Strukturna celovitost med izvršilnimi in nagrajenimi regijami možganov napoveduje odstotek telesne maščobe pri kroničnih dietah (2016)

Kognitivna nevroznanost
 

Pin-Hao Andy Chen, Robert S. Chavez & Todd F. Heatherton

Strani 1-5 | Prejeto 19 april 2016, sprejeto 05 sep 2016, sprejeta avtorska različica objavljena na spletu: 23 sep 2016, objavljeno na spletu: 11 oktober 2016

Minimalizem

Neuporaba zdrave telesne teže lahko odraža dolgoročno neravnovesje med izvršilnim nadzornim in nagrajevalnim sistemom možganov. Trenutna študija je preučila, ali anatomska povezanost teh dveh sistemov napoveduje individualno spremenljivost pri doseganju zdrave telesne teže, zlasti pri kroničnih dietetih. Šestintrideset žensk s kroničnimi dietetiki je v optičnem bralniku opravilo nalogo reaktivnosti s hrano. Iz naloge reaktivnosti sta bili opredeljeni dve zanimivi regiji (ROI): inferiorni čelni čir (IFG), ki izvaja kognitivni nadzor in orbitofrontalna skorja (OFC), ki predstavlja vrednost nagrade. Trakt bele snovi, ki povezuje ta dva ROI, je bil identificiran med udeleženci z uporabo difuzijskega tenzorskega slikanja (DTI) in verjetnostno traktografijo. Rezultati so pokazali negativno razmerje med odstotkom telesne maščobe in celovitostjo bele snovi v opredeljenem traktu. To kaže, da je lahko zmanjšana strukturna celovitost med OFC in IFG povezana s samoregulacijskimi težavami za tiste, ki kronično prehranjujejo za nadzor telesne teže.

KLJUČNE BESEDE: Samokontroladifuzijsko tenzorsko slikanjepovezljivostfunkcionalno slikanje z magnetno resonancoindividualne razlikedebelost

Predstavitev

Debelost in diete so se v zadnjih desetletjih močno povečali, pri čemer veliko dietetikov ni izgubilo teže v daljšem časovnem obdobju in so postale kronične diete (Andreyeva, Long, Henderson in Grode, 2010 Andreyeva, T., Long, MW, Henderson, KE, & Grode, GM (2010). Poskus hujšanja: prehranske strategije med Američani s prekomerno telesno težo ali debelostjo v letih 1996 in 2003. Časopis Ameriškega dietetičnega združenja, 110 (4), 535 – 542. doi: 10.1016 / j.jada.2009.12.029[CrossRef], [PubMed]). Med temi posamezniki se nekateri po letih diete še bolj zredijo (van Strien, Herman in Verheijden, 2014 van Strien, T., Herman, CP in Verheijden, MW (2014). Zadrževanje prehrane in sprememba telesne mase. Triletna nadaljnja študija na reprezentativnem nizozemskem vzorcu. Appetite, 76, 44 – 49. doi: 10.1016 / j.appet.2014.01.015[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]), s čimer se vključijo v vedenja, ki spodkopavajo njihove cilje. Izčrpen pregled debelosti kaže, da pri debelosti igrajo vlogo ne le povečana občutljivost na nagrade na znake hrane, temveč tudi neuspehi pri samoregulaciji (Volkow, Wang, Tomasi in Baler, 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D., in Baler, RD (2013). Debelost in zasvojenost: nevrobiološka prekrivanja. Pregledi debelosti, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Podobno lahko posamezne razlike pri doseganju ali ohranjanju uspešnosti pri dolgoročni dieti odražajo razlike v zmožnostih samoregulacije (Heatherton, 2011 Heatherton, TF (2011). Nevroznanost samoregulacije in samoregulacije. Letni pregled psihologije, 62 (1), 363 – 390. doi: 10.1146 / annurev.psych.121208.131616[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Po modelu ravnotežja takšni samoregulativni rezultati odražajo posamezne razlike v ravnovesju med možganskimi regijami, ki so vključene v izvršilni nadzor, npr. Spodnji čelni girus (IFG) in regijami, ki predstavljajo vrednost nagrade, npr. Orbitofrontalna skorja (OFC) (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF, in Wagner, DD (2011). Kognitivna nevroznanost neuspeha samoregulacije. Trendi v kognitivnih znanostih, 15 (3), 132 – 139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Ravnotežje med nagrado in nadzorom je odvisno od komunikacije med IFG in OFC (Wagner, Altman, Boswell, Kelley in Heatherton, 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM in Heatherton, TF (2013). Samoregulativno izčrpavanje izboljša živčne odzive na nagrade in poslabša nadzor od zgoraj navzdol. Psihološka znanost, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]), kar se kaže v povezanosti med njimi. Posamezne razlike v strukturni celovitosti teh anatomskih poti lahko napovedujejo dolgoročni izid kronične diete, na primer odstotek telesne maščobe.

Da bi izolirali regije možganov, za katere je znano, da sodelujejo pri predelavi apetitivne vrednosti hrane, smo z nalogo reaktivnosti na hrano lokalizirali zanimive regije IFG in OFC (ROI) s pomočjo slikanja z magnetno resonanco (fMRI). . Pregledi te raziskave kažejo, da kronični dieti ponavadi kažejo pretirano aktivnost na apetitivne prehrambene namige v regijah, kjer nagrajujejo, in regijah, ki so vključene v izvršni nadzor, potem ko so izpostavljeni pogojem, povezanim z odpovedjo prehrane v resničnem svetu, kot je uživanje visokokalorične hrane ali kognitivnega nadzora (Kelley, Wagner in Heatherton, 2015 Kelley, WM, Wagner, DD, in Heatherton, TF (2015). V iskanju človeškega sistema samoregulacije. Letni pregled nevroznanosti, 38(1), 389–411. doi:10.1146/annurev-neuro-071013-014243[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]; Volkow idr., 2013 Volkow, ND, Wang, G.-J., Tomasi, D., in Baler, RD (2013). Debelost in zasvojenost: nevrobiološka prekrivanja. Pregledi debelosti, 14(1), 2–18. doi:10.1111/j.1467-789X.2012.01031.x[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Tako smo uporabili nalogo reaktivnosti na živilih, da smo lokalizirali obseg regij IFG in OFC, ki sta vključeni v predelavo izvlečkov hrane, nato pa smo ti dve regiji uporabili kot semenske maske za verjetnostno traktografijo v analizi difuzijskega tenzorja (DTI) za analizo izračunajte celovitost bele snovi med tema dvema regijama. Cilj te študije je bil uporabiti multimodalni pristop za izolacijo traktov bele snovi med funkcionalno opredeljenimi regijami IFG in OFC. Ta pristop ponuja ciljno usmerjen način preučevanja, ali strukturna celovitost tega trakta napoveduje spremenljivo kronično dietetičnost v odstotku telesne maščobe. Predpostavili smo, da bodo kronični dieteti, ki so imeli najvišji odstotek telesne maščobe, najnižjo strukturno celovitost v traktu, ki povezuje IFG in OFC.

Metode

Štirideset desničarskih žensk s kronično dieto, ki so dosegle več kot 15 na lestvici zadrževanja, merilo kronične diete (Heatherton, Herman, Polivy, King in McGree, 1988 Heatherton, TF, Herman, CP, Polivy, J., King, GA in McGree, ST (1988). (Ne) merjenje zadrževanja: analiza konceptualnih in psihometričnih vprašanj. Revija za nenormalno psihologijo, 97(1), 19–28. doi:10.1037/0021-843X.97.1.19[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]), so bili v tej študiji zaposleni pri velikem vzorcu študentov. Udeleženci so bili pregledani, da niso imeli zgodovine presnovnih, psiholoških ali nevroloških nepravilnosti. Štirje udeleženci so bili med skeniranjem izključeni zaradi pretiranega premikanja glave (več kot 3 mm v smeri x-, y- ali z), zaradi česar je bil vzorec 36 kroničnih dietetikov. Dietete so stehtali s pomočjo tehtnice Tanita (model TBF-300A Arlington Heights), ki dokazano zanesljivo meri odstotek telesne maščobe. Med temi kroničnimi dietati je bil povprečni odstotek telesne maščobe 29.6% (SD = 5.5%; razpon = 16.6–38.2%), povprečni indeks telesne mase (ITM) pa 23.9 (SD = 3.1%, razpon = 17.2–33.7, tabela 1) .

Tabela 1. Demografske in prehranske značilnosti prebivalstva.

CSVTabela prikaza

Da bi lokalizirali IFG in OFC ROI, ki sodelujejo pri predelavi hrane, smo kot nalogo lokalizatorja uporabili paradigmo reaktivnosti na osnovi hrane. Pred to nalogo lokalizatorja smo uporabili zaviralno nadzorno nalogo, ki izčrpava, saj ta naloga pomaga pri močni nagrajevalni dejavnosti (Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM in Heatherton, TF (2013). Samoregulativno izčrpavanje izboljša živčne odzive na nagrade in poslabša nadzor od zgoraj navzdol. Psihološka znanost, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Pri tej nalogi zaviralnega zatiranja izčrpavanja so bili udeleženci pozvani, da si ogledajo 7-minutni video o kanadskih gorskih ovcah z vrsto motečih besed, ki se v treh sekundah premikajo od spodaj do sredine zaslona (skupaj 3 besed). Udeležencem je bilo naročeno, naj se izogibajo branju motečih besed in se osredotočijo le na ogled videoposnetka. Udeleženci so takoj po nalogi zaviralnega nadzora izčrpavanja prejeli nalogo reaktivnosti s hrano. Ta naloga je obsegala 40 prijetnih slik hrane in še 90 podob, ki so kot nadzorne slike vključevale ljudi ali naravne prizore. Vsaka slika je bila predstavljena 180 ms, sledila je fiksacija še 2000 ms v zasnovi, povezani z dogodki. Udeležencem je bilo naročeno, naj s pritiskom na gumbe presodijo posamezne slike v zaprtih prostorih in na prostem. Ta sodna naloga je omogočila, da se udeleženci osredotočijo na to nalogo, ne da bi se zavedali našega študijskega namena, to je lokalizirati možganske regije, ki se odzivajo na namige hrane.

Podatki fMRI iz reaktivnosti na živilo so bili predhodno obdelani in analizirani s SPM8 (Wellcome Department of Cognitive Nevrology, London, England). Postopki predhodne obdelave so vključevali korekcijo gibanja, poravnavo, previjanje, normalizacijo na standardni prostor in polno širino 6-mm pri pol največji (FWHM) Gaussovem glajenju jedra (glejte dodatna gradiva za podroben opis parametrov skeniranja fMRI). Za vsakega udeleženca je bil izračunan splošni linearni model, ki vključuje učinke opravil in nepristranske kovarijate s pomočjo kanonične funkcije hemodinamičnega odziva (HRF). Za vsakega udeleženca so bile ustvarjene kontrastne slike med prehrano in nadzorom, ki so bile nato predložene analizi celotnega možganov z naključnim učinkom in popravljene za več primerjav p <0.05 s simulacijami Monte Carlo z uporabo AFNI-jevega AlphaSima (Slika 1 (a), Tabela S1). ROI IFG in OFC sta bila določena na podlagi te analize celotnih možganov in uporabljena kot maske (Slika 1 (b)) pri metodi sejanja z dvema maskama za verjetnostno traktografijo DTI. Podatki o DTI so bili predhodno obdelani in analizirani z Diffusion Toolbox v FSL (Behrens et al., 2003 Behrens, T., Woolrich, MW, Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Nunes, RG, Clare, S.,… Smith, SM (2003). Karakterizacija in širjenje negotovosti pri difuzijsko tehtanem MR slikanju. Magnetna resonanca v medicini, 50 (5), 1077 – 1088. doi: 10.1002 / mrm.10609[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Za seme z dvema maskama smo uporabili način, da zagotovimo, da karte traktografije vključujejo samo tokove, ki potekajo skozi obe semenski maski. Iz obeh vosekov v obeh semenskih maskah je bilo poslanih približno 5000 verjetnostnih poti, ki so bili normalizirani v standardni prostor Montreal Neurological Institute. Da bi določili skupno traktografsko karto med posamezniki, smo rezultate traktografije vsakega posameznika binarno prekrili in prekrili z vsemi drugimi, da smo ustvarili zemljevidno karto verjetnosti trakta na ravni skupine. Da bi traktografska karta postala robustna, je bila potem mejna vrednost z verjetnostjo trakta 50% za vse udeležence v standardnem prostoru (Slika 1 (c)). Ta skupna traktografska karta je bila nato prekrita na slikah frakcijske anizotropije (FA) vsakega udeleženca (splošno merilo celovitosti ali skladnosti bele snovi) in vrednosti FA so bile izvlečene iz vseh voxel znotraj te traktografske karte. Za vsakega udeleženca je bil izračunan povprečen rezultat FA, ki predstavlja celovitost bele snovi. Rezultate udeležencev, ocene BMI in FA so nato v analizi večkratne regresije uporabili kot neodvisne spremenljivke, pri čemer je bil odstotek telesne maščobe odvisna od spremenljivke, pri čemer smo preučili, ali posamezne razlike v celovitosti bele snovi odražajo dolgoročni samoregulacijski uspeh pri dieti.

Slika 1. (a) Paradigma reaktivnosti fMRI s hrano, ki jo povzroči hrana, je sprožila aktiviranje v regijah OFC in IFG, skladno s prejšnjimi ugotovitvami v literaturi. (b) OFC in IFG regije iz analize fMRI so bile nato uporabljene kot semenske maske za verjetnostno traktografsko analizo DTI. (c) Na podlagi analize DTI smo nato razločili pot bele snovi med IFG in OFC, kar je bilo med osebami dosledno. Celovitost bele snovi na tej poti je bila nato povezana s telesno maščobo vsakega posameznika. (d) Vrednost FA, izvlečena iz trakta IFG – OFC, je pokazala negativno povezanost s odstotkom telesne maščobe (senčena površina predstavlja 95% interval zaupanja).

http://www.tandfonline.com/na101/home/literatum/publisher/tandf/journals/content/pcns20/0/pcns20.ahead-of-print/17588928.2016.1235556/20161011/images/medium/pcns_a_1235556_f0001_c.jpg

Diapozitiv PowerPointIzvirna jpg (93.00KB)Prikaži polno velikost

Rezultati

Rezultati FMRI iz naloge reaktivnosti na živilo kažejo, da sta tako IFG kot OFC za hrano pokazala večjo aktivnost kot kontrolne slike (Slika 1 (a), Tabela S1), skladno z ugotovitvami iz prejšnjih študij (Lopez, Hofmann, Wagner, Kelley in Heatherton, 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM in Heatherton, TF (2014). Nevronski napovedovalci popuščanja skušnjavam v vsakdanjem življenju. Psihološka znanost, 25 (7), 1337 – 1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]; Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM in Heatherton, TF (2013). Samoregulativno izčrpavanje izboljša živčne odzive na nagrade in poslabša nadzor od zgoraj navzdol. Psihološka znanost, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Tako dobljeni grozdi IFG in OFC iz analize fMRI so bili uporabljeni kot semenska področja za verjetnostno traktografijo DTI (Slika 1 (b)). Navzkrižna subjektivna verjetnostna analiza traktografije DTI je pokazala močan trakt bele snovi, ki povezuje levi IFG z levim OFC (Slika 1 (c)). Povprečne vrednosti FA v tem traktu so pokazale znatno negativno povezanost s odstotkom telesne maščobe (R36 = -0.379, p = 0.023), kar kaže, da so diete z nižjim odstotkom telesne maščobe pokazale večjo celovitost bele snovi (Slika 1 (d)). Po kontroli starosti in ITM so povprečne vrednosti FA znotraj trakta še naprej pokazale pomembno negativno korelacijo s odstotkom telesne maščobe (beta = -0.247, t(35) = -2.862, p = 0.007).

Splošna razprava

Naše ugotovitve podpirajo hipotezo, da je strukturna celovitost med IFG, ključno regijo pri zaviranju odziva (Aron, 2011 Aron, AR (2011). Od reaktivnega do proaktivnega in selektivnega nadzora: razvoj bogatejšega modela za zaustavitev neprimernih odzivov. Biološka Psihiatrija, 69 (12), e55 – 68. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.07.024[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]) in OFC, regija, ki predstavlja subjektivno vrednost nagrade za hrano (van der Laan, de Ridder, Viergever in Smeets, 2011 van der Laan, LN, de Ridder, DTD, Viergever, MA, in Smeets, PAM (2011). Prvi okus je vedno z očmi: metaanaliza živčnih korelatov obdelave vizualnih znakov hrane. NeuroImage, 55 (1), 296 – 303. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2010.11.055[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]), je povezan s posameznimi razlikami v odstotkih telesne maščobe, domnevnim indeksom dolgoročnega uspeha pri dieti. Na podlagi ravnotežnega modela samoregulacije (Heatherton & Wagner, 2011 Heatherton, TF, in Wagner, DD (2011). Kognitivna nevroznanost neuspeha samoregulacije. Trendi v kognitivnih znanostih, 15 (3), 132 – 139. doi: 10.1016 / j.tics.2010.12.005[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]), neuspehi pri samoregulaciji so posledica neravnovesja med regijami izvršnega nadzora in nagrad. Posamezniki z zmanjšano celovitostjo bele snovi v traktu, ki povezuje te regije, imajo lahko v komunikaciji med temi regijami nižjo učinkovitost od tistih z visoko celovitostjo (Madden et al., 2012 Madden, DJ, Bennett, IJ, Burzynska, A., Potter, GG, Chen, N.-K., & Song, AW (2012). Difuzijski tenzorski prikaz celovitosti možganske bele snovi v kognitivnem staranju. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekularna osnova bolezni, 1822 (3), 386 – 400. doi: 10.1016 / j.bbadis.2011.08.003[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Z neučinkovito komunikacijo med regijami izvršnega nadzora in nagrajevanja imajo lahko posamezniki z zmanjšano integriteto težave pri prevladovanju skušnjav za nagrajevanje, kar vodi do večje možnosti, da bi postali debeli kot tisti z višjo strukturno integriteto.

Čeprav so predhodne študije uporabljale DTI za preučevanje razmerja med debelostjo in integriteto bele snovi (Kullmann, Schweizer, Veit, Fritsche in Preissl, 2015 Kullmann, S., Schweizer, F., Veit, R., Fritsche, A. in Preissl, H. (2015). Ogrožena celovitost bele snovi pri debelosti. Pregledi debelosti, 16 (4), 273 – 281. doi: 10.1111 / obr.12248[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]), ta študija je nova pri uporabi multimodalnega pristopa za sistematično ciljanje na določen trakt, vpleten v uravnavanje želja po hrani. Nedavna raziskava je pokazala, da tako IFG kot OFC v vsakdanjem življenju sodelujeta pri urejanju uživanja hrane (Lopez idr., 2014 Lopez, RB, Hofmann, W., Wagner, DD, Kelley, WM in Heatherton, TF (2014). Nevronski napovedovalci popuščanja skušnjavam v vsakdanjem življenju. Psihološka znanost, 25 (7), 1337 – 1344. doi: 10.1177 / 0956797614531492[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). S to paradigmo fMRI smo ponovili prejšnjo ugotovitev in celo ugotovili, da sta tako IFG kot OFC pokazala močno aktivnost, ko so bili kronični dietetiki izpostavljeni apetitnim prehrambnim napotkom, kar kaže na to, da se lahko obdelovanja nagrad in izvršilnega nadzora v času izpostavljenosti izvlečku spontano vključita. (Wagner et al., 2013 Wagner, DD, Altman, M., Boswell, RG, Kelley, WM in Heatherton, TF (2013). Samoregulativno izčrpavanje izboljša živčne odzive na nagrade in poslabša nadzor od zgoraj navzdol. Psihološka znanost, 24 (11), 2262 – 2271. doi: 10.1177 / 0956797613492985[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Naloga lokalizatorja reaktivnosti na živila ponuja bolj usmerjen pristop k definiranju IFG in OFC regij kot pri atlaškem maskiranju in zagotavlja, da so rezultati traktografije temeljili na funkcionalno pomembnih regijah, povezanih s predelavo hrane v izvirnem vzorcu. Ta naloga lokalizatorja fMRI lahko pomaga raziskovalcem prepoznati ključne trakte bele snovi, pomembne za nadzor prehranjevalnega vedenja.

Še vedno ni jasno, ali so posamezne razlike v celovitosti bele snovi posledica ponavljajoče se diete. Čeprav je prejšnja študija pokazala, da lahko večkratno izvajanje nalog privede do povečanega števila FA na določenih vlaken (Scholz, Klein, Behrens in Johansen-Berg, 2009 Scholz, J., Klein, MC, Behrens, TEJ in Johansen-Berg, H. (2009). Usposabljanje povzroča spremembe v arhitekturi bele snovi. Nature Neuroscience, 12 (11), 1370 – 1371. doi: 10.1038 / nn.2412[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]) možno je tudi, da neuspehi pri dieti vodijo k debelosti in dejavnikom, ki so povezani z debelostjo, kot sta vnetje in dislipidemija, kar lahko povzroči spremembe v celovitosti bele snovi (Shimoji idr., 2013 Shimoji, K., Abe, O., Uka, T., Yasmin, H., Kamagata, K., Asahi, K.,… Aoki, S. (2013). Spreminjanje bele snovi pri metaboličnem sindromu: Analiza difuzijskega tenzorja. Diabetes Care, 36(3), 696–700. doi:10.2337/dc12-0666[CrossRef], [PubMed], [Web of Science®]). Prihodnje longitudinalne študije so potrebne, da se ugotovi, ali spremembo celovitosti bele snovi povzroča ponavljajoča se dieta ali dejavniki, povezani z debelostjo. Potrebne so tudi longitudinalne študije za preučitev razmerja med celovitostjo bele snovi in ​​odstotkom telesne maščobe pri kroničnih dietetih. Čeprav izključno zaposlovanje žensk, ki dietetizirajo, lahko prepreči osupljiv učinek zaradi razlike med spoloma, pa bodo v prihodnjih raziskavah še vedno potrebne primerjave, ali celovitost bele snovi različno vpliva na prehranjevalne učinke moških in žensk.

Zaključno je, da trenutna študija dokazuje, da je celovitost bele snovi povezana s posameznimi razlikami v deležu telesne maščobe v traktih, ki povezujejo regije, vključene v reaktivnost hrane. Ti rezultati so skladni z modelom ravnotežja samoregulacije in kažejo, da lahko strukturna celovitost poti, ki povezuje izvršilni nadzor in regije nagrajevanja, ključno vlogo pri doseganju dolgoročnega samoregulacijskega uspeha pri dieti.


Nove raziskave kažejo, da je uspeh diete morda težko prenašati v možgane

Oktober 25, 2016
Nova raziskovalna naloga Chen et al v Cognitive Neuroscience je preučevala povezave med izvršilnim sistemom nadzora in nagrajevanja v možganih in odkrila, da je zmožnost samoregulacije zdrave telesne teže odvisna od posamezne možganske strukture.

Debelost in dieta sta v sodobni družbi vse pogostejša in mnogi dieti se borijo za izgubo odvečna teža. Nova raziskovalna naloga Chen et al v Cognitive Neuroscience je preučevala povezave med izvršilnim sistemom nadzora in nagrajevanja v možganih in odkrila, da je zmožnost samoregulacije zdrave telesne teže odvisna od posamezne možganske strukture. Ugotovitve kažejo, da je uspeh diete nekaterim ljudem lažji, saj imajo izboljšane poti bele snovi, ki povezujejo sisteme izvršnega nadzora in nagrajevanja v njihovih možganih.

Znano je, da kronični dieti kažejo na pretirane reakcije na prehranske izdelke pri izvršnem nadzoru in nagradnih področjih možganov, poleg tega, da so osiromašili kognitivni nadzor in pretirano nagrajevali z visoko kalorična hrana v resničnih življenjskih situacijah. Chen in drugi so vzeli skupino šestindvajsetih kroničnih dietetov s povprečno telesno maščobo 29.6% in jih prosili, naj naredijo preproste presoje o slikah, da bi odvrnili pozornost od resničnega cilja naloge. Izvedena dejavnost je bila reaktivnost naloge hrane, namenjena lokalizaciji izvršnega nadzora in nagradnih področij v možganih z uporabo funkcionalnega slikanja z magnetno resonanco (fMRI). Potem ko sta lokalizirala področje izvajalcev nadzora in nagrajevanja, sta Chen in drugi uporabili difuzijsko tenzorsko slikanje (DTI), da bi identificirali sled bele snovi, ki povezuje ta območja, da bi ovrednotili celovitost v tem traktu.

Rezultati fMRI so pokazali, da dietetiki kažejo večjo reaktivnost na slike hrane kot kontrolne slike. Rezultati DTI so nadalje pokazali, da so tisti z nižjim odstotkom telesne maščobe pokazali večjo integriteto bele snovi med izvršilnim nadzorom in možganskimi področji nagrajevanja. Ugotovitve podpirajo njihovo hipotezo, da je strukturna celovitost, ki povezuje oba centra, povezana z individualnimi razlikami v telesni maščobi in je pokazatelj uspešnosti prehrane. Avtorji navajajo: "Posamezniki z zmanjšano integriteto imajo lahko težave pri premagovanju nagrajevalnih skušnjav, kar vodi do večje možnosti, da postanejo debeli kot pri tistih z višjo strukturno integriteto."

Avtorji pozivajo, da se v nadaljevanju vzdolžnih raziskav ugotovi, ali bi lahko ponavljajoča se dieta sama po sebi povzročila spremembo celovitosti bele snovi, poslabšala komunikacijo izvršnega nadzora in nagrajevanja ter privedla do zaostrene debelosti za posameznika.

http://cdn.medicalxpress.com/tmpl/v5/img/1x1.gifRaziščite še: Uporabniki kokaina predstavljajo spremembe v funkciji in strukturi možganov

Več informacij: Pin-Hao Andy Chen in sod. Strukturna celovitost med izvršnim nadzorom in območji nagrajevanja možganov predvideva odstotek telesne maščobe pri kroničnih dietetih, Kognitivna nevroznanost (2016). DOI: 10.1080 / 17588928.2016.1235556