; pomemben čas / dejavnost, pridobljena za pridobitev, uporabo ali obnovitev; pomembne družbene, poklicne ali rekreacijske dejavnosti, ki so bile opuščene ali zmanjšane; uporaba se nadaljuje kljub znanju škodljivih posledic; strpnost; značilni odtegnitveni simptomi; snov, ki se jemlje za lajšanje umika; in uporabo, ki povzroča klinično pomembno okvaro ali stisko.
Predlagano je bilo, da je pri zasvojenosti s hrano "želeti", kar je bilo podkovano spodbudno opaznost13, postane preobčutljiv in ločen od "všečkov", ki običajno ostanejo nespremenjeni ali pa lahko razvijejo prizadet odziv na zadovoljstvo14. Rezultat tega je prekomerno uživanje hrane, čeprav je minimalen užitek povezan z odtegnitvijo, kar lahko vidimo kot motivacijsko spodbudo za zaužitje več hrane14.
Zaužitje hrane mora imeti vedenjski vpliv (tj. Strjenost) pri vitkih in debelih ljudeh, saj je za uživanje energije potreben vnos energije. Pri odvisnosti od hrane domnevamo, da hrana dobiva nenormalno ali paradoksalno izrazitost in se vede, da je vedenjsko pomembno, tudi če je bilo zaužitih dovolj hrane, da bi zadostili potrebam po energiji. Ta paradoksalna značilnost bi lahko ponastavila referenčno ali določeno vrednost za sitost pri pridobivanju hrane, kar bo posledično povečalo vnos hrane. Poleg tega bi lahko referenčna ponastavitev zaradi sitosti (alostaza) povzročila tudi umik v odsotnosti netipičnega vedenjsko pomembnega spodbujevalca hrane, kar bi še povečalo vnos hrane. To vodi v napoved, da sta pri zasvojenosti s hrano slinavost in alostaza v nasprotju z neživili odvisnosti, ki jih je mogoče preizkusiti eksperimentalno. V tej študiji klinično preučujemo, kako so zadovoljstvo, občutljivost, alostaza in odtegnitev povezani na podlagi vedenjskih samoporočanj debelih ljudi z zasvojenostjo s hrano, debelih ljudi brez odvisnosti od hrane in vitkih posameznikov. Poleg tega si ogledamo možganske korelacije in korelate, povezane z užitkom, izrazitostjo, alostazo in odtegnitvijo ter analiziramo, kako se povezujejo s pogledom na prekrivanje in diferencialno aktivnost ter povezanost.
Metode in materiali
Udeleženci raziskave
Dvajset zdravih odraslih z normalno telesno maso in debelih udeležencev 46 (glej Tabela 1 za osnovne značilnosti) so bili najeti iz skupnosti s časopisnim oglasom. Kriteriji za vključitev so vključevali udeležence moškega ali ženskega spola, stare med 20 in 65 let in BMI 19 – 25 kg / m2 (vitka skupina) ali> 30 kg / m2 (skupina debelih). Udeleženci so bili izključeni, če so imeli druge pomembne sočasne bolezni, vključno s sladkorno boleznijo, malignostjo, srčnimi boleznimi, nenadzorovano hipertenzijo, psihiatrično boleznijo, predhodno poškodbo glave ali drugim pomembnim zdravstvenim stanjem.
Zdravi odrasli z normalno telesno maso 20 z indeksom telesne mase med 18.5 in 24.9 so bili vpoklicani kot kontrolna skupina za preverjanje, kaj so nevralni korelati za užitek, pljuvnost, alostazo in odtegnitev v normalni teži, skupini, ki ni odvisna od hrane in kako je hrana zasvojena in debelo zasvojeni debeli ljudje se razlikujejo po možganski aktivnosti in funkcionalni povezanosti z zdravimi kontrolami, ki niso debele.
Postopki
Vsi potencialni udeleženci so se v raziskovalnih prostorih udeležili presejalnega obiska in uvedli postopke informiranega soglasja. Protokol študije je odobril in izvedel v skladu z Južno komisijo za etiko v zvezi z zdravjem in invalidnostjo (LRS / 11 / 09 / 141 / AM01). Vsi udeleženci so opravili antropometrične meritve, fizične preglede in analize porabe energije v mirovanju ter analize telesne sestave. Nato so se tisti udeleženci, ki so izpolnili kriterije za vključitev, ponoči prijavili v center za EEG analizo, odvzem krvi in ocene.
Ocene vprašalnika
YFAS. Yale lestvica zasvojenosti s hrano (YFAS) je standardiziran vprašalnik, na podlagi DSM-IV kode za merila odvisnosti od snovi, o katerem poročajo, da bi lahko določil posameznike z visokim tveganjem za odvisnost od hrane, ne glede na telesno težo12,15,16. Medtem ko zaenkrat še ni uradne diagnoze "zasvojenosti s hrano", je bil YFAS ustvarjen za prepoznavanje oseb, ki so kazale simptome odvisnosti od določenih živil. YFAS je psihometrično preverjeno orodje, sestavljeno iz vprašanj 27, ki identificirajo vzorce prehranjevanja, ki so podobni vedenjem, ki jih opažamo na klasičnih področjih zasvojenosti12. YFAS lahko razdelimo tudi na podkategorije 8 z domenami, podobnimi tistim pri motnjah uporabe snovi: snov, zaužita v večji količini in za daljše obdobje, kot je bilo predvideno; vztrajna želja ali ponavljajoči se neuspešni poskusi nehanja; pomemben čas / dejavnost, pridobljena za pridobitev, uporabo ali obnovitev; pomembne družbene, poklicne ali rekreacijske dejavnosti, ki so bile opuščene ali zmanjšane; uporaba se nadaljuje kljub znanju škodljivih posledic; strpnost; značilni odtegnitveni simptomi; snov, ki se jemlje za lajšanje umika; in uporabo, ki povzroča klinično pomembno okvaro ali stisko. Z uporabo lestvice neprekinjenega točkovanja smo izračunali oceno YFAS od 7 za vsakega udeleženca (2). Da pa bi dihotomizirali nenehno lestvico v hrano, zasvojeno z neživili, smo izvedli srednjo razdeljenost z nizko in visoko skupino YFAS, tako da lahko živčni korelati užitka, pameti, alostaze in odtegnitve pri debelosti, odvisni od hrane, v primerjavi z debelostjo, odvisni od debelosti, in pusto kontrolno skupino. Tako je bila za skupino debelosti na YFAS uporabljena mediana razcepa. Osem udeležencev je imelo oceno enako mediani (= 3) in so bili izključeni iz analize. Udeleženci z oceno, ki je nižji od mediane, so bili dodeljeni skupini z nizkim YFAS, medtem ko so bili tisti z oceno višjo od mediane dodeljeni visoki skupini YFAS.
Ocena splošnih nagnjenosti k zasvojenosti
Splošna nagnjenost ljudi, zasvojenih s hrano na več domenah, je bila raziskana z vprašalnikom o splošnih zasvojenostih (GATQ). To temelji na konceptu prenosa odvisnosti, tj. Kadar se ena odvisnost zdravi, npr. Zasvojenost s hrano z operacijo želodca, ki zasvojeni včasih postanejo zasvojeni z drugimi snovmi ali so prisotni z drugim zasvojenim vedenjem17.
Glede na razpoložljivo literaturo na splošno obstaja splošen patofiziološki mehanizem, na katerem temelji odvisnost / zloraba snovi18, zanima nas, kako najti možgane nevronskih korelatov užitka, slinavnosti, alostaze in umika na splošno v možganih odvisnikov, pa tudi pri ljudeh brez zasvojenosti. Zato smo uporabili spremenjeno različico vprašalnika o splošnih zasvojenostih19. Vprašalnik ima visoko zanesljivost in dobro konstruktno veljavnost19. Za vsako od naslednjih domen 12 so bili zajeti štirje predmeti: alkohol, cigarete, droge, kofein, čokolada, vadba, igre na srečo, glasba, internet, nakupovanje, delo in ljubezen / odnosi. Ti predmeti, povezani z odvisnostjo, so bili (1), ali so udeleženci menili, da je snov / dejavnost vedenjsko pomembna (pameten), (2), ali menijo, da je prijetna (užitek), (3), ali so čutili potrebo, da bi več zaužili / sodelovali v bolj, da dosežemo enak učinek (alostaza) in (4), če čutijo nelagodje, ko prenehajo uporabljati (ukiniti). Za vsak element so bile uporabljene pettočkovne odzivne lestvice, ki segajo od (1) zelo napačno do 5). Vse lestvice, povezane z odvisnostjo, imajo visoko stopnjo zanesljivosti notranje konsistentnosti (npr. Za skupno lestvico odvisnosti z elementom 96, alfa = 0.93). Povprečne ocene za vsakega od elementov, povezanih z odvisnostjo od 4 (zadovoljstvo, izrazitost, alostaza in umik) so bile izračunane po vseh domenah 12, saj predstavljajo resnično oceno za splošno zasvojenost.
Statistika
Primerjava med vitko, nizko YFAS in visoko YFAS skupino je bila izvedena z uporabo povezave ANOVA s povezavo skupine kot neodvisne spremenljivke in 8 domen YFAS kot odvisnih spremenljivk. Poleg tega smo uporabili Pearsonovo korelacijo med štirimi ukrepi splošnih zasvojenostnih nagnjenj za celotno skupino ter ločeno, nizko YFAS in visoko YFAS skupino posebej. Poleg tega smo opravili regresijsko analizo mediacije20 na visoki skupini YFAS, da bi bolje razumeli odnos med salience, alostazo in umikom. Namesto neposredne vzročne zveze med neodvisno spremenljivko (salience) in odvisno spremenljivko (umik) je bil izračunan model mediacije, da se ugotovi, ali neodvisna spremenljivka (salience) vpliva na mediatorje spremenljivko (alostaza), kar posledično vpliva na odvisno spremenljivko (umik).
Slikovni podatki
Zbiranje podatkov EEG
EEG-ji v stanju počitka so bili zabeleženi, saj je avtorje zanimalo razjasniti nevronske korelate užitka, slinavnosti, alostaze in odtegnitve kot temeljnih mehanizmov, ki so prisotni v (hrani) odvisnih možganih. Hipoteza je, da v možganih obstajajo nevronski podpisi, tudi kadar ljudje, zasvojeni s hrano, niso izpostavljeni zlorabi (hrani), ki jo lahko odkrijejo in ki ljudi nagiba k (prehrambeni) zasvojenosti.
EEG podatki so bili zabeleženi po standardnem postopku. Posnetki so bili izvedeni v popolnoma osvetljeni sobi, vsak udeleženec je pokončno sedel na majhnem, a udobnem stolu. Dejansko snemanje je trajalo približno pet minut. Bolniki so bili poučeni, naj mirno sedijo in sprostijo čeljusti in vrat z zaprtimi očmi, s poudarkom na eni točki pred njimi. EEG smo vzorčili z ojačevalniki Mitsar-201 (NovaTech http://www.novatecheeg.com/) Z 19 elektrode objavljen v skladu s standardom 10-20 International umestitev (Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, T7, C3, CZ, C4, T8, P7, P3, Pz, P4, P8, O1 , O2). Udeleženci so se na dan snemanja vzdržali uživanja alkohola 24 ur pred snemanjem EEG in pijač s kofeinom na dan snemanja, da bi se izognili spremembam EEG, ki jih povzroča alkohol21 ali zmanjšanje moči alfa, ki ga povzroča kofein22,23. Pozornost udeležencev so spremljali parametri EEG, kot sta upočasnitev alfa ritma ali pojav vretena, saj se zaspanost kaže v povečani moči theta24. Preverjeno je bilo, da impedance ostajajo pod 5 kΩ. Podatki so bili zbrani z zaprtimi očmi (frekvenca vzorčenja = 500 Hz, pas je prešel 0.15 – 200 Hz). Podatki izven spleta so bili ponovno vzorčeni v 128 Hz, pasovni prehod je bil filtriran v območju 2 – 44 Hz in je bil nato prenesen v Eureko! programska oprema25, narisan in skrbno pregledan zaradi ročnega zavrnitve artefaktov. Vsi epizodni artefakti, vključno z utripanjem oči, premikanjem oči, stiskanjem zob, gibanjem telesa ali artefaktom EKG, so bili odstranjeni iz toka EEG. Poleg tega je bila izvedena neodvisna analiza komponent (ICA), da se dodatno preveri, ali so bili izključeni vsi artefakti. Za preučitev učinka možne zavrnitve komponent ICA smo primerjali močnostni spekter z dvema pristopoma: (1) samo po zavrnitvi vizualnih artefaktov in (2) po dodatnem zavrnitvi komponente ICA. Srednja moč v delti (2 – 3.5 Hz), theta (4 – 7.5 Hz), alfa1 (8 – 10 Hz), alfa2 (10 – 12 Hz), beta1 (13 – 18 Hz), betaXNNXX Hz), betaXNNXX Hz), betaXNNXX Hz) ), pasov beta2 (18.5 – 21 Hz) in gama (3 – 21.5 Hz)26,27,28 ni pokazal statistično pomembne razlike med obema pristopoma. Zato smo bili prepričani v poročanje o rezultatih dvostopenjskih popravkov artefaktov, in sicer vizualno zavrnitev artefaktov in dodatno neodvisno zavrnitev komponent. Povprečne Fourierove navzkrižne spektralne matrice so bile izračunane za vseh osem pasov.
Lokalizacija vira
Standardizirana elektromagnetna tomografija možganov z nizko ločljivostjo (sLORETA29,30) je bila uporabljena za oceno intracerebralnih električnih virov, ki so ustvarili sedem skupinskih BSS komponent. Kot standardni postopek je skupna povprečna referenčna transformacija29 je bilo izvedeno pred uporabo algoritma sLORETA. sLORETA izračuna električno nevronsko aktivnost kot gostoto toka (A / m2), ne da bi predpostavil vnaprej določeno število aktivnih virov. Prostor za rešitve, uporabljen v tej študiji, in pridružena matrika vodilnega polja sta tista, ki se uporabljata v programski opremi LORETA-Key (prosto dostopna na http://www.uzh.ch/keyinst/loreta.htm). Ta programska oprema izvaja revidirane realne koordinate elektrode in svinčevalno polje, ustvarjeno z uporabo metode mejnih elementov na predlogi MNI-152 (Montreal neurological Institute, Canada) v Mazziotti et al.31,32. Anatomska predloga s ključem sLORETA deli in označi neokortikalno (vključno s hipokampusom in sprednjo cingulatno skorjo) MNI-152 volumen v 6,239 vokselih dimenzije 5 mm3, ki temelji na verjetnostih, ki jih je vrnil Demon Atlas33,34. V soregistraciji je uporabljen pravilen prevod iz prostora MNI-152 v Talaiach in Tournoux35 prostor36.
Celotna analiza korelacije možganov
Korelacije se izračunajo za užitek, umik, alostazo in strpnost z možgansko aktivnostjo. Metodologija, uporabljena za korelacije sLORETA, je neparametrična. Temelji na oceni z randomizacijo empirične porazdelitve verjetnosti za max-statistiko v okviru ničelne primerjave hipotez37. Ta metodologija popravlja večkratno testiranje (tj. Za zbiranje testov, opravljenih za vse voksele in za vse frekvenčne pasove). Zaradi neparametrične narave metode se njena veljavnost ne opira na nobeno domnevo o Gaussovi37. sLORETA statistični kontrastni zemljevidi so bili izračunani z več primerjavami voxel-by-voxel. Prag pomembnosti je temeljil na permutacijskem testu s permutacijami 5000.
Analiza vezja
Izvedli smo analizo konjunkcije s celotnimi korelacijskimi ukrepi možganov za užitek, umik, alostazo in salience38,39,40,41. Analiza vezja določa "skupno komponento obdelave" za dve ali več nalog / situacij z iskanjem območij, aktiviranih v neodvisnih odštevanjih38,39,40,41. Friston et al.39 je tudi navedel, da čeprav se splošna analiza konjunkcije uporablja v skupinskem stanju, se lahko uporablja tudi med skupinami in je bila uporabljena v nekaterih zadnjih dokumentih42,43.
Celotna analiza primerjave možganov
Da bi ugotovili potencialne razlike v možganski električni aktivnosti med nizkimi in visokimi YFAS debelimi udeleženci, smo nato sLORETA uporabili za izvedbo primerjav vokslov za vokslom med pogojem primerjave porazdelitve trenutne gostote. Neparametrične statistične analize funkcionalnih sLORETA slik so bile izvedene za vsak kontrast z uporabo F-statistike za neparne skupine in popravljene za več primerjav. Kot pojasnjujeta Nichols in Holmes, metodologija SnPM ne zahteva nobene domneve o Gaussianity in popravlja za vse več primerjav37. Izvedli smo en test voxel-by-voxel (ki vsebuje 6,239 voxel) za različne frekvenčne pasove.
Fazna koherenca z zaostajanjem
Skladnost in fazna sinhronizacija med časovnimi vrstami, ki ustrezajo različnim prostorskim lokacijam, se ponavadi razlagajo kot kazalci "povezljivosti". Vendar je vsaka mera odvisnosti močno onesnažena s trenutnim, nefiziološkim prispevkom zaradi volumskih prevodnosti44. Vendar pa Pascual-Marqui45, uvedla nove ukrepe skladnosti in fazne sinhronizacije, pri čemer je upoštevala samo trenutno (zaostalo) povezljivost, kar učinkovito odstrani zmeden faktor volumske prevodnosti. Takšna "zaostala fazna skladnost" med dvema viroma se lahko razlaga kot količina navzkrižnega pogovora med regijami, ki prispevajo k izvorni dejavnosti46. Ker obe komponenti nihata skladno s faznim zamikom, se lahko navzkrižni pogovor razlaga kot izmenjava informacij z aksonskim prenosom. Natančneje, diskretna Fourierova transformacija signal razgradi v končnem nizu kosinusnih in sinusnih valov pri Fourierovih frekvencah (Bloomfield 2000). Zaostajanje kosinusnih valov glede na njihove sinusne kolege je obratno sorazmerno z njihovo pogostostjo in znaša četrtino obdobja; na primer obdobje sinusnega valovanja pri 10 Hz je 100 ms. Sinus se premakne za četrtino cikla (25 ms) glede na kosinus. Potem zaostala fazna koherenca pri 10 Hz kaže na koherentna nihanja z zamudo 25 ms, medtem ko je pri 20 Hz zamuda 12.5 ms itd. Prag pomembnosti za določeno vrednost fazne skladnosti z zakasnitvijo glede na asimptotične rezultate je mogoče najti, kot je opisano v Pascual-Marqui (2007), kjer je mogoče najti tudi definicijo zakasnjene fazne koherentnosti. Tako lahko to mero odvisnosti uporabimo za poljubno število možganskih področij skupaj, tj. Za razdeljena kortikalna omrežja, katerih aktivnost je mogoče oceniti s sLORETA. Opredeljeni so ukrepi linearne odvisnosti (skladnosti) med multivariatno časovno vrsto. Ukrepi so negativni in sprejmejo vrednost nič samo, če obstaja neodvisnost in so opredeljeni v frekvenčni domeni: delta (2 – 3.5 Hz), theta (4 – 7.5 Hz), alpha1 (8 – 10 Hz), alpha2 (10 – 12 Hz), beta1 (13 – 18 Hz), beta2 (18.5 – 21 Hz), beta3 (21.5 – 30 Hz) in gama (30.5 – 44 Hz). Na podlagi tega je bila izračunana načeloma zaostala linearna povezljivost. Časovne vrste gostote tokov so bile izvlečene za različna področja interesov s pomočjo sLORETA. Moč v vseh voselih 6,239 je bila normalizirana na moč 1 in dnevnik se je ob vsaki časovni točki preoblikoval. O rezultatih se poroča z uporabo F-testa in kot dnevnik F-razmerja. Področje vrednosti zanimanja tako odraža del pretvorbe dnevnika celotne moči v vseh vokslih, ločeno za določene frekvence. Izbrane regije so bile pregenualna sprednja cingulatna skorja, hrbtna hrbtna dorzalna cingulata in zadnja cingulatna skorja.
Statistične analize za koherenco zaostalih faz
Izračunali smo fazno sinhronizacijo / koherenco za kontrastne zemljevide funkcionalne povezljivosti. Primerjava je bila izračunana med odvisnimi in kontrolnimi skupinami ter povezana z alostazo, odtegnitvijo in izrazitostjo za visoko skupino YFAS. Prag pomembnosti je temeljil na permutacijskem testu s permutacijami 5000. Ta metodologija popravlja večkratno testiranje (tj. Za zbiranje testov, opravljenih za vse voksle in za vse frekvenčne pasove). O rezultatih se poroča z uporabo F-testa in kot dnevnik F-razmerja.
Rezultati
Značilnosti udeležencev
Na splošno primerjava med vitkim, nizkim in visokim YFAS kaže znatno razliko (F = 104.18, p <0.001). Skupina vitkosti in nizka YFAS se ne razlikujeta, se pa razlikujeta od skupine z visoko YFAS. To so potrdile različne podkale YFAS: prekomerna uporaba hrane, čas, porabljen za hrano, socialni umik, odtegnitveni simptomi in hrana (glej Slika 1); vendar se visoka skupina YFAS ne razlikuje od nizke YFAS ali vitke skupine glede trdovratne uporabe kljub škodljivosti ali strpnosti.
Debela skupina, ki je odvisna od hrane (z visokim YFAS), se obnaša drugače kot pusto in z debelo zasvojeno debelo skupino (nizek YFAS). Skupina, ki je vitka in neživila, je popolnoma enaka.
Vedenjski podatki
Korelacijska analiza med štirimi spodnjicami v vprašalniku o splošnih zasvojenostih je pokazala pomembno pozitivno korelacijo (po korekciji) med užitkom in strpnostjo ter med alostazo in umikom za vse tri skupine udeležencev (glej Tabela 2). Podobno razmerje je bilo ugotovljeno med užitkom in plitkostjo, pa tudi med alostazo in umikom za vitke in nizke udeležence YFAS. Za visoko skupino YFAS je bila ugotovljena pomembna pozitivna korelacija med užitkom in izrazitostjo ter med alostazo in odtegnitvijo. Ugotovljena je bila tudi pozitivna korelacija med salience in alostazo ter med salience in odtegnitvijo za isto skupino. Učinek posredovanja je nadalje pokazal, da je bil odnos med saliance in odtegnitvijo posredovan z alostazo (Sobel test: 3.17, p = 0.001; glej Slika 2).
Vendar je izločanje povezano z alostazo in odtegnitvijo le v skupini, odvisni od odvisnosti. Poleg tega je vpliv izločanja na odtegnitev posreden, ki ga posredujejo alostaza.
Slikovni podatki
Celotna možganska korelacijska analiza: užitek, umik, alostaza in izrazitost (celotna skupina: vitki, nizki in visoki YFAS)
Korelacijska analiza med užitkom in možgansko aktivnostjo je pokazala pomembno pozitivno korelacijo med aktivnostjo alfa2 v skorji rostralnega prednjega cingulata, ki sega v dorzomedial prefrontalno skorjo in dorsolateralno prefrontalno skorjo (Slika 3). Ugotovljena je bila tudi pozitivna korelacija med aktivnostjo uživanja in frekvenčnim pasom beta1 v pregenualni prednji cingulatski skorji in ventrolateralni prefrontalni skorji ter frekvenci beta2 v desnem otoku (Slika 3). Za delte, theta, alpha1, beta3 ali gama frekvenčne pasove ni bil ugotovljen pomemben učinek.
Tople barve (rumeno-rdeča) predstavljajo pozitivne korelacije, hladne barve (modra) pa negativne korelacije.
Ugotovljena je bila pomembna pozitivna korelacija med odtegnitvijo in aktivnostjo frekvenčnega pasu alpha2 v rostralnem prednjem cingulatu korteksa / hrbtni medialni prefrontalni skorji (Slika 3). Pozitivna korelacija je bila opažena med odtegnitvijo in aktivnostjo frekvenčnega pasu beta1 v predkonu, dorsolateralnem prefrontalnem korteksu, nadrejenem parietalnem režnja in levem temporo-okcipitalnem stičišču. Ugotovljena je bila negativna korelacija med odtegnitvijo in aktivnostjo gama pasu v predelu sporskega predorja hrbtenice in parahippokampala ter desnem temporoparietalnem območju. Za frekvenčne pasove delta, theta, alpha1, beta2 ali beta3 ni bil ugotovljen pomemben učinek.
Alostaza je bila pozitivno povezana z aktivnostjo beta3 v pregenualnem prednjem cingulatskem korteksu in dorsolateralnem prefrontalnem korteksu ter negativno z aktivnostjo gama pasu v levem parahippokampusu (Slika 3). Za frekvenčne pasove delta, theta, alpha1, alpha2, beta1 ali beta2 ni bil ugotovljen pomemben učinek.
Med izrazitostjo in aktivnostjo v katerem koli frekvenčnem pasu niso bile ugotovljene pomembne korelacije.
Analiza povezave (celotna skupina)
Analiza konjunkcije med alostazo in odtegnitvijo je pokazala skupno dvostransko delovanje alpha2 v rostralnem prednjem cingulatu korteksa / hrbtne medialne prefrontalne skorje. Za delte, theta, alpha1, beta1, beta2, beta3 ali gama frekvenčne pasove ni bil ugotovljen učinek (Slika 4, zgornja leva plošča).
Analiza konjunkcije med slišnostjo in užitkom je pokazala tudi skupno aktivnost alpha2 v rostralni anteriorni cingulatni skorji / hrbtni medialni prefrontalni skorji (Slika 4, zgornja desna plošča). Za delte, theta, alpha1, beta1, beta2, beta3 ali gama frekvenčne pasove ni bilo ugotovljenega učinka.
Analiza konjunkcij obeh zgoraj omenjenih konjunkcijskih analiz je pokazala skupno dvostransko aktivnost alfa2 v rostralnem prednjem cingulatu korteksa / dorzalnega medialnega predfrontalnega korteksa in skupne aktivnosti gama pasu v levem rostralnem anteriornem cingulatu korteksa / dorzalnem medialnem predfrontalnem korteksu, hrbtni stranski prefrontalni skorji in dvostranski zadnja cingulatna skorja (Slika 4, spodnja plošča). Za frekvenčne pasove delta, theta, alpha1, beta1, beta2 ali beta3 ni bil ugotovljen učinek.
Primerjava med nizkimi in visokimi YFAS
Primerjava med nizko (brez zasvojenosti s hrano) in visoko YFAS (hrano zasvojeni) udeleženci kaže povečano aktivnost beta1 in beta2 v rostralnem prednjem cingulatu korteksa / dorzalnem medialnem predfrontalnem korteksu, tako dvostransko kot v premotorju / motorični skorji na levi strani visoka skupina YFAS (Slika 5). Za delte, theta, alpha1, alpha2, beta3 ali gama frekvenčne pasove ni bilo ugotovljenega učinka.
Analiza vezja (skupina High YFAS)
Analiza konjunkcije za udeležence High YFAS med salience in alostazo je pokazala skupno aktivnost v skorji zadnjega cingulata, ki sega do precuneusa za delte, theta in alpha1 (Slika 6). Poleg tega je bil za frekvenčni pas theta identificiran deljena aktivnost v superiornem parietalnem režnja. Za gama pas je bila opažena skupna aktivnost v posteriorni cingulatni skorji dvostransko kot tudi v levem ventralnem lateralnem predfrontalnem korteksu, inzuli in sprednjem temporalnem polu (spodnji desni kvadrant Slika 6). Za frekvenčne pasove delta, alpha2, beta1 ali beta2 ni bil ugotovljen učinek.
Poleg tega je bila za superiorni parietalni reženj določena skupna aktivnost theta frekvenčnega pasu. Za gama pas je deljena aktivnost v PCC dvostransko kot tudi v levem VLPFC, insuli in sprednjem časovnem polu (spodnji desni kvadrant Slika 5).
Skupinske primerjave za fazno skladnost faz
Znatno povečana povezljivost (F = 1.76, p <0.05) je bil identificiran med predgenualno sprednjo cingulatno skorjo, hrbtno sprednjo cingulasto skorjo in zadnjo cingulativno skorjo za gama frekvenčni pas za skupino z visoko YFAS v primerjavi s kontrolno skupino (glej Slika 7). Za frekvenčne pasove delta, theta, alpha1, alpha2, beta1, beta2 ali beta3 ni bil ugotovljen pomemben učinek.
Analiza korelacije skladne fazne faze za visoko skupino YFAS
Korelacijska analiza med zakasnjeno fazno koherenco in alostazo je pokazala pomemben učinek (r = 0.38, p <0.05) za frekvenčne pasove delta, theta, alpha1, alpha2, beta1, beta2, beta3 in gama. Za frekvenčne pasove delta, theta, beta2, beta3 in gama je bila ugotovljena povečana povezava med pregenualno sprednjo cingulatno skorjo, hrbtno sprednjo cingulatno skorjo in zadnjo cingulatno skorjo. To kaže na to, da višji kot so zasvojeni udeleženci na alostazi, bolj močna je povezava med tremi področji. Za frekvenčna pasova alfa1 in alfa2 je bila ugotovljena zmanjšana povezanost med predgenualno sprednjo cingulatno skorjo in zadnjo cingulatno skorjo, pa tudi med hrbtno sprednjo cingularno skorjo in zadnjo cingularno skorjo. To pomeni, da nižja kot je odvisnost udeležencev glede alostaze, močnejša je povezljivost. Za frekvenčni pas beta1 so ugotovili pomemben učinek med hrbtno sprednjo cingulatno skorjo in zadnjo cingulatno skorjo ter med pregenualno sprednjo cingulatno skorjo in hrbtno anteriorno cingulatno skorjo. Ta zadnja ugotovitev kaže na to, da višji kot so zasvojeni udeleženci z oceno alostaze, močnejša je povezana povezanost. Glej Slika 8 za pregled.
Korelacijska analiza med koherenco zakasnele faze oziroma odvzemom in izrazitostjo ni pokazala pomembnih učinkov za pasove delta, theta, alpha1, alpha2, beta1, beta2, beta3 ali gama frekvenčnih pasov.
Razprava
Naši rezultati vedenja, ki jih poročajo sami, kažejo, da je užitek, ki izhaja iz snovi ali dejavnosti, povezan s slišnostjo ali vedenjskim pomenom, ki mu je pripisan. Poleg tega se zdi, da je napovedna ponastavitev referenčne vrednosti (alostaza) močno povezana z umikom. Ta združenja so prisotna tako za osebe, ki so odvisni od hrane, kot tudi osebe, ki niso odvisni od hrane, kar kaže na to, da gre za normalen fiziološki odziv. Dejansko ima pri zaužitju hrane popolnoma enak dražljaj hrane na začetku obroka (ko je lačen) nanj pripisano drugačno hedonsko težo kot na mestu obroka, ko se je postavila sitost. To kaže na alostazo, tj. Sklicevanje ponastavitev se zgodi fiziološko, tako da ljudje prenehajo jesti, ko so izpolnjene zahteve po telesni energiji. Z drugimi besedami, alostaza je odvisna od stanja ali konteksta. Pri posameznikih, ki niso odvisni od hrane ali vitkih ljudi, slinavost ne vpliva na alostazo, vendar pri osebah z zasvojenostjo s hrano, kar kaže na to, da gre za patološki pojav, ki bi lahko bil značilen za zasvojenost s hrano. To kaže, da pri ljudeh z zasvojenostjo s hrano vedenjski pomen (tj. Izrazitost) snovi (zlorabe) povzroči napovedno ponastavitev (tj. Alostazo), kar povzroči željo po pridobivanju več snovi (hrepenenje), ki poteka vzporedno z negativno motivacijsko stanje, znano kot umik47.
Zanimivo je, da rezultati slikanja nevrofigurij kažejo, da so užitek, pljuvnost, alostaza in odtegnitev vsi povezani nevrofiziološko, saj imajo skupno pesto v rostralnem prednjem cingulatu korteksa / dorzalnem medialnem predfrontalnem korteksu in dorsolateralnem prefrontalnem korteksu, pa tudi v zadnjičnem cingulatskem korteksu kot dokazano z veznimi analizami. To je skupno tako za zasvojene s hrano, kot za ne-hrano in za vitke posameznike, kar kaže na to, da predstavlja normalen fiziološki pojav.
Rostralna sprednja cingulatna skorja je vključena v obdelavo "negotovosti"48,49,50,51,52. Negotovost je opredeljena kot stanje, v katerem dane predstave sveta ni mogoče sprejeti za vodenje poznejšega prepričanja53 zmanjšati pa ga je mogoče s pridobivanjem več informacij iz okolja51 ali z risanjem po spominu54. Rostralna do dorzalna sprednja cingulatna skorja ima vlogo pri pridobivanju novih podatkov pri poskusu zmanjšanja negotovosti55,56. Zato ni presenetljivo, da naši rezultati kažejo, da aktivnost v prednjem cingulatskem predelu korelira z umikom, kar bo sprožilo potrebo po akciji, kodirano s hrbtnim hrbtnim hrbtnim možganskim korteksom in insulo.57. Pregenualna sprednja cingulatna skorja zavira nadaljnji vnos somatosenzorja58,59, vestibularni60 in slušni sistemi61. Nepravilno delovanje tega mehanizma vodi v hiperaktivno stanje znotraj teh sistemov, kar ima za posledico bolečino, povezano s fibromialgijo62, vrtoglavica60 oziroma tinitus oz63,64,65,66. Poleg tega isto območje zavira agresijo67,68,69, in gensko določena pomanjkljivost pregenualnega nadzora nad možgansko skorjo nad sprednjo cingulato je povezana z agresivnostjo67,68,69. Tako izgleda, da ima pregenualna sprednja cingulatna skorja nespecifično funkcijo supresije, ki je analogna nespecifičnosti hrbtne hrbtne hrbtne cingulatske skorje kot dela splošne vidne mreže70,71 ki deluje za pridobivanje več vložka57 s pripisovanjem vidnosti dražljajem70,72,73. Pregenualna anteriorna cingulatna skorja ima tudi pomembno vlogo pri kodiranju užitka s svojo povezavo z orbitofrontalno skorjo74. To je v skladu s konceptom, da je užitek skupna valuta, ki daje prednost obdelavi vedenjsko dražljivih dražljajev75,76. V tej študiji je količina užitka, pridobljenega s snovjo ali delovanjem, povezana z naraščajočo aktivnostjo v pregenualnem prednjem cingulatu in rostralnem korteksu sprednjega cingulata, ki sega v dorzalno bočno prefrontalno skorjo (glejte Slika 3).
Naši rezultati kažejo, da je alostaza normalen fiziološki proces, kar potrjuje ugotovitve drugih3. Zdi se, da ta napovedni mehanizem za ponastavitev referenc nadzirata rostralna sprednja cingulatna skorja in hrbtna stranska prefrontalna skorja, kar dokazujejo podatki, ki jih povzročajo nevrografiranje. Pomembno je, da naši podatki kažejo, da alostaza poganja tudi fiziološki umik, saj je pogosta ugotovitev vitkih in vseh debelih posameznikov. Tako se zdi, da se želja, ki jo povzroči umik, nanaša na alostazo na podoben način, kot je "všeč" / užitek povezan s strpnostjo.
Pri vitkih in neživili odvisnih osebah pljuvanje in umik nista povezana. Nasprotno pa pri osebah, odvisnih od hrane, slišnost spremeni umik; vendar se zdi, da je ta učinek posredovan posredno z alostatičnim ponastavitvijo referenc. Zdi se, da je za zasvojenost s hrano značilna selektivna interakcija med strpnostjo in alostazo. Nato se postavi vprašanje: kateri nevronski mehanizem je podlaga za ponastavitev referenc, ki jih poganja patološko? Analiza konjunkcije med salience in alostazo v skupini, odvisni od hrane, kaže, da je ta pojav povezan z aktivnostjo zadnjega cingulatskega korteksa, ki sega v prekuneus in zgornjo parietalno lobulo, pa tudi v ventralno lateralno prefrontalno skorjo, ki sega v insulo in sprednje temporalno režnja. Lahko bi ugibali, da v zasvojenem stanju zadnja cingulatska skorja omogoča ponastavitev samoreferenčne nastavljene točke, ki temelji na vidnosti dražljaja. To predlaga funkcionalna povezljivost PCC-ja in ACC-ja (Slika 6), ki je v korelaciji s količino referenčne ponastavitve (alostaze) (Slika 7). Posteljna cingulatna skorja je glavno vozlišče omrežja za samoreferenčni privzeti način77,78 in zdi se, da je vpleten v alostazo (gl Slika 5). Ena njegovih temeljnih funkcij je omogočiti prilagodljive spremembe vedenja pred spreminjajočim se svetom79. Za prilagajanje spreminjajočemu se okolju je treba predvideti notranje in zunanje dražljaje ter jih nato primerjati s trenutnim stanjem jaza. To se verjetno zgodi na različnih območjih znotraj zadnje posteljice cingulata80,81. Dejansko predelava dražljajev iz notranjega sveta večinoma poteka v ventralnem posteriornem cingulatskem korteksu, medtem ko predelava dražljajev iz zunanjega sveta pretežno poteka na hrbtni zadnjični cingulatni skorji81. Tako bi lahko napovedna ponastavitev referenčne vrednosti kritično odvisna od aktivnosti zadnjega cingulata in funkcionalne povezanosti.
Kritična vedenjska razlika med odvisnostjo in ne-odvisnostjo je alostaza, ki jo poganja salience (rdeča puščica Slika 1), ki je povezana z aktivnostjo v pregenualni anteriorni cingulatni skorji / ventralni medialni prefrontalni skorji in obratno povezana z aktivnostjo v območju parahippokampala. Z drugimi besedami, to kaže na povečanje ugodja, povezanega s snovjo, in na sočasno zmanjšanje njenega kontekstualnega vpliva82,83, saj je območje parahippocampal pretežno vključeno v kontekstualno obdelavo82,83. To kaže, da je zloraba odvisna od njenega konteksta. To bi lahko hipotetično razložilo, zakaj zasvojeni ljudje ne prenehajo uživati zlorabe, saj kontekstualni vplivi postanejo manj vplivni pri zatiranju nadaljnjega vnosa. To je značilno za zasvojenost, saj vez med salience in alostazo pri osebah, ki niso odvisne od debelosti in vitkih ljudi, ne kaže pomembne prekrivajoče se dejavnosti. To kaže na to, da v odvisni vrsti nenormalna značilnost, ločena od njene kontekstualne ustreznosti, poganja napovedno ponastavitev referenčne vrednosti, da bi pridobila več prispevka za zmanjšanje negotovosti (ali sem vzela dovolj hrane, da izpolnim svoje potrebe po energiji?) In da je to fenomenološko izraženo kot umik, negativno čustveno stanje, ki bo vzbudilo hrepenenje, intenzivno željo po uživanju snovi. Čeprav pri ljudeh, ki niso zasvojeni, tudi alostaza povzroči odtegnitev, je pri odvisnikih le, da je alostaza odvisna od izrazitosti dražljaja, in zdi se, da to referenčno ponastavitev nadzira posteriorna možganska skorja.
Pomembno vprašanje je, ali je alostaza, ki jo poganja salience, edinstvena pri zasvojenosti, rezultat nenormalne funkcionalne povezanosti, ki se razvije v odvisnosti med vozliščem slinavske mreže (rostralno do hrbtno sprednjo cingulatno skorjo) in vozliščem samoreferenc. (alostaza) mreža (posteriorna cingulatna skorja) (gl Slika 5).
Vendar se zdi, da je alostaza sama povezana s pregenualno anteriorno cingulatno skorjo / ventralno medialno aktivnostjo predfrontalne skorje, ki je tudi del samoreferenčne mreže privzetega načina. Drug konceptualni način tega je, da samoreferenčni posteriorni cingulatni korteks komunicira z hrbtno hrbtno hrbtenico hrbtne hrbtenice, ki sodeluje pri pridobivanju več vnosa, in s pregenualno prednjo cingulatno skorjo, ki sodeluje pri zatiranju več, in da se referenca ponastavi v zadnjem delu Cingulate cortex nadzoruje ravnotežje med zbiranjem vnosa in zaviranjem vnosa55. Zato smo analizirali funkcionalno povezljivost teh območij 3. To je pokazalo, da imajo debeli posamezniki, odvisni od hrane, povečano funkcionalno povezanost med rostralno anteriorno cingulatno skorjo - pregenualno prednjo cingulatno skorjo - zadnjo mrežo korteksa cingulata. Ker pripadata predgeneracijska sprednja cingulatna skorja in posteriorna cingulatna skorja v samoreferenčno omrežje privzetega načina, se zdi, da je vidno omrežje povezano s privzetim načinom in močnejša je povezava, večja je referenčna ponastavitev (razen alfa) . Ugotovitve te študije kažejo, da bi lahko izrazitost ali vedenjski pomen, ki je povezan s hrano pri ljudeh, odvisnih od hrane, ponastavil svojo referenčno točko v koru pregenualnega prednjega cingulata, posredovanega prek samoreferenčnega zadnjega cingulata. Ker ni bilo izračunanih nobenih učinkovitih ukrepov povezovanja, je to mogoče domnevati le z mehaničnega vidika, ki izhaja iz analize mediacije.
Slabost te študije je, da pojmi o užitku, pomenu, alostazi in umiku temeljijo na posameznih vprašanjih in ne na vprašalniku; vendar se zdi, da vprašanja zajamejo bistvo konceptov. (1) izrazitost je opredeljena z vprašanjem, ki posebej postavlja vprašanje, ali so udeleženci menili, da je snov / dejavnost vedenjsko pomembna71,84, (2) užitek opisuje vprašanje, ki posebej sprašuje, ali so se mu zdeli prijetni, (3) alostaza je opredeljena z vprašanjem, ki konkretno postavlja vprašanje, ali so čutili potrebo, da bi več zaužili / sodelovali v njem, da bi dosegli enak učinek3,5 in (4) umik je opredeljen z vprašanjem, ki vpraša, ali ob prekinitvi uživanja čutijo nelagodje. Ker se zdi, da vsa ta vprašanja zajemajo definicijo preučenih konceptov, menimo, da je ta pristop veljaven, čeprav ne spreminja niza v proučevane koncepte. Prednost tega pristopa je, da z omejitvijo vprašanja na definicijo pojma loči preučene koncepte bolje kot pri večjih vprašalnikih, kjer se lahko postavi več prekrivajočih se vprašanj. Nadaljnje študije bi morale oceniti, ali posamezna vprašanja, uporabljena v tej študiji, res odražajo opisano vedenje (užitek, občutljivost, alostaza in umik). To bi lahko dosegli z dodajanjem bolj izčrpnih vprašalnikov in izvedbo korelacijskih analiz med posameznimi vprašanji in bolj izčrpnimi vprašalniki.
Druga slabost študije je ta, da zaradi dejstva, da večina udeležencev izpolnjuje 3 ali več kriterijev YFAS, se večina bolnikov lahko šteje za odvisnike od hrane. Kljub temu, da bi preverili, ali so se udeleženci z večjimi odvisnostmi vedenjsko in nevrofiziološko razlikovali od manj zasvojenih in vitkih kontrol, smo izvedli srednjo analizo razcepa. Prihodnje študije bi morale vključevati večje velikosti vzorcev in tudi bolj izrazite skupine. Poleg tega smo za YFAS uporabili srednjo razcepitev, kar bi lahko šteli za šibkost. Vendar pa je jasno, da je srednja razdeljenost jasno različna na YFAS. Kot Slika 1 kaže, da imajo subjekti z nizkim številom YFAS podoben profil kot vitki subjekti, medtem ko imajo ljudje, ki so visoko ocenjeni na YFAS, očitno drugačen profil.
Druga omejitev te študije je nizka ločljivost lokalizacije vira, ki je sama po sebi posledica omejenega števila senzorjev (19 elektrode) in pomanjkanja anatomskih modelov naprej. To zadostuje za rekonstrukcijo vira, vendar ima za posledico večjo negotovost pri lokalizaciji vira in zmanjšano anatomsko natančnost, zato je prostorska natančnost te študije bistveno manjša kot pri funkcionalni MRI. Kljub temu je sLORETA dobila veliko potrditev iz študij, ki so združevale LORETA z drugimi bolj uveljavljenimi metodami lokalizacije, kot je funkcionalna slika z magnetno resonanco (fMRI)85,86, strukturna MRI87 in pozitronska emisijska tomografija (PET)88,89,90 in je bil uporabljen v prejšnjih študijah za odkrivanje specifične aktivnosti, npr. aktivnosti v slušni skorji91,92,93. Nadaljnja validacija sLORETA temelji na sprejemanju lokalizacijskih ugotovitev iz invazivnih, vsadljenih globinskih elektrod kot temeljne resnice, kar je bilo dokazano v številnih raziskavah epilepsije94,95 in kognitivne ERP96. Velja poudariti, da so globoke strukture, kot je sprednja cingulatna skorja97in mesial temporal lobes98 lahko s temi metodami pravilno lokaliziramo. Vendar pa bi lahko nadaljnje raziskave izboljšale prostorsko natančnost in natančnost je mogoče doseči z uporabo EEG z visoko gostoto (npr. Elektrodami 128 ali 256), s posebnimi modeli glave in MEG posnetki.
Če povzamemo, zbiranje ali zatiranje vnosa temelji na predvidevanju, kaj se zahteva z energijo, z informacijami, zbranimi s področij, ki sodelujejo pri pridobivanju več vnosa (rostralna do hrbtna sprednja cingulatna skorja), in območja, ki zavira nadaljnji vnos (pregenual anterior cingulate cortex ). Samoreferenčna napoved, ki temelji na energijski potrebi, določa alostatsko referenco, ki jo nadzira samoreferenčni posteriorni cingulatni korteks. Umik je signal, da je potrebnega več vnosa, zadovoljstvo pa pomeni, da je bilo ugotovljeno dovolj vnosa. Ti občutki se prilagodijo glede na alostatsko raven, ki jo pri odvisnih ljudeh določa neapaktivno (nediaminično ali fiksno) sliko, ki je pritrjena na snov. Zato se zdi, da je užitek / všeč fenomenološki izraz, da dobimo dovolj izrazitih dražljajev, umik, ki vodi do želje, pa je posledica alostatične ponastavitve sklicevanja, tako da je potrebnih več dražljajev. Poleg tega v nasprotju z ne-odvisnostjo patološko neprilagodljivo pljuvanje, povezano s snovjo zlorabe, povzroči umik, kar bo ustvarilo potrebo po ukrepanju za pridobitev več istega dražljaja. Za potrditev nekaterih predlaganih mehanizmov, opisanih v tem poročilu, bodo potrebne nadaljnje študije. To je mogoče storiti s pregledom dinamičnega modela, v katerem se daje hrana ali pijača, dokler se ne doseže sitost, in se izvajajo zaporedni EEG v različnih časovnih trenutkih, ki so povezani s stanjem sitosti.
Dodatne informacije
Kako citirati ta članek: De Ridder, D. et al. Alostaza v zdravju in odvisnosti od hrane. Sci. Rep. 637126; doi: 10.1038 / srep37126 (2016).
Opomba založnika: Springer Nature ostaja nevtralna glede trditev o sodnih pristojnostih v objavljenih zemljevidih in institucionalnih povezavah.
Reference
- 1.
Bernard, C. Uvod v l'Etude de la Médicine Expérimentale. (JB Baillière, 1865).
· 2.
Cannon, W. Organizacija za fiziološko homeostazo. Physiol Rev 9399-431 (1929).
3.
Sterling, P. Alostaza: model napovedne ureditve. Physiol Behav 1065-15 (2012).
· 4.
Sterling, P. & Eyer, J. In Priročnik življenjskega stresa, spoznav in zdravja (izd S., Fisher & J., Razlog) 629 – 649 (Wiley, 1988).
5.
Koob, GF & Le Moal, M. Zasvojenost z drogami, disregulacija nagrade in alostaza. Neuropsychopharmacology 2497-129 (2001).
· 6.
Koob, GF & Le Moal, M. Zasvojenost in sistem premikanja možganov. Annu Rev Psychol 5929-53 (2008).
· 7.
Taylor, KS, Seminowicz, DA & Davis, KD Dva sistema povezovanja stanja mirovanja med izolo in cingulatno skorjo. Hum Brain Mapp (2008).
8.
Morrison, jaz., Perini, jaz. & Dunham, J. Fasete in mehanizmi adaptivnega bolečinskega vedenja: napovedna regulacija in ukrepanje. Spredaj Hum Neurosci 7755 (2013).
- ·
· 9.
Kenny, PJ Mehanizmi za nagrajevanje pri debelosti: nova spoznanja in prihodnje usmeritve. Nevron 69664-679 (2011).
· 10.
Ziauddeen, H., Farooqi, IS & Fletcher, PC Debelost in možgani: kako prepričljiv je model zasvojenosti? Narava pregledov. Nevroznanost 13279-286 (2012).
· 11.
Gearhardt, AN & Corbin, WR Vloga odvisnosti od hrane v kliničnih raziskavah. Trenutna farmacevtska zasnova 171140-1142 (2011).
· 12.
Gearhardt, AN, Corbin, WR & Brownell, KD Predhodna potrditev lestvice zasvojenosti s hrano Yale. Appetite 52430-436 (2009).
· 13.
Robinson, TE & Berridge, KC Nevronske osnove za hrepenenje po drogah: teorija o zasvojenosti, ki spodbuja senzibilizacijo. Brain Res Brain Res Rev 18247-291 (1993).
· 14.
Robinson, MJ, Fischer, AM, Ahuja, A, Manj, EN & Maniates, H. Vloge "želeti" in "ljubiti" v motivacijskem vedenju: igre na srečo, hrano in odvisnosti od drog. Curr Top Behav Neurosci (2015).
15.
Clark, SM & Saules, KK Validacija lestvice odvisnosti od hrane na Yaleu med populacijo operacij za hujšanje. Jejte Behav 14216-219 (2013).
· 16.
Innamorati, M. et al. Psihometrične lastnosti italijanske lestvice zasvojenosti s hrano Yale pri bolnikih s prekomerno telesno težo in debelostjo. Jejte težo (2014).
· 17.
Blum, K. et al. Nevrogenetika sindroma pomanjkanja nagrade (RDS) kot glavni vzrok "prenosa odvisnosti": nov pojav se pojavlja po bariatrični kirurgiji. Časopis o genetskem sindromu in genski terapiji 2012 (2011).
18.
Koob, GF Nevrobiologija zasvojenosti: nevroadaptacijski pogled, pomemben za diagnozo. Odvisnost 101 Suppl 1, 23 – 30 (2006).
· 19.
Meyer, B., Rahman, R. & Pastir, R. Hipomanjske osebnostne lastnosti in zasvojenost s težnjami. Osebnost in individualne razlike 42801-810 (2007).
- ·
· 20.
Baron, RM & Kenny, DA Razlikovno razlikovanje med moderatorjem in mediatorjem v socialno psiholoških raziskavah: konceptualni, strateški in statistični vidiki. J Pers Soc Psychol 511173-1182 (1986).
· 21.
Volkow, ND et al. Povezava med starostnim upadom možganske dopaminske aktivnosti in oslabitvijo frontalnega in cingulatskega metabolizma. AJ Psihiatrija 15775-80 (2000).
· 22.
Logan, JM, Sanders, AL, Snyder, AZ, Morris, JC & Buckner, RL Premalo zaposlovanje in neselektivno zaposlovanje: disociabilni nevronski mehanizmi, povezani s staranjem. Nevron 33827-840 (2002).
· 23.
Gates, GA & Cooper, JC Incidenca upadanja sluha pri starejših. Acta Otolaringol 111240-248 (1991).
· 24.
Moazami-Goudarzi, M., Michels, L., Weisz, N. & Jeanmonod, D. Povečanje nizke in visoke frekvence EEG pri temporo pri bolnikih s kroničnim tinitusom. Študija QEEG pri bolnikih s kroničnim tinitusom. BMC nevroznanost 1140 (2010).
· 25.
EureKa! (Različica 3.0) [Računalniška programska oprema]. Knoxville, TN: Programska oprema NovaTech EEG Inc. je na voljo na spletni strani www.NovaTechEEG (2002).
· 26.
Pesem, JJ et al. Hiperakuza povezana patološka nihanja možganskega nihanja v možganih tinitusa: hiperreaktivna mreža s paradoksalno neaktivnim slušnim korteksom. Struktura možganov Funct (2013).
27.
Pesem, JJ, De Ridder, D., Schlee, W., Van de Heyning, P. & Vanneste, S. "Težavno staranje": razlike v možganski aktivnosti med zgodnjim in poznim nastankom tinitusa. Neurobiolno staranje 341853-1863 (2013).
· 28.
Pesem, JJ, Punte, AK, De Ridder, D., Vanneste, S. & Van de Heyning, P. Nevronski substrati, ki napovedujejo izboljšanje tinitusa po kohlearni implantaciji pri bolnikih z enostransko gluhostjo. Poslušaj Res 2991-9 (2013).
· 29.
Pascual-Marqui, RD Standardizirana elektromagnetna tomografija možganov z nizko ločljivostjo (sLORETA): tehnični podatki. Metode Poiščite Exp Clin Pharmacol 24 Suppl D, 5 – 12 (2002).
· 30.
Pascual-Marqui, RD, Esslen, M., Kochi, K. & Lehmann, D. Funkcijsko slikanje z elektromagnetno tomografijo možganov z nizko ločljivostjo (LORETA): pregled. Metode Poiščite Exp Clin Pharmacol 24 Suppl C, 91 – 95 (2002).
· 31.
Mazziotta, J. et al. Verjetni atlas in referenčni sistem za človeške možgane: Mednarodni konzorcij za kartografijo možganov (ICBM). Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 3561293-1322 (2001).
· 32.
Mazziotta, J. et al. Štiridimenzionalni verjetnostni atlas človeških možganov. J Am Med Inform izr 8401-430 (2001).
· 33.
Lancaster, JL et al. Anatomska globalna prostorska normalizacija. Nevroinformatika 8171-182 (2010).
· 34.
Lancaster, JL et al. Odstopanje med koordinatami MNI in Talairach analizirano z uporabo možganske predloge ICBM-152. Preslikava človeških možganov 281194-1205 (2007).
· 35.
Talairach, J. & Tornoux, P. Koplanarni stereotaksični atlas človeških možganov: 3-dimenzionalni proporcionalni sistem: pristop k slikanju možganov. (Georg Thieme, 1988).
36.
Brett, M., Johnsrude, IS & Owen, AM Problem funkcionalne lokalizacije v človeških možganih. Nat Rev Neurosci 3243-249 (2002).
· 37.
Nichols, TE & Holmes, AP Neparametrični testi permutacije za funkcionalno slikanje nevrografij: primer s primeri. Hum Brain Mapp 151-25 (2002).
· 38.
Cena, CJ & Friston, KJ Kognitivna vez: nov pristop k poskusom aktivacije možganov. Neuroimage 5261-270 (1997).
· 39.
Friston, KJ, Holmes, AP, Cena, CJ, Buchel, C. & Worsley, KJ Večpredmetne študije fMRI in analize konjunkcij. NeuroImage 10385-396 (1999).
· 40.
Friston, KJ, Penny, WD & Glaser, DE Ponovna povezava. NeuroImage 25661-667 (2005).
· 41.
Nichols, T., Brett, M., Andersson, J., Wager, T. & Poline, JB Veljavni sklepni sklep z minimalno statistiko. NeuroImage 25653-660 (2005).
· 42.
Heuninckx, S., Wenderoth, N. & Swinnen, SP Sistemska nevroplastičnost v starajočih se možganih: najem dodatnih nevronskih virov za uspešno motorično delovanje pri starejših osebah. Časopis za nevroznanost: uradna revija Društva za nevroznanost 2891-99 (2008).
· 43.
Bangert, M. et al. Skupna omrežja za slušno in motorično obdelavo pri profesionalnih pianistih: dokazi iz fMRI veznika. NeuroImage 30917-926 (2006).
· 44.
Pascual-Marqui, R. Takojšnje in zamaknjene meritve linearne in nelinearne odvisnosti med skupinami multivariatnih časovnih vrst: frekvenčna razgradnja (2007).
· 45.
Pascual-Marqui, R. Diskretne, 3D razporejene, linearne metode slikanja električnih nevronskih aktivnosti. Del 1: natančna, ničelna lokalizacija napak (2007).
46.
Congedo, M., John, RE, De Ridder, D., Prichep, L. & Isenhart, R. O „odvisnosti“ neodvisnih virov EEG skupine; študija EEG na dveh velikih bazah podatkov. Možgani Topogr 23134-138 (2010).
· 47.
Koob, GF Temna stran čustev: perspektiva odvisnosti. Eur J Pharmacol 75373-87 (2015).
· 48.
Critchley, HD, Mathias, CJ & Dolan, RJ Nevronska aktivnost v človeških možganih, povezana z negotovostjo in vzburjenostjo med predvidevanjem. Nevron 29537-545 (2001).
· 49.
Goni, J. et al. Nevronski substrat in funkcionalna integracija negotovosti pri odločanju: pristop teorije informacij. PLoS One 6, e17408 (2011).
· 50.
Keri, S., Decety, J., Roland, PE & Gulyas, B. Negotovost lastnosti aktivira skorjo sprednje cingule. Hum Brain Mapp 2126-33 (2004).
- ·
· 51.
Rushworth, MF & Behrens, TE Izbira, negotovost in vrednost prefrontalne in cingulatske skorje. Nat Neurosci 11389-397 (2008).
· 52.
Stern, ER, Gonzalez, R., Valižanščina, RC & Taylor, SF Posodabljanje prepričanj za odločitev: nevronski korelati negotovosti in nezaupanja. J Neurosci 308032-8041 (2010).
· 53.
Harris, S., Sheth, SA & Cohen, MS Funkcionalno neoblikovanje prepričanja, neverstva in negotovosti. Ann Neurol 63141-147 (2008).
- ·
· 54.
De Ridder, D., Vanneste, S. & Freeman, W. Bayesovi možgani: fantomska zaznava razrešijo senzorično negotovost. Nevroznanost in biobehevioralni pregledi 444-15 (2014).
· 55.
De Ridder, D. et al. Psihokirurgija zmanjšuje negotovost in povečuje prosto voljo? Ocena. Nevromodulacija 19239-248 (2016).
- ·
· 56.
Vanneste, S. & De Ridder, D. Patofiziološke razlike v fantomskem zvoku, ki temeljijo na razmajanju: Tinitus z ali brez izgube sluha. Neuroimage 12980-94 (2015).
· 57.
Jackson, SR, Parkinson, A, Kim, SY, Schuermann, M. & Eickhoff, SB O funkcionalni anatomiji spodbude za ukrepanje. Kognitivna nevroznanost 2227-243 (2011).
· 58.
Kong, J. et al. Raziskovanje možganov pri bolečini: aktivacije, deaktivacije in njihov odnos. bolečina 148257-267 (2010).
· 59.
Fields, H. Od države odvisen opioidni nadzor bolečine. Nat Rev Neurosci 5565-575 (2004).
· 60.
Alsalman, O. et al. Nevronski korelati kroničnih simptomov nagnjenosti vrtoglavice pri ljudeh. Plos eden 11, e0152309 (2016).
· 61.
De Ridder, D., Vanneste, S., Menovsky, T. & Langguth, B. Kirurška modulacija možganov za tinitus: preteklost, sedanjost in prihodnost. Časopis za nevrokirurške znanosti 56323-340 (2012).
- ·
· 62.
Jensen, KB et al. Prekrivajo se strukturne in funkcionalne možganske spremembe pri bolnikih z dolgotrajno izpostavljenostjo fibromialgiji. Artritis in revmatizem 653293-3303 (2013).
- ·
· 63.
Vanneste, S. & De Ridder, D. Bifrontalna transkranialna stimulacija enosmernega toka modulira intenzivnost tinitusa in možgansko aktivnost, povezano s tinitusom. Evropska revija za nevroznanost 34605-614 (2011).
- ·
· 64.
Pustite, AM et al. Disregulacija limbičnih in slušnih mrež v tinitusu. Nevron 6933-43 (2011).
· 65.
Rauschecker, JP, Pustite, AM & Muhlau, M. Uglaševanje hrupa: limbično-slušne interakcije v tinitusu. Nevron 66819-826 (2010).
· 66.
Pesem, JJ, Vanneste, S. & De Ridder, D. Disfunkcionalno odpravljanje hrupa rostralne anteriorne cingulatne skorje pri tinitusih. Plos eden 10, e0123538 (2015).
· 67.
Buckholtz, JW & Meyer-Lindenberg, A. MAOA in nevrogenetska arhitektura človeške agresije. Trendi Neurosci 31120-129 (2008).
· 68.
Eisenberger, NI, Pot, BM, Taylor, SE, Welch, WT & Lieberman, dr Razumevanje genetskega tveganja za agresijo: namigi možganov odziv na socialno izključenost. Biol Psychiatry 611100-1108 (2007).
· 69.
Meyer-Lindenberg, A. et al. Nevronski mehanizmi genetskega tveganja za impulzivnost in nasilje pri ljudeh. Proc Natl Acad Sci ZDA 1036269-6274 (2006).
· 70.
Legrain, V, Iannetti, GD, Plaghki, L. & Mouraux, A Ponovno se je napolnila matrica bolečine: sistem za zaznavanje tiščanja telesa. Napredek v nevrobiologiji 93111-124 (2011).
· 71.
Seeley, WW et al. Neodločljiva intrinzična povezovalna omrežja za obdelavo prožnosti in izvršni nadzor. J Neurosci 272349-2356 (2007).
· 72.
Iannetti, GD & Mouraux, A Od nevromatrike do bolečine (in nazaj). Eksperimentalne raziskave možganov Experimentelle Hirnforschung. Preizkusna cerebrale 2051-12 (2010).
· 73.
Mouraux, A, Diukova, A., Lee, MC, Wise, RG & Iannetti, GD Multisenzorna raziskava funkcionalnega pomena "matrike bolečine". NeuroImage 542237-2249 (2011).
· 74.
Kuhn, S. & Gallinat, J. Nevronski korelati subjektivne prijetnosti. Neuroimage 61289-294 (2012).
- ·
· 75.
Cabanac, M. Užitek: skupna valuta. J Theor Biol 155173-200 (1992).
· 76.
Dolan, RJ Čustva, spoznanje in vedenje. Znanost 2981191-1194 (2002).
· 77.
Svoboda, E., McKinnon, MC & Levine, B. Funkcionalna nevroanatomija avtobiografskega spomina: metaanaliza. Neuropsychologia 442189-2208 (2006).
· 78.
Buckner, RL, Andrews-Hanna, JR & Schacter, DL Privzeta mreža možganov: anatomija, delovanje in pomembnost bolezni. Ann NY Acad Sci 11241-38 (2008).
· 79.
Pearson, JM, Heilbronner, SR, Barack, DL, Hayden, BY & Platt, ML Zadnji cingulatni korteks: prilagajanje vedenja spreminjajočemu se svetu. Trendi Cogn Sci 15143-151 (2011).
· 80.
Bzdok, D. et al. Subspecializacija v posteriornem medialnem korteksu človeka. Neuroimage 10655-71 (2015).
- ·
· 81.
Leech, R. & Ostro, DJ Vloga posteriorne cingulatske skorje pri spoznavanju in bolezni. Brain 13712-32 (2014).
· 82.
Aminoff, E., Gronau, N. & Bar, M. Parahippocampalna skorja posreduje pri prostorskih in neprostornih asociacijah. Cereb Cortex 171493-1503 (2007).
· 83.
Aminoff, EM, Kveraga, K. & Bar, M. Vloga parahippocampalne skorje pri spoznanju. Trendi kognitivnih znanosti 17379-390 (2013).
· 84.
Fecteau, JH & Munoz, DP Pomen, ustreznost in streljanje: prednostna karta za izbiro ciljev. Trendi Cogn Sci 10382-390 (2006).
· 85.
Mulert, C et al. Vključevanje fMRI in hkratni EEG: za celovito razumevanje lokalizacije in časovnega poteka možganske aktivnosti pri odkrivanju ciljev. NeuroImage 2283-94 (2004).
· 86.
Vitacco, D., Brandeis, D., Pascual-Marqui, R. & Martin, E. Korespondenca z dogodkom povezana potencialna tomografija in funkcionalno slikanje magnetne resonance med obdelavo jezika. Hum Brain Mapp 174-12 (2002).
· 87.
Worrell, GA et al. Lokalizacija epileptičnega žarišča z nizko ločljivo elektromagnetno tomografijo pri bolnikih z lezijo, ki jo je pokazala MRI. Topografija možganov 12273-282 (2000).
· 88.
Dierks, T. et al. Prostorski vzorec možganske presnove glukoze (PET) je v korelaciji z lokalizacijo intracerebralnih EEG-generatorjev pri Alzheimerjevi bolezni. Clin Neurophysiol 1111817-1824 (2000).
· 89.
Pizzagalli, DA et al. Funkcionalne, vendar ne strukturne subgenualne prefrontalne skorje možganske skorje v melanholiji. Mol psihiatrija 9, 325, 393 – 405 (2004).
· 90.
Zumsteg, D., Wennberg, RA, Treyer, V, Buck, A. & Wieser, HG H2 (15) O ali 13NH3 PET in elektromagnetna tomografija (LORETA) med delnim statusnim epileptikom. Nevrologija 651657-1660 (2005).
· 91.
Zaehle, T., Jancke, L. & Meyer, M. Električni posnetki možganov kažejo, da je slušna skorja sodelovala pri govorni in negovorni diskriminaciji na podlagi časovnih značilnosti. Behav Brain Funct 363 (2007).
· 92.
Vanneste, S., Plazier, M., van der Loo, E., Van de Heyning, P. & De Ridder, D. Razlika med enostranskim in dvostranskim slušnim fantomskim dojemanjem. Clin Neurophysiol (2010).
93.
Vanneste, S., Plazier, M., van der Loo, E., Van de Heyning, P. & De Ridder, D. Razlika med enostranskim in dvostranskim slušnim fantomskim dojemanjem. Clin Neurophysiol 122578-587 (2011).
· 94.
Zumsteg, D., Lozano, AM & Wennberg, RA Globinska elektroda je zabeležila možganske odzive z globoko možgansko stimulacijo sprednjega talamusa za epilepsijo. Clin Neurophysiol 1171602-1609 (2006).
· 95.
Zumsteg, D., Lozano, AM, Wieser, HG & Wennberg, RA Kortikalna aktivacija z globoko možgansko stimulacijo sprednjega talamusa za epilepsijo. Clin Neurophysiol 117192-207 (2006).
· 96.
Volpe, U. et al. Kortikalni generatorji P3a in P3b: študija LORETA. Bilten o raziskavah možganov 73220-230 (2007).
· 97.
Pizzagalli, D. et al. Aktivnost sprednjega cingulata kot napovedovalec stopnje odziva na zdravljenje pri večji depresiji: dokazi iz analize možganske električne tomografije. Am J Psychiatry 158405-415 (2001).
· 98.
Zumsteg, D., Lozano, AM & Wennberg, RA Mesial temporalna inhibicija pri bolniku z globoko možgansko stimulacijo sprednjega talamusa zaradi epilepsije. Epilepsija 471958-1962 (2006).
98.
o
Podatki o avtorju
Pripadnosti
1. Odsek za nevrokirurgijo, Oddelek za kirurške znanosti, Medicinska šola Dunedin, Univerza v Otagu, Nova Zelandija
o Dirk De Ridder
o & Sook Ling Leong
2. Oddelek za endokrinologijo, Medicinski oddelek, Medicinska šola Dunedin, Univerza v Otagu, Nova Zelandija
o Patrick Manning
o & Samantha Ross
3. Šola za vedenjske in možganske znanosti Univerze v Teksasu v Dallasu, ZDA
o Sven Vanneste
Prispevki
DDR: analiza podatkov, pisanje, revizija. PM: zbiranje podatkov, pisanje. SLL: zbiranje podatkov. SR: zbiranje podatkov. SV: analiza podatkov, pisanje, revizija.
Konkurenčni interesi
Avtorji ne prijavljajo konkurenčnih finančnih interesov.
Ustrezni avtor
Korespondenca z Dirk De Ridder.
;
