Am J Clin Nutr. 2013 junij; 97 (6): 1188-94. doi: 10.3945 / ajcn.112.055285. Epub 2013 april 17.
Minimalizem
Ozadje: Debelost v primerjavi s vitkimi posamezniki kaže večjo odzivnost na območjih s hrano, okusom in nagrajevanjem, vendar zmanjšano odzivnost regije med vnosom hrane. Vendar pa, kolikor vemo, raziskave niso preizkusile, ali je objektivno izmerjen vnos kalorij pozitivno povezan z nevronsko odzivnostjo, neodvisno od presežka maščobnega tkiva.
Cilj: Preizkusili smo hipotezo, da objektivno izmerjen vnos energije, ki predstavlja bazalne potrebe in odstotek telesne maščobe, pozitivno korelira z nevronskim odzivom na pričakovani prijeten vnos hrane, negativno pa z odzivom na vnos hrane pri mladostnikih z zdravo težo.
Design: Udeleženci (n = 155; srednja vrednost ± SD starost: 15.9 ± 1.1 y) opravljena funkcionalna slikanja z magnetno resonanco, medtem ko predvidevamo in prejmemo okusno hrano v primerjavi z raztopino brez okusa, dvojno označeno oceno vode o vnosu energije in ocene hitrosti presnove in telesne sestave v mirovanju.
Rezultati: Vnos energije je bil pozitivno povezan z aktivacijo v bočnih vidnih in sprednjih cingulatskih kortiksih (vizualna obdelava in pozornost), čelnem operkulumu (primarna gustatorna skorja) pri predvidevanju okusne hrane in večjo aktivacijo strijata, ko pričakujete okusno hrano v bolj občutljivem območju zanimanja . Vnos energije ni bil pomembno povezan z nevronsko odzivnostjo med vnosnim vnosom hrane.
Zaključki: Rezultati kažejo, da objektivno izmerjen vnos energije, ki upošteva bazalne potrebe in maščobno tkivo, pozitivno korelira z dejavnostjo na območjih pozornosti, gusarjev in nagrad, ko pričakujete okusno hrano. Čeprav lahko hiperreaktivnost teh regij poveča tveganje za prenajedanje, ni jasno, ali je to začetni dejavnik ranljivosti ali posledica prejšnjega prenajedanja.
UVOD
Neuroimaging študije so dale pomemben vpogled v razlike v nevronski odzivnosti na živčne dražljaje kot odvisnost od telesne teže. Zlasti debeli v primerjavi s vitkimi posamezniki so pokazali večjo odzivnost v nagradnih regijah (striatum, pallidum, amigdala in orbitofrontalna skorja) in regijah pozornosti (vizualni in zadnji kortuli cingulatov) na privlačne slike hrane (1-5), pričakovani prijeten vnos hrane (6, 7) in vonjav po hrani (8). Debelost v primerjavi s vitkimi ljudmi je pokazala tudi večjo aktivacijo v primarni gustatorni skorji (sprednji insola in čelni operkulum) in v oralnih somatosenzornih regijah (postcentralni girus in parietalni operkulum) med izpostavljenostjo privlačnim slikam hrane (2, 5) in pričakovan prijeten vnos hrane (6, 7). Ti podatki so skladni z modelom nagrajevanja za surfeit, ki pravi, da posamezniki, ki dobijo večjo nagrado zaradi vnosa hrane, tvegajo prenajedanje (9). V sokaciji so debeli v primerjavi s vitkimi posamezniki pokazali manjšo aktivnost v regijah, povezanih z nagradami, med vnosnim vnosom hrane (7, 10, 11), kar je skladno s teorijo o primanjkljaju nagrad, ki trdi, da lahko posamezniki prenajedajo, da nadomestijo primanjkljaj nagrade (12). Podatki kažejo, da se ugotovitve razlikujejo glede na to, ali se preučuje odziv na prehrano glede na vnos hrane, kar kaže na to, da je pomembno preučiti odzivnost na oba pojava.
Večina raziskav nevrografij je neposredno primerjala debele v primerjavi z vitkimi posamezniki, kar je dalo malo informacij o etiološkem procesu, ki je podlaga za začetno povečanje telesne mase. Trenutno ni jasno, ali razlike pri odzivnosti nevronov na odzivnost na hrano vplivajo na spremenjeno nevroendokrino delovanje, ki izhaja iz prekomerne količine maščobnega tkiva (13, 14) v primerjavi z običajnim, presežnim kaloričnim vnosom, kot je predlagano v etioloških modelih, ki temeljijo na nevroznanosti (9, 12, 15, 16).
Neposredno preučiti učinek tipičnega vnosa energije (EI)4 na nevronski odzivnosti na živčne dražljaje, neodvisno od bazalnih potreb in maščobnega tkiva, smo preizkusili, ali so ocene dvojnega označevanja vode (DLW) EI povezane z večjo odzivnostjo, ko smo pričakovali prijeten vnos hrane in zmanjšano odzivnost med vnosom s hitrostjo presnove v mirovanju (RMR) in odstotek telesne maščobe pri mladostnikih z zdravo težo, ki so nadzorovani. Predpostavili smo, da bo EI povezan z 1) večja odzivnost pri nagrajevanju (npr. striatum), pozornosti (npr. vidni in medialni predfrontalni kortikuli), gustatorni (npr. sprednja izola in prednji operkulum) ter ustni somatosenzorni (npr. postcentralni gyrus in parietalni operkulum) možganske regije kot odgovor na predviden prijeten vnos hrane in 2) manjša nevronska odzivnost regij nagrad med sprejemljivim vnosom hrane.
PREDMETI IN METODE
Vzorec (n = 155; 75 mladostnikov in 80 mladostnic) je bilo sestavljenih iz 10% Hispanic, 1% Azijcev, 4% Afroameričanov, 79% belcev in 6% ameriških Indijancev in domorodcev iz Aljaske. Posamezniki, ki so v zadnjem letu poročali o prenajedanju ali kompenzacijskem vedenju, uporabi psihotropnih zdravil ali prepovedanih drog, poškodbi glave z izgubo zavesti ali psihiatrični motnji osi I (vključno z anoreksijo, bulimijo, ali motnje prehranjevanja). Starši in mladostniki so dali pisno soglasje za ta projekt. Udeleženci so prispeli v laboratorij čez noč, zaključili telesno sestavo, antropometrične meritve, oceno RMR in prvo oceno DLW ter se 3 tedni kasneje vrnili na nadaljnjo oceno DLW. Pregledi fMRI so bili opravljeni v 2 tednu po ocenah DLW. Odbor za ocenjevanje institucij Oregonskega raziskovalnega inštituta je odobril vse metode.
EI
DLW je bil uporabljen za oceno EI v obdobju 2-tedna. DLW zagotavlja zelo natančno merilo vnosa, ki je odporen na pristranskosti, povezane s prehranjevanjem ali prehranskimi dnevniki (17, 18). DLW uporablja izotopske sledilce za oceno skupne proizvodnje ogljikovega dioksida, s pomočjo katere lahko natančno ocenite običajne porabe kalorij (19). DLW so dajali takoj po preiskovancih negativno na nosečnost (če je primerno). Odmerki so bili 1.6 – 2.0 g H218O (odstotek atoma 10) / kg ocenjena skupna telesna voda. Odstranjeni so bili vzorci pege v urinu tik pred uporabo DLW in po odmerjanju 1, 3 in 4-h. Dva tedna kasneje so bili zbrani dodatni vzorci urina urina 2 zbrani hkrati v istem času kot vzorci po odmerjanju 3 in 4-h. Noben vzorec ni bil prva praznina dneva. Poraba energije (EE) je bila izračunana z uporabo enačbe A6 (19), razmerja prostornine za redčenje (20) in spremenjena Weirova enačba (21), kot je predhodno opisano (22). EI na dan smo izračunali iz vsote EE iz DLW in ocenjene spremembe v zalogah telesne energije iz serijskih meritev telesne teže, opravljenih na izhodiščni ravni (T1) in 2-wk po odmerjanju (T2). Ta številka je bila razdeljena s številom dni med osnovno oceno in 2-wk po odmerjanju za izračun dnevnega vira energijskih substratov zaradi izgube teže ali shranjevanja presežka EI kot povečanja telesne mase (23). Enačba, uporabljena za vsakega udeleženca, je bila
7800 kcal / kg je ocena energijske gostote maščobnega tkiva (24). Sprememba teže (teža pri T2 - teža pri T1) je bila uporabljena tudi v regresijskih analizah za oceno sočasne veljavnosti EI z bazalnimi potrebami kot posrednik nadzirane energijske bilance.
CMA
RMR smo merili z uporabo indirektne kalorimetrije s sistemom za presnovo TrueOne 2400 (ParvoMedics Inc) ob prvi oceni DLW. RMR obsega 60 – 75% dnevne EE in je povezan z vzdrževanjem glavnih fizioloških funkcij telesa (25). Za oceno RMR so udeleženci prispeli v laboratorij po nočnem postu (razpon: 5–15 ur) in se 24 ur pred testiranjem vzdržali vadbe. Razlike so bile posledica števila ur spanja prejšnjo noč. Udeleženci so 20 minut mirno počivali v temperaturno nadzorovani sobi, nad glavo udeleženca pa je bila postavljena prozorna plastična kapuca, ki je bila priključena na napravo. Za določitev RMR je bila z izračuni O izmerjena izmenjava mirujočega plina2 poraba (VO2) in CO2 proizvodnja (VCO2) dobljeno v intervalih 10 s za 30 – 35 min. Udeleženci so ostali nepremični in budni, za izračun RMR pa so uporabili zadnji 25 – 30 min meritve. Ugotovljena je bila veljavnost in zanesljivost te metode za oceno RMR (26, 27).
Odstotek telesne maščobe
Z uporabo pletizmografije zračnega premika smo uporabili za oceno odstotka telesne maščobe z Bod Pod S / T (COSMED USA Inc) z uporabo priporočenih postopkov na podlagi enačb glede na starost in spol (28). Telesna gostota je bila izračunana kot telesna masa (izračunana z neposrednim tehtanjem), deljena s telesno prostornino. Odstotek ocen telesne maščobe je pokazal zanesljivost ponovnega testiranja (r = 0.92 – 0.99) in korelacija z dvojno energijsko rentgensko absorptiometrijo in hidrostatičnimi ocenami odstotka telesne maščobe (r = 0.98 – 0.99) (29).
Vedenjski ukrepi
Popis hrepenenja po hrani (30) uporabljali za oceno hrepenenja po različnih živilih. Ta lestvica je bila prilagojena, da vključuje tudi ocene, kako so prijetni udeleženci našli vsako živilo (7). Odzivi so bili na lestvici Likertova točka 5 za hrepenenje [od 1 (nikoli ne hrepeni) do 5 (vedno hrepeni)] in lestvice točk 4 za všečkanje [od 1 (ne mara) do 4 (ljubezen)]. Prvotni inventar hranjenja živil je pokazal notranjo konsistenco (α = 0.93), zanesljivost 2-wk testnega ponovnega testiranja (r = 0.86) in občutljivost na zaznavanje intervencijskih učinkov (30). Pri skeniranju fMRI smo pred skeniranjem ocenili dnevno lakoto z uporabo 100-mm križne modalne vizualne lestvice, zasidrane s 0 (sploh ni lačen) na 100 (izjemno lačen).
paradigma fMRI
Ocena fMRI se je zgodila v 1 wk meritev DLW in RMR. Na dan skeniranja so bili udeleženci pozvani, naj uživajo svoje redne obroke, vendar naj se vzdržijo uživanja in pitja kofeinskih pijač za 5 h pred pregledom. Paradigma fMRI je ocenila odziv na vnos in predviden vnos okusne hrane [glejte Stice et al (31) za dodatne podrobnosti o paradigmi]. Stimuli so bile slike 2 (kozarci mlečnega potreska in vode), ki so nakazovale, da je treba takoj dostaviti čokoladni mlečni kolač 0.5 ml ali raztopino brez okusa. Mlečni pretres (270 kcal, 13.5 g maščobe in 28 g sladkorja / 150 ml) smo pripravili z 60 g vanilijevim sladoledom, 80 ml 2% mleka in 15 ml čokoladnim sirupom. Raztopina brez okusa, ki je bila zasnovana tako, da posnema naravni okus sline, je bila sestavljena iz 25 mmol KCl / L in 2.5 mmol NaHCO3/ L. V 40% preskusov okus ni bil dostavljen po iztočnici, da bi omogočili preiskavo nevronskega odziva na pričakovanje okusa, ki ni bil zmeden z dejanskim prejemom okusa (neparnimi preskusi). Pojavile so se 30 ponovitve vnosa mlečnega potresa in vnosa raztopine brez okusa in ponovitve 20 tako neparjene mulice za mlečno potresanje kot tudi neenakomerne iztočnice za raztopino okusa. Okusi so bili zagotovljeni s pomočjo programirljivih črpalk brizg. Brizge, napolnjene z mlečnim potresom in brez okusa, so bile s pomočjo cevi povezane z razdelilnikom, ki se je prilepil v usta udeležencev in dal okus v dosledni jezični segment. Vizualne dražljaje so predstavili z digitalnim sistemom zrcalnih zaslonov projektor / vzvratni zaslon. Udeleženci so bili poučeni, da pogoltnejo, ko se bo pojavila izvlečnica.
Pridobitev slik, predobdelava in analiza
Skeniranje je bilo izvedeno s čelnim MRI optičnim bralnikom Allegra 3 Tesla (Siemens Medical Solutions USA Inc). Za pridobivanje podatkov iz celotnih možganov je bila uporabljena tuljava iz ptičje kletke. Funkcionalna skeniranja so uporabila T2 * tehtano gradientno odmerjeno ehoplanarno slikovno zaporedje slik (čas odmeva: 30 ms; čas ponovitve: 2000 ms; kot preklopa: 80 °) z in0X ravnino 3.0 × 3.0 mm2 (Matrica 64 × 64; 192 × 192 mm2 vidno polje). Dvaindvajset rezin 4 mm (prepleteno pridobivanje; brez preskoka) je bilo pridobljenih vzdolž prečne prečne poševne in zadnje hrbtne poševne ravnine, kot je določeno v sredini medsektralnega prereza. Potencialni popravek pridobivanja je bil uporabljen za prilagoditev položaja in orientacije rezine ter za spremljanje preostalega gibanja volumna / prostornine v realnem času med zbiranjem podatkov za zmanjšanje učinkov, ki jih povzročajo gibanja (32). Noben udeleženec se ni premaknil> 2 mm ali 2 ° v katero koli smer. T1-uteženo zaporedje inverzije z visoko ločljivostjo (MP-RAGE; vidno polje: 256 × 256 mm2; Matrika 256 × 256; debelina: 1.0 mm; številka rezine: ∼160) je bila pridobljena.
Anatomske in funkcionalne slike so bile ročno preusmerjene na linijo sprednje kompresije - zadnjo komisijo in lobanjo s pomočjo funkcije orodja za odvzem možganov v FSL (različica 5.0; funkcionalno magnetno resonančno slikanje skupine možganov). Podatke smo nato vnaprej obdelali in analizirali s pomočjo SPM8 (Wellcome Department of Imaging Neuroscience) v MATLAB (različica R2009b za Mac; The Mathworks Inc). Funkcionalne slike so bile poravnane na sredino, anatomske in funkcionalne slike pa so bile normalizirane v standardni možganski predlogo Montreal Neurological Institute (MNI) T1 (ICBM152). Normalizacija je povzročila velikost voksela 3 mm3 za funkcionalne slike in velikost voksela 1 mm3 za anatomske slike visoke ločljivosti. Funkcijske slike smo zgladili z iztropnim Gaussovim jedrom 6 mm FWHM. 128-ov visokofrekvenčni filter je odstranil nizkofrekvenčni hrup in odtok signala. Anatomske slike so segmentirane v sivo-belo snov z uporabo orodja DARTEL v SPM (33); srednja vrednost nastale sive snovi je bila uporabljena kot osnova za vključujočo masko sive snovi pred analizo ravni skupine.
Za prepoznavanje možganskih regij, ki se aktivirajo s pričakovanjem nagrade za hrano, je bil odziv, odvisen od ravni kisika v krvi (BOLD) med predstavitvijo neparnega znaka, ki je označeval bližnjo dostavo milkshaka, v nasprotju z odzivom med predstavitvijo neparnega znaka, ki je signaliziral bližajočo se dostava raztopine brez okusa (pričakovani mlečni napitek> predvidena raztopina brez okusa). Za identifikacijo regij, ki jih aktivira prijeten vnos hrane, smo uporabili kontrast (vnos mlečnega napitka> vnos neokusne raztopine). Ti kontrasti na posamezni ravni so bili uporabljeni pri regresijskih analizah EI z RMR in odstotkom nadzorovane telesne maščobe, da so najbolje zajeli učinke EI, ki so upoštevali bazalne potrebe in maščobno tkivo. Grozdno prag P <0.001s k (velikost grozdov)> 12 se je štelo za pomembno pri P <0.05 popravljeno za večkratne primerjave v celotnih možganih. Ta prag je bil določen z oceno lastne gladkosti funkcionalnih podatkov, prikritih s sivo snovjo, z modulom 3dFWHMx v programski opremi AFNI (različica 05_26_1457) in izvajanjem 10,000 3 Monte Carlo simulacij naključnega šuma pri XNUMX mm3 prek teh podatkov z modulom 3DClustSim programske opreme AFNI (34). Ta metoda je bila izvedena za vsako neodvisno analizo in grozd je bil zaokrožen na najbližje celo število. V vseh primerih je bilo to k > 12. Predstavljeni rezultati niso bili oslabljeni, če so bili nadzorovani glede na menstrualno fazo in spol, ročnost ali lakoto, razen če ni navedeno drugače. Stereotaktične koordinate so predstavljene v prostoru MNI, slike pa na srednji anatomski sliki možganov za vzorec. Na podlagi prejšnjih študij, ki so vplivale na dopaminsko posredovane regije nagrajevanja kot odziv na prehranske dražljaje (3-8, 10), na občutljivem območju zanimanja je bila opravljena analiza strijta (kaudata in putamen). Spremenljive ocene povprečne progaste aktivnosti na posameznika so bile ocenjene s programom MarsBaR (35) kot odgovor na glavne učinke (pričakovani milkshake> predvidena raztopina brez okusa) in (vnos milkshake> vnos raztopine brez okusa). Te spremenljive ocene so bile uporabljene v regresijskih modelih, ki so nadzorovali RMR in odstotek telesne maščobe z EI. Velikosti učinkov (r) so izhajali iz z vrednosti (z/ √N).
Vzporedno z analizami fMRI smo uporabili regresijske analize, ki so nadzirale RMR in odstotek telesne maščobe, da bi preverile, ali je EI povezan s spremembo teže v obdobju ocenjevanja DLW 2-wk, samoprijavljenimi ukrepi hrepenenja in uživanja hrane ter lakota. Statistična analiza brez fMRI, vključno s preizkusi normalnosti porazdelitve opisne statistike (pomeni ± SD) in linearnosti odnosov, regresijskih analiz in neodvisnega vzorca t testi so bili opravljeni s programsko opremo SPSS (za Mac OS X, različica 19; SPSS Inc). Vsi predstavljeni podatki so bili preverjeni glede preveč vplivnih podatkovnih točk.
REZULTATI
Ocene DLW vrednosti EI so privedle do povprečnega kaloričnega vnosa 2566 kcal / d (Tabela 1). EI je bil pomembno povezan s poročano hrepenenjem po hrani (delno delno) r = 0.19, P = 0.025) in všečnost hrane (delna) r = 0.33, P = 0.001), vendar ne lakote (delno delno) r = −0.12, P = 0.14). Regresijske analize so pokazale pozitiven odnos med EI in spremembo teže v obdobju 2-wk DLW (polrazmerno r = 0.85, P <0.001), kar je nakazovalo, da lahko EI, ki upošteva bazalne potrebe in odstotek telesne maščobe, služi kot posrednik za energijsko ravnovesje. V primerjavi z mladostnicami so imeli moški mladostniki bistveno višjo stopnjo inteligence (P <0.001), RMR (P <0.001) in manjši odstotek telesne maščobe (P <0.001) (Tabela 1). Drugih pomembnih razlik med mladostniki in mladostniki niso opazili (P= 0.09 – 0.44).
Odzivnost EI in BOLD
Za pričakovani kontrast milkshake> pričakovana neokusna raztopina je EI pozitivno koreliral z aktivacijo v nadrejeni stranski vidni skorji, ki se nahaja v parietalnem režnju in sprednji cingulativni skorji (regije, povezane z vizualno obdelavo in pozornostjo) (Tabela 2, Slika 1), čelni operkulum (območje primarne gustatorne skorje) in zadnjična cingulatna skorja (ki naj bi kodirala vidnost dražljajev). Pomembna aktivacija je bila opažena tudi v precuneusu in cuneusu (ki sta bila povezana s pozornostjo / posnetki), zadnjem srednjem temporalnem girusu (ki je povezan s pomenskim spominom) in drugih regijah v bočnem parietalnem lodu (npr. Supramarginal gyrus) (Tabela 2). EI ni bil pomembno povezan z odzivom BOLD med vnosom mlečnega potresa.
Po določitvi povprečnih ocen spremenljivk z uporabo predhodno opisanega pristopa na območju zanimanja je striatna aktivnost kot odgovor na predvidevanje mlečnega napitka (> predvidevanje raztopine brez okusa) pokazala majhen, pozitiven odnos do EI (polovični r = 0.18, P = 0.038). Vendar pa so regresijske analize pokazale, da povprečna striatna aktivnost med vnosom mlečnega napitka (> vnos brez okusa) ni bila bistveno povezana z EI (pol delna r = 0.04, P =
Odzivnost RMR in BOLD
Mislili smo, da je preudarno preveriti, ali je RMR neposredno povezan z BOLD odzivnostjo in preveriti, ali so opaženi učinki vplivali na posamezne razlike v bazalnih potrebah. Med mlečnim potresom ali pričakovanimi vnosi mlečnega potresa niso opazili pomembnih odnosov med odzivnostjo RMR in BOLD.
DISKUSIJA
Ugotovitev, da je bila EI, ki upošteva bazalne potrebe in maščobno tkivo, pozitivno povezana s pozornostjo, okusom in odzivom na nagrade, ko so preiskovanci pričakovali vnos hrane, odmevali na rezultate, ki so jih videli, ko so primerjali nevronsko odzivnost debelih in vitkih posameznikov na ta dogodek (6, 7). Kolikor vemo, je trenutna študija zagotovila nove dokaze, da lahko povečana EI namesto presežka maščobnega tkiva povzroči to hiperreaktivnost. Zlasti smo opazili povečano aktivnost med pričakovanjem v regijah, povezanih z vizualno obdelavo in pozornostjo [stranski vidni korteks, precuneus in sprednji cingulat (36)], gustatorni procesi [čelni operkulum (37)], in območje, za katero se misli, da kodira vidnost dražljajev [posterior cingulate (38)]. Med aktivnostmi v regiji nagrajevanja ali spodbud (striatum) in EI med pričakovanjem smo opazili tudi majhen, vendar pozitiven odnos.
V podporo trenutnim rezultatom je bilo povečanje maščobne mase v obdobju 6-mo povezano s povečanjem odzivnosti za slike živil, ki so prijetne za uporabo pri vizualni obdelavi / pozornosti in gustatorskih regijah glede na izhodišče (39). Poleg tega so vedenjski podatki kazali, da so posamezniki, ki so naključno uživali energijsko gosto hrano za obdobja 2 – 3-wk, pokazali povečano pripravljenost za delo (tj. Spodbuda za ta živila) (40, 41). Ti rezultati so pokazali, da presežek EI lahko prispeva k hiperreaktivnosti pozornosti, gustatorij in regij za nagrajevanje pri prihodnjem vnosu hrane. Ta razlaga je v skladu s teorijo spodbudne senzibilizacije (16), ki navaja, da nagrada od vnosa in pričakovani vnos delujeta skupaj z razvojem okrepitvene vrednosti hrane, vendar se po večkratnem paru nagrade in napovedi hrane, ki napoveduje to nagrado, poveča pričakovana nagrada. Trenutni rezultati so skladni tudi z dinamičnim modelom ranljivosti debelosti (31, 42), kar kaže na to, da lahko povečana odzivnost na območjih pozornosti, okusov in nagrad za prehrambne napitke poveča dovzetnost za te znake, kar spodbuja dodaten vnos na način, ki ga podajamo naprej. Zaradi prečnega prereza sedanjih rezultatov je možno tudi, da imajo posamezniki z prirojeno hiperreaktivnostjo teh možganskih regij, ko predvidevajo, da je hrana večja. Takšna razlaga je skladna s teorijami o debelosti, ki prejemajo nagrade (9). Zato je treba v prihodnjih raziskavah preveriti, ali povečana odzivnost, ugotovljena v trenutni študiji, napoveduje, da bodo v prihodnosti dolgoročno spremljali telesno težo.
Opazili smo tudi aktivnost, povezano z EI, v zadnjem srednjem temporalnem girusu, ki je običajno povezana s pomenskim pomnjenjem (43, 44). Vendar pa so debeli v primerjavi s pusto posamezniki pokazali večjo odzivnost v tej regiji, ko so prikazane slike apetitivne hrane (3) v skladu s trenutnimi ugotovitvami. To območje se je aktiviralo tudi v paradigmah, ki so ocenile odzivnost na odzive, za katere se domneva, da bodo vzbudili hrepenenje pri običajnih uživalcih snovi. Na primer, pri sedanjih kadilcih je bilo hrepenenje, ki ga povzročajo kajenje, povezano s srednjo časovno aktivnostjo girusov (45), podobni rezultati pa so opaženi pri sedanjih uživalcih kokaina (46). V skladu s tem smo opazili majhno, a pomembno povezavo s poročanim hrepenenjem po hrani in EI. Trenutni rezultati namigujejo, da generična mlečna pot lahko vzbudi spomine na senzorične lastnosti bližajočega se uživanja hrane z veliko maščob, z veliko sladkorja in lahko pri ljudeh s povišanim vnosom spodbudi večje hrepenenje ali povezano s hrepenenjem.
Prej smo poročali, da je pogosto uživanje sladoleda, vendar ne skupni vnos kalorij, povezano z zmanjšanim odzivom na mlečni potres, ki temelji na sladoledu, v možganskih regijah, povezanih z dopaminom, v tem vzorcu (47). Trenutna študija je uporabila objektivno merilo EI in prav tako ni pokazala povezave. Teoretično se po večkratnem zaužitju določene vrste okusne hrane dopaminsko signaliziranje z nagrajevanjem preusmeri od pojava, ki se pojavi pri vnosu te hrane, do pojava kot odziv na napotke, ki napovedujejo morebitno razpoložljivost hrane, kar je postopek, ki je bil dokumentiran v poskusih na živalih (48). Trenutne tehnike in stroški slikanja omejujejo sposobnost ocenjevanja nevronske odzivnosti na več živil. Prejšnja uporaba pogostnosti hrane je omogočala določeno analizo vnosa določenih živil s poudarkom na hrani, ki se daje v optični bralnik. Čeprav je ukrep DLW, uporabljen v tej raziskavi, zagotovil objektivno in natančnejšo merilo EI, ni ocenil gostote energije ali vsebnosti makrohranil v zaužite hrani. Do danes je v literaturi prisotno praznino glede interakcije med nevronskimi učinki običajnega uživanja živil in vsebnostjo makrohranil, čeprav so poročali o ostrih razlikah v nevronski odzivnosti na živila, ki jih spreminja vsebnost makronutrientov (49).
Pri razlagi ugotovitev je pomembno upoštevati omejitve te študije. Kot smo že omenili, je bila zasnova preseka ključna omejitev, ker nismo mogli ugotoviti, ali je vzorec živčne odzivnosti povečal tveganje za prenajedanje v prihodnosti ali je posledica prekomerne porabe. Trenutnemu vzorcu sledijo vzdolžno in povezave s spremembo teže bodo omogočile vpogled v to vprašanje; vendar je poskus, ki manipulira z vnosom, nujen za trdne vzročne sklepe, ki jih ne bi mogle voditi morebitne zmede. Trenutni ukrep EI lahko služi kot približek energetske bilance ocenjenega dvotedenskega obdobja, ne more pa hkrati upoštevati EI in izdatkov, niti ga ni mogoče šteti za neposreden ukrep prenajedanja pri vseh udeležencih. Na primer, v primerjavi z mladostnicami so mladostniki pri mladostnikih pokazali višji EI in RMR, vendar podoben ITM in nižjo telesno maščobo, kar kaže na to, da mladostniki moški porabijo več energije. Prihodnje študije bi morale upoštevati objektivne ukrepe dejavnosti, kot so merilniki pospeška, za boljše zajemanje EE, če se DLW uporablja za oceno EI. Kljub tej omejitvi je EI zagotovil objektivno merilo vnosa, ki se je zgodilo v naravnem okolju udeleženca v obdobju 2 tednov, ki je bilo imuno pred pristranskostjo samopredstavljanja.
Za zaključek so pri debelih v primerjavi s pusto posamezniki poročali o hiperreaktivnosti med pričakovanim vnosom hrane in ob izpostavljenosti apetitnim napotkom hrane (1-8). Sedanja preiskava razširja te ugotovitve z zagotavljanjem novih dokazov, kolikor vemo, da je objektivno merilo običajnega vnosa povezano s hipernevralno odzivnostjo, kadar pričakujemo prijeten vnos hrane, neodvisno od bazalnih potreb po energiji in količine masnega tkiva. Zaradi presečne narave študije časovna prednost rezultatov ni jasna. Doseganje boljšega razumevanja prirojenih, posameznih dejavnikov razlike, ki prispevajo k prenajedanju, bi zagotovilo dodaten vpogled v razvoj in vzdrževanje debelosti, pa tudi kritične informacije pri razvoju programov za preprečevanje debelosti.
Priznanja
Zahvaljujemo se Lewisovemu centru za nevtraliziranje slik na Univerzi v Oregonu za njihov prispevek in pomoč pri slikanju za to preiskavo.
Odgovornosti avtorjev so bile naslednje: KSB in ES: bila sta odgovorna za pisanje rokopisov in popravke. KSB: pomagal pri zbiranju podatkov in opravil analizo podatkov; in ES: je bila odgovorna za zasnovo študije in je pomembno prispevala k analizi podatkov. Noben avtor ni imel navzkrižja interesov.
Opombe
4Uporabljene okrajšave: BOLD, odvisno od ravni kisika v krvi; DLW, dvojno označena voda; EE, izdatki za energijo; EI, vnos energije; MNI, Montreal Neurological Institute; RMR, hitrost presnove v mirovanju.
VIRI
;
