Biol Psychiatry. Avtorski rokopis; na voljo v PMC 2014 maj 1.
Objavljeno v končni obliki:
Biol Psychiatry. 2013 maj 1; 73 (9): 877 – 886.
Objavljeno na spletu 2013 Feb 23. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.01.014
PMCID: PMC3686098
NIHMSID: NIHMS466498
Minimalizem
Ozadje
Pomemben korak v raziskavah debelosti vključuje ugotavljanje nevrobioloških podlag za predelavo neživilskih nagrad, ki so edinstvene za posebne podskupine debelih posameznikov.
Metode
Devetnajst debelih posameznikov, ki iščejo zdravljenje motnje prehranjevanja zaradi prenajedanja (BED), so primerjali z 19 debelo osebami, ki niso BED (OB), in osebami 19 pusto nadzor (LC), medtem ko so med opravljanjem naloge denarne nagrade / izgube razčlenili predvidene in izidne komponente med funkcionalno magnetno resonanco slikanje. Razlike v regionalni aktivaciji so bile raziskane v skupinah BED, OB in LC med obeti za nagrado / izgubo, pričakovanjem in prijavo.
Rezultati
V primerjavi s skupino LC je skupina OB med predhodnimi fazami pokazala povečano aktivnost ventralne strijatalne in ventromedijalne prefrontalne skorje. V nasprotju s tem je skupina BED v primerjavi s skupino OB pokazala zmanjšano dvostransko ventralno strijatalno aktivnost med predhodno obdelavo nagrajevanja / izgube. V ventralnem striatumu niso opazili razlik med skupinama BED in LC.
Sklepi
Med debelimi posamezniki obstaja heterogenost glede na nevronske korelate predelave nagrad / izgube. Nevronske razlike v ločenih skupinah z debelostjo kažejo, da so lahko večkratni, različni posegi pomembni pri optimizaciji strategij preprečevanja in zdravljenja debelosti.
Nevronski sistemi nagrajevanja - z urejanjem apetita, uravnavanjem telesne mase in odzivom na zdravljenje - so bili vpleteni v debelost (1-3). Vendar pa so študije pri debelih populacijah pokazale, da hiper- in hiporeaktivnost nagrajuje nevrocircuitrijo kot odziv na prehranske znake (4-8). Te na videz neskladne ugotovitve bi se lahko nanašale na heterogenosti med debelimi osebami (9). Debelost je povezana z različnimi oblikami neurejenega prehranjevalnega vedenja. Na primer, skupine z debelostjo in motnjo prehranjevanja (BED) se od številnih z vedenjskimi in psihološkimi dimenzijami razlikujejo od skupin z debelostjo, ki ni povezana s popivanjem (10). Trenutno obstaja razprava o uporabnosti "odvisnosti od hrane" za vedenje prehranjevanja; čeprav nekateri preiskovalci trdijo, da ni dokazov (11), drugi predlagajo, da se konstrukt zdi še posebej pomemben za nekatere debele podskupine, na primer BED (12,13).
Na videz neskladne ugotovitve lahko odražajo tudi neuspeh pri ustreznem razdelitvi faz, ki se nanašajo na predvidevanje in obdelavo rezultatov (14). Pričakovanje nagrade je povezano z aktivnostjo ventralne strijatalne (VS), medtem ko je večja aktivnost medialne prefrontalne skorje povezana z obveščanjem o nagradi ali fazo obdelave nagrad (15-18). Študije prehranjevalnih živil, ki omogočajo razlikovanje v pričakovanju in porabe, poročajo o večji anticipativni odzivnosti VS, srednjega možganov, amigdale in talamusa glede na faze potrošnje pri obdelavi nagrad pri zdravih posameznikih (19,20). Uživanje hrane z okusom je povezano z večjo aktivnostjo v orbitofrontalni skorji (OFC) in insuli, povečana odzivnost pa je opažena pri debelih osebah (19,21,22). Pri debelosti je še posebej pomembno anticipativno-zaužitje razlikovanje, saj se zdi, da na vnos energije močno vpliva predhodna signalizacija in ne dejanska poraba hrane (23). Večje pričakovanje nagrade za hrano predstavlja sprožilec prenajedanja pri debelih osebah (20,24).
Doslej so zapletene ugotovitve nevro-slikovne študije, ki ločujejo predhodno / konzumirano obdelavo pri populacijah z neurejenim prehranjevanjem. Debeli, v primerjavi s vitkimi, posamezniki pokažejo povečano aktivnost v insulini in spodnjem čelnem girusu (IFG) med pričakovanjem hrane (22). Toda pri bulimiji nervozi je motnja, za katero je značilno požiranje, pričakovanje hrane povezano z zmanjšano predfrontalno in insuljsko aktivnostjo v primerjavi s posamezniki, ki ne uživajo prehranjevanja (25). Strijalna aktivnost je povezana z nalogami za obdelavo nagrad (15-18,26,27), spremenjeni strijski odzivi pa so povezani z debelostjo in povečanjem telesne mase; Kljub temu pa nekatere študije kažejo zmanjšano aktivnost po prijetnem vnosu hrane pri debelih osebah, druge pa poročajo o povečanem odzivnosti (6,22,28,29).
Podobno literatura o odvisnosti vključuje na videz dvoumne ugotovitve pri obdelavi nagrad, tudi če ločimo predvidene / potrošniške sestavine. Na primer, o povečani strijatalni aktivnosti so poročali o odvisnosti od kokaina med predhodno predelavo (30), ker so bili pri odvisnosti od alkohola opaženi zmanjšani pričakovani odzivi na VS (31) in patoloških iger na srečo (32). Te razlike se lahko nanašajo na posebne motnje, metodološke / analitične vidike, status, ki išče zdravljenje ali anatomske razmejitve VS; dodatne razlike se lahko nanašajo na vrste ojačevalcev (npr. povezane z odvisnostjo / nepovezano).
Čeprav številne študije nevrografskih slik preučujejo procese nagrajevanja, povezane s paradigmami iztočnic za hrano pri debelih populacijah, je veliko raziskav o predelavi nagrad za prehrano pri debelosti (33,34). Razumevanje splošne predelave nagrad pri debelosti je pomembno, saj lahko spremembe v nagradnih programih predstavljajo ranljivosti za neurejeno prehranjevanje. V trenutni študiji so uporabili funkcionalno slikanje z magnetno resonanco (fMRI), da so preučili obdelavo denarnih nagrad med pričakovanjem in prejemom dobitkov / izgub pri debelih osebah z in brez BED ter vitki skupini za primerjavo (LC). Motnja hranjenja zaradi prenajedanja se od številnih oblik debelosti in motenj hranjenja bistveno razlikuje po številnih vedenjskih, telesnih podobah, psiholoških in psihiatričnih označevalcih (10,35,36). Do zdaj sta le dve nevro-slikarski študiji preučili bio-vedenjske korelate te motnje v primerjavi z drugimi debelimi stanji. Prve opažene razlike pri udeležencih BED s prekomerno telesno težo v primerjavi s prekomerno telesno težo in vitkimi skupinami brez BED v odzivih ventromedialnega predfrontalnega korteksa (vmPFC) na prehranjevalne tablete (37). Nedavno smo opazili razlike v aktivaciji možganov med debelimi osebami z in brez BED med kognitivno nalogo nadzora, pri čemer je skupina BED pokazala relativno zmanjšano aktivacijo v IFG, vmPFC in insuli (38).
Za raziskovanje nadaljnjih razlik pri debelih osebah z in brez BED smo uporabili široko uporabljeno nalogo za zamudo pri denarni spodbudi (MIDT) za preučitev obdelave nagrade / izgube (16,17,32,39,40). Predpostavili smo, da se bo skupina BED med predhodnimi fazami zmanjšala, ko se je odzival v VS, medtem ko bi skupina OB pokazala povečano aktivnost VS v primerjavi s skupino LC. Hipotetizirali smo, da v skladu s fMRI raziskavami bulimije (25) je med izhodno fazo skupina BED pokazala manjšo aktivnost vmPFC, insule, talamusa in IFG glede na skupine, ki niso BED. Preiskali so podobnosti v skupinah BED in OB, glede na potencialne podobnosti med debelimi posamezniki v nevronskih korelatih predelave nagrad.
Metode in materiali
udeleženci
Udeleženci so vključevali odrasle osebe 57 19 – 64 leta (povprečna starost: 38.9, ženska 34), kjer je 64.9% (n = 37), opredeljen kot kavkaški, 29.0% (n = 17), opredeljeno kot afroameriška, 5.3% (n = 3), identificiran kot domorodci, in 1.8% (n = 1), ki je označen kot azijski Američan; 5.3% (n = 3) sta se identificirala kot latinoameriška in 94.7% (n = 54), označeno kot ne Hispanci. Demografske informacije so na voljo Tabela 1 in dopolnilo 1. Pri vseh skupinah kontrastnih analiz je bila starost vključena kot kovarijati, glede na razlike v starosti in za nadzor možnih učinkov, povezanih s starostjo. Indeks telesne mase (BMI) v skupini BED se je gibal od 30.1 do 44.1. V skupino OB so bili vključeni posamezniki 19 z indeksom telesne mase, ki sega od 30.4 do 41.6, v LC skupino pa so sestavljali posamezniki 19, katerih indeks telesne mase je od 20.4 do 24.6. Skupine BED in OB se niso razlikovale glede na povprečni indeks telesne mase, po pričakovanjih pa so imele te skupine višje BMI kot skupina LC.
Debelo skupino BED so sestavljali udeleženci, ki iščejo zdravljenje z zdravilom 19 in so bili vključeni v randomizirano s placebom nadzorovano preskušanje, ki je trajalo sibutramin in kognitivne vedenjske samopomoči, samopomoč ali v kombinaciji. Po tukaj opisanih izhodiščnih ukrepih so udeleženci opravili protokol fMRI, preden so začeli zdravljenje, ki so ga izvajali za mesece 4. Predlagana merila DSM-4 za BED (www.dsm5.org) je bila uporabljena za preverjanje, ali vsi posamezniki iz skupine BED izpolnjujejo merila, vendar noben posameznik iz skupin OB ali LC ni imel v preteklosti ali trenutnega izražanja napitkov ali drugega motenega vedenja pri prehranjevanju.
Ukrepi
SREDNJI
Vsi udeleženci so zaključili MIDT; naloge in eksperimentalne metode so opisane drugje (32,39) in v razdelku Metode dopolnila 1.
Nabava in analiza fMRI
Slike so bile pridobljene s sistemom MRI Siemens TIM Trio 3T (Siemens, Malvern, Pennsylvania). Načini zajema in analize slik so podrobno opisani v dodatku 1. Funkcionalne slike so bile predhodno obdelane s SPM5 (Welcome Functional Imaging Laboratory, London, Združeno kraljestvo), normalizirane na predlogo Montreal-Neurological-Institute in zglajene z jedrom 6 mm, polno širino-na pol-največ. Prvostopenjsko modeliranje je bilo izvedeno z robustno regresijo (41) za zmanjšanje vpliva odpuščenih oseb (42). Parametri gibanja in filtri z visokim prehodom so bili vključeni kot dodatni regresorji, ki niso zanimivi. Paket za analizo Neuroelfa (www.neuroelf.net) je bila uporabljena za analizo naključnih učinkov druge stopnje. Popravek za več primerjav je bil izveden s simulacijo Monte-Carlo (npr. AlphaSim), s kombiniranimi pragovi glede na voksle in grozde, kar je povzročilo stopnjo napake družine, ki znaša 5%. Za preučevanje možganskih aktivacij smo ugovarjali: 1) pričakovanju denarnega dobička v primerjavi s pričakovanjem, da denarnih izidov za prihodnost ne bo (A1) in pričakovanja faze obveščanja (A2) (A1Win in A2Win); 2) predvidevanje denarne izgube v primerjavi s pričakovanjem denarnega izida za faze A1 in A2 (A1Loss in A2Loss); 3) "Zmaga" v primerjavi z "Nevtralnimi" izidi (OCWin); in 4) "Izguba" v primerjavi z "Nevtralnimi" izidi (OCLoss). Za več informacij glejte Dodatek 1 in Balodis sod. (32) s strukturo preskusa. Za pregled razlik med skupinami smo primerjali aktivnost v skupinah BED, OB in LC med A1Win, A2Win, OCWin, A1Loss, A2Loss in OCLoss v paru t testi. Poleg kontrastov celotnih možganov so bile opravljene analize regij zanimanja 2. Te analize so se osredotočile na VS, s koordinatami iz metaanalize možganskih vezij, ki so jih vrnili v pričakovanju denarnih spodbud (Slika 2) (43) in koordinate, ki vključujejo jedro jedra (Slika 3) (26).
Rezultati
Rezultati kontrasta A1 ter vedenjski in afektivni odzivi se nahajajo v dodatku 1 glede na prostorske omejitve in ustreznost faz A2 in OC za zasvojevalne procese. Poleg tega je konjunkturna analiza s seznamom aktivacij, ki se prekrivajo v debelih skupinah (kombinirane skupine BED + OB), navedena v Tabela S2 v dodatku 1. Vse razlike v skupinah so navedene v Tabela 1. V nadaljevanju rezultati osvetlijo in opišejo skupinske razlike, povezane z našimi hipotezami (tj. Fronto-striatal območja). Rezultati analiz regij zanimanja so prikazani v Številke 2 in In33.
OB Versus LC
A2Win
Med A2Win so kontrasti OB-LC pokazali povečano aktivnost v desnem IFG, ki sega medialno do OFC, in v dvostranskem talamu, ki sega do desnega kaudata, VS (Slika 2C, Slika 3C) in hipotalamus.
A2Loss
Med A2Loss je kontrast OB-LC pokazal povečano aktivnost v levem IFG, ki se dvostransko razširi na desni IFG, OFC in vmPFC; desni medialni frontalni gyrus, ki se razteza lateralno do srednjega čelnega gyrus-a in IFG; in levi srednji možgan substantia nigra, ki se razprostira medialno do rdečega jedra in lentiformnega jedra.
OCWin
V času OCWin kontrast OB-LC kaže razmeroma zmanjšano aktivnost v levem precentralnem girusu, ki se razširi dorzalno na srednji frontalni in postcentralni gyrus.
OCLoss
V času OCLoss so kontrast OB-LC pokazal zmanjšano aktivnost v levem precentralnem girusu, ki sega do medialnega frontalnega in postcentralnega gyrusa.
BED Versus LC
A2Win
V času A2Win so kontrast BED – LC pokazali razmeroma povečano aktivnost v hrbteničnem kaudatu, ki sega do srednjega čelnega girusa, inzule in klaustruma ter v levem cingulatu, ki se razširi do kaudata (Slika 2D). Zmanjšana aktivnost je bila opažena v sprednjem medialnem čelnem girusu.
A2Loss
Med A2Loss so kontrasti BED – LC pokazali sorazmerno povečano aktivnost desnega kaudata, ki sega do IFG. Relativno zmanjšana aktivnost je bila opažena v desnem srednjem čelnem girusu, ki se dorzalno razširi na medialni čelni viral.
OCWin
V času OCWin so BED-LC kontrasti pokazali razmeroma zmanjšano aktivnost v desnem vrhunskem temporalnem girusu, ki sega do insul, cingulatnih girusov in zadnjega cingulata; levi inferior parietalni lobule, ki sega do insule, zadnjični cingulat, nadrejeni / srednji temporalni gyrus, VS, kaudata, postcentralni gyrus, precuneus, cuneus, nadrejeni / srednji okcipitalni gyrus in kulmen; dvostranski sprednji cingulat, ki se razteza bočno v desno IFG, kaudata in klaustruma; dvostranski medialni čelni gyrus; in desno VS.
OCLoss
V času OCLoss so kontrast BED-LC pokazal razmeroma zmanjšano aktivnost v levem precentralnem girusu, ki sega do desnega cingulata, v dvostranski sprednji cingulat, levi paracentralni lobuli, desni postcentralni gyrus in desni paracentralni lobuli; desni nadrejeni časovni gyrus, ki sega do prečnega temporalnega gyrus-a, postcentralnega gyrus-a in insule; leva izola, ki se razteza na precentralni gyrus in postcentralni gyrus; levi zadnji posnetek cingulata, ki se razteza na jezikovni gyrus, dvostranski precuneus in cuneus; in desni srednji možgan, ki sega do talamusa in klemna.
BED Versus OB
A2Win
Med A2Win so BED-OB kontrasti pokazali relativno zmanjšano aktivnost v lentiformnem jedru, ki se dvostransko razširi na VS (Slika 2B, Slika 3B), hipotalamus, talamus, kaudat, putamen in rdeče jedro srednjega mozga; v desnem cingulatskem girusu, ki se dvostransko razširi na medialni / vrhunski čelni girus; desna insula, ki sega do vrhunskega temporalnega gyrusa; in v levem precentralnem girusu, ki se razteza na IFG.
A2Loss
Med A2Loss so BED-OB kontrasti pokazali razmeroma zmanjšano aktivnost v rdečem jedru srednjega mozga, ki sega do talamusa, bilateralnega VS in substantia nigra; medialni čelni gyrus, ki se razprostira na postcentralni gyrus, cingulatni gyrus, inferior parietal lobule, postcentral gyrus in superiorni frontalni gyrus; leva izola, ki sega do vrhunskega temporalnega gyrusa; srednji čelni girus, ki sega do sprednjega cingulata in medialnega čelnega gyrusta; in levi precentralni gyrus, ki sega do postcentralnega gyrusa.
OCWin
V času OCWin so BED-OB kontrasti pokazali razmeroma zmanjšano aktivnost v insuli, lentiformnem jedru, parahipokampastem girusu, cuneusu, talamusu in vrhunskih temporalnih girusih; desni vrhunski temporalni gyrus, ki sega do insule, precentralnega gyrus-a in IFG; desni medialni čelni gyrus, ki sega do sprednjega cingulata, dvostranskega VS in kaudata; in levega kaudata.
OCLoss
V času OCLoss kontrasti BED – OB niso pokazali razlik v skupinah v preddržavnih regijah (Tabela 1 navaja vse razlike v skupinah).
Razprava
Med skupinami BED, OB in LC smo opazili pomembne razlike na načine, ki so delno potrdili naše hipoteze: med fazami A2 zmaga / izguba v kontrastih BED – OB (vendar ne BED – LC) so bile opažene pomembne razlike v VS; Primerjave BED – OB v teh fazah so pokazale zmanjšane anticipirajoče VS odzive na BED, medtem ko kontrasti OB – LC kažejo na povečan odziv VS pri OB. Ti vzorci veljajo tudi za skupinske razlike v srednjem možganu, talamu in amigdali, kar kaže na različno zaposlovanje afektivnega in / ali motivacijskega vezja (44,45). Obdelava izida pri udeležencih BED je bila povezana z zmanjšano predfrontalno in izolacijsko aktivnostjo glede na obe skupini, ki nista BED. Tukaj so obravnavane biološke in klinične posledice glede razlik med skupinskimi nasprotji v fazi predvidevanja in nagrad.
Predvidevanje predvidevanja
V skladu z našimi hipotezami je bila anticipativna obdelava povezana z zmanjšano dvostransko aktivnostjo VS v BED glede na udeležence OB. Nasprotno pa so kontrasti med OB in LC pokazali povečano dvostransko zaposlovanje VS v tej fazi pri udeležencih OB. Poleg tega so se v srednjem možganu, amigdali in talamusu razkrila različna signalizacija BED-OB - območja, ki so bila prej prepoznana v paradigmah prehranjevalne hrane kot bolj odzivna med pričakovanjem glede na postopke potrošniškega nagrajevanja (19,20). Ti rezultati zato ponujajo nekaj razjasnitve na videz dvoumnih hipoverzij v primerjavi s hiperaktivnostjo ugotovitev predelave nagrad pri debelosti in poudarjajo pomembnost razlikovanja med podtipi debelosti in fazami nagrajevanja s pričakovanim izidom. VS, še posebej jedro jedra, je bilo močno vključeno v predelavo nagrad, zlasti ker se nanaša na spremembe v afektivnem stanju in ciljno usmerjenem vedenju (46-48). Naše ugotovitve zmanjšanja strijatalnega odziva v skupini BED glede na skupino OB v fazah zmage / izgube A2 ustrezajo ugotovitvam MIDT pri drugih populacijah, za katere so značilni problemi z nadzorom impulzov, vključno s tistimi s patološkim igranjem na srečo, motnjo pozornosti / hiperaktivnostjo , odvisnost od alkohola in pozitivne zgodovine družine zaradi alkoholizma (31,32,39,49,50). Podobno kot pri ugotovitvah, povezanih s patološkim igram na srečo (37), relativna frontostriatalna hipoaktivnost pri udeležencih BED je bila manj specifična za fazo kot hipoteza. Relativno zmanjšana fronto-strijska aktivnost se je zgodila tako v predvideni fazi kot v izidni fazi ter v pogojih zmage in izgube (Slika 1), kar na BED kaže splošni vzorec zmanjšanja fronto-striralne obdelave nagrad in izgub. Poleg tega so kontrasti BED – LC in BED – OB povzročili podoben vzorec razlik v fazah izida na MIDT, zlasti v otoških in strijatalnih regijah. Vendar pa le malo razlik v fronto-striatalnih regijah med fazo predvidevanja v kontrastih BED-LC kaže, da je skupina BED najbolje označiti spremembe med fazami izida, medtem ko se skupina OB razlikuje po hiperaktivnosti v fazi predvidevanja.
Ustreznost teorijam odvisnosti
Zmanjšana predvidena obdelava bi lahko pomenila pomemben predhodnik pri razvoju BED. "Sindrom pomanjkanja nagrade" pomeni, da bi lahko posamezniki z nizko osnovno aktivnostjo nevrocircuitry uživali hrano ali se vključevali v zasvojenost z nadomestnimi napori za spodbujanje aktivnosti na teh območjih (51). Spremenjeni odzivi srednjih možganov, ki zajemajo substancio nigra v fazah A2W in A2L v BED-OB in kontrastu OB – LC, kažejo na spremembe v dopaminergičnih nevronskih poteh. Dejansko VS, hipotalamus, talamus in prefrontalna skorja predstavljajo prevladujoča območja projekcije mezokortikolimbičnega dopaminskega sistema, skladno z vlogo tega nevrotransmiterja pri obdelavi nagrade (52,53). Čeprav fMRI ne more dokončno povezati sprememb aktivnosti dopamina, sočasne študije fMRI in pozitronske emisijske tomografije kažejo povečano dopaminergično aktivnost v predfrontalnih kortikalnih območjih, saj posamezniki predvidevajo in prejemajo denarno nagrado (54). Dopaminergične spremembe so opažene na BED (55-57), in strijatalno sproščanje dopamina med stimulacijo hrane je pozitivno povezano z omejevanjem prehrane (58). Kljub temu lahko BED-hipoaktivni / OB-hiperaktivni dopaminergični model preveč poenostavi osnovne procese; spremembe bi se lahko nanašale na specifične stopnje motnje, tako da bi se lahko začetna preobčutljivost tega sistema poslabšala z občasnim prenajedanjem hrane z veliko maščob ali sladke hrane (59-61). V skladu s teorijo spodbujevalnega učinka se lahko hedonski vpliv (tj. "Všečkanje") konzumne predelave zmanjša čez porabo, medtem ko se spodbujevalna (tj. "Hočejoča") komponenta poveča. V trenutni študiji so udeleženci BED pokazali zmanjšano predvidevanje obdelave glede na skupino OB do denarnih blagajn; možno je, da lahko izpostavljenost prehrambnim signalom (tj. motenim specifičnim dražljajem) poveča aktivnost v fronto-striatalnih omrežjih (37).
V nasprotju s skupino BED so bile razlike med skupinami OB in LC večinoma vsebovane znotraj predvidenih faz. Ugotovitve v skupini OB (glede na LC) povečane medialne / lateralne OFC, striatum, amigdala in aktivacije hipokampa med predhodno obdelavo so skladne s podobnimi vzorci odzivanja, ki so jih opazili med predstavitvijo prehranjevalnih pripomočkov (7) in podpirajo idejo o večjem pričakovanju nagrade v tej skupini.
Obdelava rezultatov
V skladu z našimi hipotezami so udeleženci BED pokazali razmeroma zmanjšano aktivnost v predfrontalnih in otočnih regijah med fazami izida, glede na skupine OB in LC. Te ugotovitve so skladne s poročili o popolni in poddvorni bulimiji, kjer posamezniki pokažejo zmanjšano aktivnost v levem srednjem čelnem gyrusu, insuli in desnem precentralnem girusu med okusno porabo hrane (25). Poleg tega sta vmPFC in atrofija desne insule povezana s kompulzivno etiologijo prepiranja (62). V nasprotju BED – OB in BED – LC je pri udeleženceh v BED opaziti zmanjšano dvostransko izolacijsko aktivnost, ki sega do IFG. Izola je primarna skorja okusa, vendar je vpletena tudi v homeostatsko signalizacijo (63-65). Zato rezultati podpirajo zamisel o spremenjeni splošni obdelavi nagrad v BED. Spremenjena interoceptivna ozaveščenost s pomočjo prikritih aktivnosti na izoli, zlasti med obdelavo rezultatov, kaže na oslabljeno sposobnost vključevanja informacij o nagradah, ki se nanašajo na trenutno stanje posameznika. Poleg tega je IFG vpleten v interakcijo med kognitivno in motivacijsko obdelavo med zaviralnim nadzorom (66-68); zato bi lahko skupinsko zmanjšano IFG in izolacijsko signaliziranje vplivalo na merjenje lakote / sitosti.
Prednosti, omejitve in bodoče usmeritve
Kolikor vemo, je trenutna študija prva preiskava fMRI o splošni predelavi nagrad v značilnih fazah nagrajevanja in med podskupinami debelosti, vključno s tistimi z BED. Uporaba paradigme za nagrajevanje v debelih skupinah, ki prikazujejo različno prehranjevalno vedenje, omogoča večji vpogled v potencialne biomarkerje vsakega fenotipa. Na ta način trenutna študija analizira posebne nevronske korelate, povezane z vzorci vedenja pri prehranjevanju, od tistih, povezanih z debelostjo. Naloga fMRI poleg tega ponuja priložnost za pregled nevrofunkcionalnih vzorcev, povezanih s procesi nagrajevanja / izgube, ki bi lahko spodbujali posebne vzorce prehranjevanja.
Trenutno študijo omejuje več dejavnikov. Nizko število moških v skupini BED je preprečilo proučevanje razlik med spoloma; uporaba vprašalnikov o prehrani v vseh skupinah je morda ugotovila tudi druge pomembne značilnosti prehranjevanja. Prejšnje študije so poročale o razlikah, povezanih z resnostjo BED, v kliničnih vzorcih v primerjavi s skupnostnimi vzorci (69); zato je mogoče, da je narava, ki išče zdravljenje, razlikovala BED od skupin OB in LC. Nekateri od ugotovitev celih možganov ne preživijo konzervativne Bonferronijeve korekcije za večkratne primerjave v zvezi s šestimi fazami MIDT in tremi preučenimi diagnostičnimi skupinami.
Prihodnje raziskave bi lahko nadalje preučile skupne značilnosti med skupinami BED in OB; v trenutni študiji konjunkcije analize ugotavljajo, da se prekrivajo na bolj hrbtnih in zadnjih posnetkih (Tabela S2 v dodatku 1). Poleg tega je bilo opaziti majhno prekrivanje med debelimi skupinami v kontrastih BED – LC in OB – LC. Sočasna območja so se pojavila večinoma med fazami izida in v bolj hrbtnih zadnjičnih regijah, vključno z zmanjšanim posteriornim cingulatom, precuneusom in aktivnostjo precentralnih girusov v obeh fazah izida. Ta področja vključujejo pričakovanje nagrade in nadzor pozornosti; na primer, zadnjem cingulatu je pripisana vloga pri signaliziranju okoljskih sprememb, vključno z izidom nagrajevanja, s povečano aktivnostjo, ki ustreza spremembam notranjih spremenljivk stanja ali okolja (70). Zmanjšana aktivnost na teh območjih v debelih skupinah kaže na spremembe pozornosti in motivacije med povratnimi informacijami v izhodnih fazah.
Prihodnje študije bi morale preučiti tudi morebitne razlike, povezane s spolom, statusom kajenja in vedenjem, ki išče zdravljenje, pri debelih osebah. Drugi pomemben korak bo vključevanje razumevanja, kako ti nevronski sistemi vplivajo na homeostatske mehanizme (71,72) in jih dodatno povezati s kroničnostjo / trajanjem debelosti in / ali BED. Vzdolžne študije bi lahko nadalje zagotovile časovne povezave med spremembami teže in predelavo sistema nagrajevanja ter identificirale biološke označevalce, povezane z vnosom hrane pred razvojem debelosti. Čeprav sedanja eksperimentalna zasnova ne more razločiti, ali so te razlike vzrok ali posledica debelosti ali popivanja, imajo kljub temu pomembne posledice za zdravljenje debelosti. Terapije, osredotočene na spodbujanje kortikostriatalne limbične aktivnosti, bi lahko predstavljale pomembne strategije zdravljenja BED. Širše gledano te ugotovitve kažejo na potencialni pomen zdravstvenih politik pri urejanju živil z veliko maščobami, ki vsebujejo veliko sladkorja, kar bi lahko spremenilo odzivnost nagrad pri tistih, ki jim grozi prejedanje in debelost (73).
Sklepi
Trenutna študija predstavlja pomemben korak pri pregledu skupin ljudi z debelostjo in možganskimi korelati predelave neživilskih nagrad. Ugotovitve zmanjšane kortiko-strijalne predelave pri udeležencih BED v predvidenih fazah in nagradnih rezultatih glede na skupine OB in LC kažejo na manjše zaposlovanje mrež, ki sodelujejo pri predelavi nagrad in samoregulaciji. Ti podatki zagotavljajo tudi dokaze o podobnih spremembah nevrocircuitryja, ki posredujejo pri obdelavi nagrad pri drugih motnjah nadzora impulzov, kot so patološko igranje na srečo in odvisnost od alkohola. Vključitev skupin BED in OB predstavlja ključni korak pri preučevanju, kako kompleksno vedenje prispeva k debelosti. Skupne ugotovitve kažejo, da se v abstraktni obdelavi nagrad razlikujejo nevronski substrati, ki razlikujejo posebne podskupine debelih posameznikov. Ti podatki bi lahko dali vpogled v na videz dvoumne ugotovitve dejavnosti VS pri raziskavah debelosti.
Priznanja
Podpora je bila zagotovljena z naslednjimi štipendijami: Nacionalni inštituti za zdravje (NIH) dodelijo R01-DA019039, P20-DA027844, P50-AA012870, R01-DA020908, R01-AA016599, RL1-AA017539X, KXNUMUMX, KXNNUMXX, KX12X, KX00167X, KX01X, KX073542X, KX1X, KX024859X, KX2X, KX24X, KX070052X, KXXNUMXX, KXXNUMXX, KXXUMNUMX, KXX , in XNUMXKXNUMX DKXNUMX. Hvaležno se zahvaljujemo Scottu Bullocku, Jessici Montoya, Naaili Panjwani, Monici Solorzano, Jocelyn Topf, Katie VanBuskirk, Rachel Barnes in Robinu Mashebu za pomoč pri projektu. Za vsebino rokopisa so izključno odgovorni avtorji in ne predstavljajo nujno uradnih stališč katere od finančnih agencij.
Potenza se je posvetoval in svetoval družbi Boehringer Ingelheim; posvetoval in imel finančne interese v Somaxonu; prejel raziskovalno podporo NIH, uprave za veterane, igralnice Mohegan Sun, nacionalnega centra za odgovorne igre na srečo in z njim povezanega Inštituta za raziskave motenj iger na srečo, gozdnih laboratorijev, Psyadon, Ortho-McNeil, Oy-Control / Biotie in GlaxoSmithKline farmacevtskih izdelkov; sodeloval v raziskavah, pošiljanju po pošti ali telefonskih posvetovanjih v zvezi z odvisnostjo od drog, motnjami nadzora impulzov ali drugimi zdravstvenimi temami; posvetoval se je za odvetniške pisarne in zvezni javni zagovornik glede vprašanj, povezanih z motnjami nadzora impulzov; zagotavlja klinično oskrbo v programu za storitve iger na srečo v oddelku za duševno zdravje in odvisnost v Connecticutu; izvedla preglede donacij za NIH in druge agencije; predavanja v akademskih predavanjih v velikih krogih, na prireditvah za stalno medicinsko izobraževanje in na drugih kliničnih ali znanstvenih prizoriščih; in ustvarili knjige ali poglavja o knjigah za založnike besedil o duševnem zdravju.
Opombe
Vsi drugi avtorji poročajo o nobenih biomedicinskih finančnih interesih ali morebitnih navzkrižjih interesov.
Dopolnilno gradivo, omenjeno v tem članku, je na voljo na spletu na http://dx.doi.org/10.1016/j.biopsych.2013.01.014.
Reference