Aktivizimi më i madh kortikolimik në cues ushqimor me kalori të lartë pas ngrënies në të rriturit në obezë krahasuar me të rriturit normal (2012)

Oreks. 2012 Feb;58(1):303-12. doi: 10.1016 / j.appet.2011.10.014.

Dimitropoulos A1, Tkach J, Ho A, Kennedy J.

Abstrakt

Qëllimi i këtij hulumtimi është identifikimi i përgjigjes nervore ndaj shpërblimeve ushqimore para dhe pas ngrënies në të rriturit mbipeshë / obezë (OB) dhe në peshë normale (NW). Bazuar në literaturën e mëparshme, ne prisnim një aktivizim më të madh diferencial ndaj cuesve të ushqimit kundrejt objekteve për OB krahasuar me pjesëmarrësit e NW, edhe para ngrënies dhe pas konsumit të një dreke tipike. Njëzet e dy meshkuj me mbipeshë / obezë (11 mashkull) dhe 16 normale (6 meshkuj) morën pjesë në një detyrë funksionale të imazheve të rezonancës magnetike, duke shqyrtuar përgjigjen nervore ndaj cuesve vizuale të ushqimeve të larta dhe të ulëta kalori para dhe pas ngrënies.

Tai grup OB tregoi një përgjigje të rritur nervore ndaj ushqimeve të larta dhe të ulëta kalori pas ngrënies në krahasim me pjesëmarrësit e NW në rajonin frontal, temporal dhe limbiks.

Përveç kësaj, aktivizimi më i madh në rajonet kortiklimbike (OFC anësore, caudate, cingulate anterior) në cues të lartë të ushqimit kalori ishte e dukshme në OB vs NW pjesëmarrësit pas ngrënies.

Këto gjetje sugjerojnë se për individët OB, ushqimet me kalori të lartë tregojnë reagim të qëndrueshëm në rajonet e trurit të implikuar në shpërblim dhe varësi edhe pas ngrënies. Për më tepër, shenjat e ushqimit nuk nxorrën përgjigje të ngjashme të trurit pasi hëngrën në grupin NW duke sugjeruar se aktiviteti nervor në përgjigje të cuesve të ushqimit zvogëlohet me uri të reduktuar për këta individë.

Shih artikujt e tjerë në PMC se citon artikullin e botuar.
Keywords: fMRI, trashje, sistem shpërblimi, corticolimbic, OFC, ushqim me kalori të lartë

Futja e ushqimit në njerëz është e ndikuar nga një sërë faktorësh mbi dhe përtej kontrollit homeostatik. Disponueshmëria, shenja shqisore (p.sh., aroma, apeli vizual, shija) dhe kënaqësia janë faktorë që ndikojnë se çfarë dhe sa njerëz hanë edhe pas ngopjes. Duke pasur parasysh gjendjen aktuale të obezitetit në Amerikë dhe në mbarë botën, të kuptuarit se si këta faktorë ndikojnë në marrjen e ushqimit, është bërë thelbësore për shëndetin, mirëqenien dhe arsyet ekonomike (Rigby, Kumanyika, & James, 2004). Brenda dekadës së fundit, modelet e kafshëve të motivimit të ushqimit janë plotësuar nga hetimet njerëzore joinvazive të sistemit ushqimor dhe të shpërblimit ushqimor. Të dyja janë të çrregullta (Dimitropopoulos & Schultz, 2008; Farooqi et al., 2007) dhe popullatat neurotypike (Gautier et al., 2000; Goldstone et al., 2009; Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Tataranni et al., 1999; Wang, Volkow, Thanos, & Fowler, 2004) janë ekzaminuar duke përdorur teknika neuroimaging të dizajnuara për të kuptuar më tej mekanizmat nervore të përfshira gjatë urisë dhe ngopjes dhe se si lidhen me obezitetin dhe ushqimin e çrregulluar.

Hulumtimet e deritanishme tregojnë që emocionet ushqimore të aktivizojnë motivimin e ushqimit dhe shpërblejnë qarkoret nervore (p.sh., korteksin paraballor [PFC], korteksin orbitofrontal [OFC], amygdala, striatum dorsal dhe ventral, hypothalamus, insula) kur është i uritur dhe që ushqimi me kalori cues sjellin reagim më të madh në këto rajone në lidhje me imazhet e ushqimit me kalori të ulët (Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Wang et al., 2004). Përgjigja nervore ndaj cuesve ushqimore vizuale në rajonet e shpërblimeve shihet si në individët normalë të peshës dhe të dhjamit dhe gjatë kohëzgjatjeve të ndryshme të agjërimit. Efekti i cues ushqimore në përgjigjen nervore pas ngopjes gjithashtu është shqyrtuar, megjithëse më rrallë, me rezultate të ndryshme në të gjitha studimet. Për shembull, hulumtimi ka treguar se individët me peshë normale tregojnë zvogëlimin e aktivizimit të cuesve të ushqimit pas ngrënies. LaBar et al. (2001) zbuloi se fotografitë e ushqimit të paraqitura gjatë imazhit funksional të rezonancës magnetike (fMRI) nxitën aktivizimin më të madh në amygdala, gyrus parahippocampal dhe gyrus fusiform drejtë kur pjesëmarrësit ishin të uritur krahasuar me atë kur ata ishin ngopur me një vakt të zgjedhur prej tyre. Përveç kësaj, Goldstone dhe kolegët (2009) nuk raportoi asnjë aktivizim të konsiderueshëm diferencial në rajonet e apetit dhe shpërblimit për ushqime të larta kundrejt kalorive të ulëta pas ngrënies së mëngjesit. Në të kundërt, hulumtimet me individë të mbipeshë dhe të trashë sugjerojnë se cues të ushqimit vazhdojnë të nxjerrin përgjigje nervore pas ngrënies. Në mënyrë të veçantë, Martin dhe kolegët (2010) gjeti se aktiviteti i trurit ishte më i madh në përgjigje të indikacioneve ushqimore kundrejt objektit në korteksin prefrontal mesatar, caudate, gyrus superior të frontalit dhe hippocampus pasi pjesëmarrësit e dhjamosur hëngrën një vakt 500-kalori. Hulumtimi duke përdorur modalitete të tjera (p.sh. ndjekja e syve të cuesve ushqimor) është në përputhje me punën e fMRI që tregon ruajtjen e përmasave të cuesve të ushqimit pas marrjes së një ushqimi të lëngët në mesin e individëve të trashë (Castellanos et al., 2009).

Krahasimi i drejtpërdrejtë i personave të trashë me individët me peshë normale kanë treguar gjithashtu përgjigje diferenciale ndaj cuesve të ushqimit të lidhur me statusin e peshës (Bruce et al., 2010; Geliebter et al., 2006; Martin et al., 2010; Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008). Kolektivisht, studimet tregojnë se individët e trashë tregojnë aktivizim më të madh ndaj cuesve ushqimor në krahasim me pjesëmarrësit e peshës normale në rajonet e shumta të trurit, duke përfshirë rajonet e sistemit të shpërblimit. Aktivizimi më i madh i ushqimit ndaj dukurive të objektit në mesin e pjesëmarrësve të dhjamosur në krahasim me kontrollet është parë në PFC, OFC, cingulate anterior, insula, amygdala, dhe striatum gjatë urisë (Stoeckel et al., 2008), në PFC, caudate, hippocampus, dhe lobe temporale menjëherë pas ngrënies (Martin et al., 2010), dhe në striatum, insula, hippocampus dhe lob parietal në një gjendje neutrale (as i uritur apo i ngopur) (Rothemund et al., 2007). Përveç kësaj, aktivizimi i diferencuar ndaj llojeve të ushqimit (kalori i lartë, kalori i ulët, ushqimet me peshë) është ekzaminuar midis individëve të dhjamosur dhe normalë të peshës pas agjërimit dhe gjatë një gjendjeje neutrale joformale. Për shembull, individët e trashë tregojnë një reagim më të madh ndaj indikacioneve të larta ose me kalori të ulët sesa ato me peshë normale në rajone të tilla si putameni (Rothemund et al., 2007), lateral OFC, PFC mesatare, insula, striatum, dhe amygdala (Stoeckel et al., 2008). Ekzistojnë disa prova të përgjigjes më të madhe neuronale ndaj cuesve të ushqimit mes peshës normale krahasuar me grupet mbipeshë / të trasha si në PFC mesatare (Stoeckel et al., 2008) dhe rajonet e përkohshme (Martin et al., 2010), por shumica e rezultateve të raportuara në krahasime të drejtpërdrejta midis grupeve normale dhe grupeve të dhjamit / mbipeshës tregojnë aktivizim më të madh ndaj cuesve të ushqimit midis personave mbipeshë / obezë.

Deri më sot, pjesa më e madhe e literaturës neuroimaging lidhur me ushqimin ka përdorur periudha të gjata të privimit kalorik për të shqyrtuar përgjigjen nervore gjatë urisë (p.sh., 8-36hrs; Gautier et al., 2000; Gautier et al., 2001; Goldstone et al., 2009; Karhunen, Lappalainen, Vanninen, Kuikka, & Uusitupa, 1997; LaBar et al., 2001; Stoeckel et al., 2008; Tataranni et al., 1999) me disa përjashtime (Killgore et al., 2003; Martin et al., 2010). Është e paqartë nëse kohëzgjatja e agjërimit ndikon në përgjegjshmërinë nervore pasi studimet ndryshojnë në mënyrë dramatike si në protokollin e imazhit, në procedurat prescan dhe në metodat statistikore (p.sh., korrigjimet e vogla të vëllimit në analizat e tërësishme të trurit të pa korrigjuar) ku kritere të rrepta ose analiza e rajonit të interesit (ROI) ndikojnë në raportimin e rezultateve. Qëllimi i punës së paraqitur këtu është zgjerimi i hulumtimeve ekzistuese duke identifikuar përgjigjen nervore ndaj ushqimeve të dobishme gjatë deprivimit normativ kalorik që ndodh midis ngrënies. Qëllimi ynë ishte të shqyrtojmë një urinë më natyrale dhe ngopje që ndodh gjatë një dite të zakonshme në shoqërinë e perëndimore. Në mënyrë të veçantë, ne kemi për qëllim të shqyrtojmë reagimin nervor të shkaktuar nga cues të lartë të kalorive ushqimore në individët normalë të peshës dhe mbipeshë / obezë përpara dhe pas ngrënies. Bazuar në literaturën e mëparshme, ne prisnim një aktivizim më të madh diferencial ndaj cuesve të ushqimit kundrejt objekteve për mbipeshë / obezë krahasuar me pjesëmarrësit e peshës normale, para se të hahej dhe pas konsumit të një dreke tipike. Ne ishim më të interesuar për përgjigjen nervore specifike për cues ushqimi të lartë dhe të ulët të kalorive pas ngrënies pasi mungojnë literatura dhe ndjejmë se mund të ndriçojë ndikimin e vazhdueshëm të ushqimit të dëshiruar pas ngrënies. Hipotezuam që ushqime të dobishme (kalori të lartë) do të shkaktonin reagim më të madh nervor në rajone të shumëfishtë të trurit, duke përfshirë sistemin e shpërblimeve kortikolimbike (OFC, cingulate anterior, insula, striatum ventral dhe amygdala; Berthoud & Morrison, 2008; Kringelbach, 2004), edhe pas marrjes së një vakt 750-kalori për një mostër të pjesëmarrësve mbipeshë dhe obezë (në tekstin e mëtejshëm të referuara si i trashë) në krahasim me pjesëmarrësit e peshës normale. Në të kundërt, në bazë të literaturës së mëparshme ne prisnim pjesëmarrësit në peshë normale të shfaqnin më pak përgjigje nervore nëpër rajone të trurit, duke përfshirë rajonet kortiklimbike, në cues të ushqimit (pavarësisht nga lloji i kalorive) në krahasim me pjesëmarrësit e dhjamosur para dhe pas ngrënies.

Metodat

Pjesëmarrësit

Njëzet e dy obezë (OB) [BMI mean (SD): 31.6 (4.5)] dhe individë normalë të peshës 16 (NW) morën pjesë në këtë hulumtim (shih Tabela 1 për karakteristikat e grupit). Këta individë u rekrutuan nga reklamat në komunitetin e Universitetit Case Western Reserve. Pjesëmarrësit ishin në shëndet të mirë, kishin normale për të korrigjuar vizionin normal dhe kishin të drejtë për skanim MRI (dmth. Pa implante ferromagnetike). Individët të cilët kanë raportuar një histori të problemeve psikiatrike ose neurologjike, humbje të konsiderueshme në peshë ose fitim në muajt e kaluar 6, ose dëmtimi në kokë me humbjen e vetëdijes nuk kanë të drejtë të marrin pjesë. Të gjithë pjesëmarrësit dhanë pëlqimin me shkrim të informuar dhe u kompensuan financiarisht për pjesëmarrjen e tyre. Ky hulumtim u miratua nga Bordi i Shqyrtimit Institucional të Qendrës Mjekësore të Mjekësisë së Rasteve të Spitaleve Universitare për Hetimin Njerëzor.

Tabela 1 

Karakteristikat e Pjesemarresve

Procedurë

Pjesëmarrësit u skanuan në mes të 12 dhe 2pm në mënyrë rresht për një skanim paraprak dhe postmakal. Si pjesë e një projekti më të madh që krahason individët normalë me peshë dhe mbipeshë / obezë në individë me një çrregullim të rrallë (sindromi Prader-Willi, PWS), skanimi u kufizua nga parametrat e studimit në lidhje me individët me PWS. Kështu, skanimi në ditë të ndara (dhe si rezultat, kundërbalancimi i gjendjes premeale dhe postmaksion) nuk ishte e realizueshme. Pjesëmarrësve iu kërkua që të hanë një mëngjes të lehtë para 8: 00am para takimit të tyre në ditën e skanimit të tyre dhe të përmbahen nga të hahet deri në përfundimin e procedurës eksperimentale. Pesëmbëdhjetë pjesëmarrës në secilin grup raportuan se hëngrën mëngjesin [orët e agjërimit- OB: 6.2 (.68) gamë = 5-8hrs, NW: 5.6 (1.1) gamë = 3-7hrs, t= -1.79, p = .08]. Raporti i pjesëmarrësve për përmbajtjen e mëngjesit është regjistruar dhe vlerësuar për marrjen e kalorive; kjo nuk ndryshonte në mes të grupeve (OB: 372.1 (190) kalorive; NW: 270 (135) kalorive, t= −1.6, p = .12, n = 15 për grup). Tetë pjesëmarrës (OB: n = 7; NW: n = 1) raportuan se nuk hanë mëngjes pasi zakonisht nuk hanë mëngjes. Për të përcaktuar nëse pjesëmarrësit që konsumuan mëngjesin ndryshonin nga ata që nuk e konsumonin, të dhënat e fMRI-së së skanimit paraprak u krahasuan midis dy grupeve (p <.05, e pa korrigjuar). Të dy grupet nuk arritën të ndryshojnë në përgjigjen e tyre ndaj shenjave të ushqimit për çdo kontrast interesi (p.sh., kalori të lartë vs kalori të ulët). Grupet gjithashtu nuk ndryshuan në vlerësimet e urisë para dhe pas skanimit para-ushqimit (uria para skanimit: t= .43, p = .67; pas skanimit paraprak: t= .39, p = .69) ose kalori i drekës së konsumuar (t= .41 p = .68). Konfirmimi i mëtejshëm u sigurua nga kryerja e analizave të fMRI vetëm me pjesëmarrësit të cilët hanin mëngjes (n = 15 për grup) dhe gjetjet kyçe mbetën të njëjta. Prandaj, të gjitha analizat e raportuara më poshtë nuk e marrin parasysh statusin e konsumit të mëngjesit.

Para skanimit, pjesëmarrësit iu nënshtruan testimit neuropsikologjik (si pjesë e një studimi më të madh që nuk është raportuar këtu) dhe trajnimit për detyrat funksionale. Gjatësia, pesha dhe vlerësimi i preferencës së ushqimit u arritën gjatë kësaj kohe. Vlerësimi i preferencës së ushqimit u administrua për të marrë një masë të preferencës ushqimore të lartë dhe të ulët kalori për secilin pjesëmarrës. Vlerësimi kërkoi që pjesëmarrësit të vlerësojnë fotografitë e kartave flash të ushqimeve 74 (7 "× 6"; PCI Educational Publishing, 2000) që përfshinte desserts, mish, fruta, perime, snacks, breads dhe pastas në një shkallë 5-Likert nga 'nuk e pëlqejnë' të 'pëlqejnë'. Fotografitë për vlerësimin e preferencës së ushqimit ishin të ndryshme nga imazhet e përdorura në detyrë fMRI. Kalori të lartë (p.sh., ëmbëlsira, biskota, patate të skuqura, qentë e nxehtë) dhe kalori të ulët (p.sh., pemët dhe perimet) vlerësimet e preferencave të ushqimit nuk ndryshojnë brenda ose ndërmjet grupeve (shih Tabela 1).

Pas skanimit paraprak, pjesëmarrësve iu dha një vakt i përgatitur nga Njësia e Kërkimeve Klinike Dahms në Spitalet Universitare të standardizuara për të siguruar përafërsisht 750 kalori dhe të përbërë nga një sanduiç (zgjedhja e gjelit të detit, viçit të pjekur ose vegjetarianit), një kuti kartoni, fruta, dhe ose një anë të një perime ose djathë gjizë. Zgjedhjet e menusë ishin të ekuilibruara për përmbajtjen e makroelementeve. Pjesëmarrësit u udhëzuan të hanin në ngopje dhe çdo ushqim i mbetur peshohej për të vlerësuar numrin e kalorive të konsumuara. Skanimi pas postës zakonisht filloi brenda 30 minutash nga mbarimi i vaktit. Menjëherë para dhe pas skanimeve të para-ushqimit dhe pas-vaktit, pjesëmarrësit iu përgjigjën pyetjes: 'Sa jeni të uritur tani?' në një shkallë që varion nga 0–8 me 0 që janë 'aspak të uritur' deri në 8 - 'jashtëzakonisht të uritur'. Duhet të theksohet se ndërsa pjesëmarrësit u udhëzuan të hanin derisa të ngopeshin, një masë e drejtpërdrejtë e ngopjes nuk u administrua por indirekt nxirret nga ndryshimi i statusit të urisë.

Dizajnimi i detyrës fMRI

Ndryshimet në kontrast të varur nga niveli i oksigjenit në gjak (BOLD) janë matur në një detyrë të diskriminimit perceptues të dizajnit të bllokut. Pjesëmarrësit treguan me një buton për të shtypur nëse imazhet me ngjyra të një ushqimi me kalori të lartë (p.sh., tortë, donuts, patate, patate të skuqura), ushqime me kalori (perime ose fruta të freskëta) ose objekte (mobilje) Objekt "i njëjtë" ose "i ndryshëm". Imazhet u modifikuan për madhësi, ndriçim dhe rezolutë të qëndrueshme. Çdo imazh u paraqit vetëm një herë gjatë procedurës fMRI. Parametrat e njëjtë / të ndryshëm të detyrës u përzgjodhën për të siguruar pjesëmarrësit të ndiqnin stimujt. Imazhet u paraqitën në blloqe që korrespondonin me llojet e imazhit 3: ushqime të kalorive të larta, ushqime me kalori dhe mobilje. Kjo paradigmë më parë është treguar të aktivizojë OFC anësore, insula, hypothalamus, thalamus dhe amygdala në përgjigje të cues ushqimore (Dimitropopoulos & Schultz, 2008). Të gjitha rrotullimet funksionale ishin të përbërë nga blloqe 8 (secili 21 sekonda, me një pushim 14-dytë midis blloqeve), me çifte të imazhit 6 për bllok. Kohëzgjatja e stimujve u vendos në 2250 ms dhe interval interstimulus (ISI) në 1250 ms. Secila prej tyre paraqiti blloqet e mobiljeve, ushqimet me kalori dhe ushqimet me kalori të ulët në një mënyrë të kundërbalancuar. Dy skena funksionale u paraqitën gjatë secilës sesion të skanimit (para-vakt dhe pas vakt).

Blerja e të dhënave fMRI

I gjithë skanimi u krye në Qendrën e Rastit për Hulumtimin e Imazheve. Të dhënat e imazhit u blenë në një skaner 4.0T Bruker MedSpec MR duke përdorur një transmetues të fazës së fazës 8 të marrë spirale kokë. Mocioni i kokës u minimizua me vendosjen e mbushjes së shkumës rreth kokës. Imazhet funksionale u blenë duke përdorur një sekuencë echo-planare të vetme-shtënë gradient-echo mbi feta aksiale të afërta të 35 të përafruar paralel me avionin AC-PC me një rezolucion inplane të 3.4 X 3.4 X 3 mm (TR = 1950, TE = 22 ms, flip kënd = gradë 90). Të dhënat e aktivizimit BOLD u blenë gjatë dy drejtimeve (5: minutat 01, volumet / matjet 157 EPI) për sesion MRI. Stimulimet vizuale janë projektuar përsëri në një ekran të tejdukshëm të vendosur pranë skajit të skanerit MRI dhe të shikuara përmes një pasqyre të montuar në spirale kokë. 2D Imazhet strukturore të ponderuara me T1 (TR = 300, TE = 2.47ms, FOV = 256, matrica = 256 × 256, kënd i rrokullisjes = 60 gradë, NEX = 2), 3mm trasha, të pozicionuara në të njëjtin aeroplan dhe vende fetë si echo të dhënat e planifikuara për regjistrimin në aeroplan dhe volumin strukturor 3D me rezolucion të lartë (3D MPRAGE, blerje e afërt, sagittale, ndarëse përzgjedhëse me fetë 176, secila me 1 mm voxels izotropike, TR = 2500, TE = 3.52ms, TI = 1100, FOV = 256, matrica = 256 × 256, kënd i rrotullim = shkallë 12, NEX = 1) u mblodhën gjatë seancës fillestare (prapa).

Përcaktimi i të dhënave të fMRI dhe analiza

Përpunimi i imazhit, analizat dhe analizat e rëndësisë statistikore u kryen duke përdorur Brainvoyager QX (Brain Innovation, Maastricht, Holandë; Goebel, Esposito, & Formisano, 2006) Hapat e parapërpunimit përfshinin korrigjimin e lëvizjes tre-dimensionale, zbutjen hapësinore duke përdorur një filtër Gaussian me një vlerë gjysmë maksimale me gjerësi të plotë prej 7 mm, dhe heqjen lineare të trendit. Parametrat e korrigjimit të lëvizjes u shtuan në matricën e dizajnit dhe lëvizja> 2 mm përgjatë çdo boshti (x, y, ose z) rezultoi në hedhjen e atyre të dhënave (<1% e hedhur për këtë mostër). Të dhënat për secilin individ u radhitën me imazhe anatomike me rezolucion të lartë 2D dhe 3D për shfaqje dhe lokalizim. Grupet individuale të të dhënave iu nënshtruan pjesërisht transformimit linear në një rrjet 3D proporcional të përcaktuar nga Talairach dhe Tournoux (1988) dhe u regjistruan me grupin e të dhënave 3D me rezolucion të lartë dhe resampled në 3 mm3 vokse. Grupet e të dhënave të normalizuara u futën në një analizë të nivelit të dytë në të cilën aktivizimi funksional u ekzaminua duke përdorur një analizë të modelit linear të përgjithshëm të efekteve të rastësishme (GLM) për skanimet para vaktit dhe për skanimet pas vaktit. Për secilën nga periudhat kohore (para / pas vaktit) krahasimet e mëposhtme u krahasuan midis subjekteve të trashë dhe atyre me peshë normale: ushqime me shumë kalori, ushqime me kalori të ulët, të gjitha ushqimet (të kombinuara me shumë kalori dhe të ulët) dhe objektet . Hartat statistikore që rezultojnë janë korrigjuar për krahasime të shumëfishta, duke përdorur korrigjimin e pragut të bazuar në grupe (bazuar në simulimet e Monte Carlo të kryera brenda Brain Voyager). Një prag fillestar i vlerës së p <.01 dhe një korrigjim minimal i tufës së afërt të aplikuar për secilën hartë të kontrastit që varion nga 7-12 voxels (189-324 mm)3) siguroi një korrigjim familjar të p <.05.

Analiza e ndërveprimit mes grupit (OB vs NW) nga kontrasioni i gjendjes (ushqimi kundrejt objektit, kalori i lartë kundrejt kalorive të ulëta, lartë kalori kundrejt objektit, kalori në krahasim me objektin) u krye për çdo urinë shtet. Për të përfytyruar efektet e ndërveprimit, analizat post-hoc u kryen në grupet me dallimet më të dallueshme në të gjithë grupin dhe gjendjen dhe për grupet në sistemet shpërblimesh kortikolimbik (OFC, cingulate anterior, insula, striatum ventral dhe amygdala). Në mënyrë të veçantë, për analiza post-hoc, madhësia e aktivizimit të sinjalit BOLD (vlera beta) është nxjerrë për secilën lëndë. SPSS (Versioni 17; SPSS, Inc; Chicago, IL) është përdorur për të kryer analizat post-hoc (t-testet) dhe për të konfirmuar gjetjet e Brain Voyager. Pas nxjerrjes, kontrastet beta u llogaritën për çdo gjendje kalori kundrejt objekteve jofoode gjatë çdo gjendjeje urie (objekt i lartë kalori, gjendje shtytëse, objekt me kalori të ulët, gjendje shtrydhëse kalori, objekt i lartë kalori, gjendje postmakale, objekt me kalori të ulët , shtatzënia shtetërore). Pastaj u kryen t-testet e Studentëve të çiftëzuar për të identifikuar dallimet midis kontrasteve të larta dhe të ulëta për çdo vakt veçmas për çdo rajon brenda secilit grup.

Rezultatet

Të dhënat e sjelljes

Uri

Vlerësimet në shkallën e urisë para çdo sesioni të skanimit ndryshonin ndjeshëm në mes të kushteve të para dhe të pasmës, me pjesëmarrësit në të dy grupet që tregonin urinë më të madhe para sesionit të skanimit të skanimit: skanimi paraprak - OB (SD) = 4.72 (1.5), NW = 4.59 ); skemat e pasmës scan- OB = .1.5 (.45) NW = .85 (.44). Grupet nuk ndryshojnë në statusin e urisë në premeal (t= - .266, p = .79) ose skanime postmeale (t= -. 06, p = .95). Këto të dhëna tregojnë se manipulimi i ushqimit ishte efektiv, me të dyja grupet që raportonin uljen e urisë nga sesionet e para në seancat e pasmës.

Saktësia e punës

Saktësia e punës gjatë rrjedhës funksionale (e njëjta / detyrë e ndryshme) ishte më e madhe se 90% për sesionin e skanimit: përqindja mesatare e shtypjes = 97.3 (.03); postmeal = 99.0 (.02), për kushtet e ushqimit dhe jo ushqimeve: ushqimi i përgjithshëm = 93.8 (2.9); nonfood përgjithshme = 94.5 (1.7) (t= -1.42, p = .16), dhe për secilin grup: OB = 99.1 (.02), NW = .97.8 (.02). Saktësia ndërmjet grupeve nuk ndryshonte (t= -1.68, p = .11).

Kalorive të drekës konsumoheshin

Mesatarisht, pjesëmarrësit e OB konsumuan kalori 591 (SD = 68.4) dhe pjesëmarrësit e NW konsumonin kalori 607 (SD = 116.1), t= .91, p = .37. Nga kaloritë e 750 të siguruara në vakt, artikujt që kanë më shumë gjasa të mbeten të pangopura përfshijnë pjesë të condiments (majonezë dhe / ose mustardë) dhe pjatë anësore.

Të dhëna fMRI

Përgjigja paraprake: ndërveprimi i grupit × kusht

Për të ekzaminuar ndryshimet e grupeve në gjendjen e para-ushqimit, u shqyrtuan kontrastet e mëposhtme: OB> NW [(i) ushqim> objekt, (ii) kalori të lartë> kalori të ulët, (iii) kalori> objekt, (iv) i ulët -kalori> objekt], NW> OB [(v) ushqim> objekt, (vi) kalori të lartë> kalori të ulët, (vii) kalori të lartë> objekt, (viii) kalori të ulët> objekt]).

Në gjendjen premeal, grupi i dhjamosur tregoi aktivitet dukshëm më të madh sesa grupi i peshës normale ndaj ushqimit kundër objektit dhe ndaj kalorive të larta kundrejt stimujve të objektit në zonat kryesisht kortikale paraballore duke përfshirë korteksin paraprak dypalësh paraballor (aPFC) (x, y , z = 23, 58, 0; −34, 63, 2). OB tregoi aktivizim më të madh se NW në kontraste me pak kalori kundrejt objektit në aPFC si dhe gyrusin frontal superior (BA6; −3, 11, 60) dhe tru i vogël (47, −57, −33). Në të kundërt, grupi NW tregoi aktivitet më të madh se grupi OB në kushtet e ushqimit kundrejt objektit kryesisht në rajone më të pasme duke përfshirë parietalin (−46, 0, 7), në mes të cingulimit (−14, −9, 42; −23, −26, 44) dhe lobi temporal (−34, −1, −28; −43, −30, 17). Të gjitha rajonet e rëndësishme të aktivizimit midis grupeve (p <.05, të korrigjuara) janë përfshirë në Tabela 2.

Tabela 2 

Rajonet e trurit që ndryshonin nga kontrast grupor dhe vizual në skenë gjatë skanimit të skajit dhe pasmës

Përgjigja nervore në pjesëmarrësit e peshës normale tregoi një dallim më të madh mes ushqimeve të larta ose me kalori në krahasim me pjesëmarrësit e dhjamosur. Gjatë periudhës paraprake, grupi i OB nuk tregoi përgjigje më të mëdha ndaj ushqimeve me kalori ose me kalori të ulët se sa grupi NW. Në të kundërt, grupi NW tregoi reagim më të madh ndaj indikacioneve ushqimore të larta ose të ulëta, sesa OB në gyrus postcentral të hemisferës së majtë (BA43; -55, -12, 15), insula (-40, -2, 15) , gyrus parahippocampal (-23, -12, -15) (shih Tabela 2/Figura 1) dhe në mënyrë bilaterale në tru i vogël (45, -50, -34; -16, -65, -19).

Figura 1 

Normal-Pesha vs i trashë. Majtas: Rezultatet e skanimit të para-ushqimit. Rritja e aktivitetit të grupit normal të peshës në ushqim me kalori të ulët dhe me kalori të ulët gjatë gjendjes së parakalimit në A) gyrus postcentral / BA43, B) insula / BA13 dhe C) parahippocampal gyrus / BA28. Aktivizim i rëndësishëm ...
Analizat post-hoc

Analizat post-hoc u kryen në rajone të konsiderueshme në NW> OB lartë-vs. kontrast me kalori të ulët për të konfirmuar gjetjet e BV dhe për të ndriçuar diferencat brenda grupit. Përveç rajoneve kortikolimbike (insula), rajone të tjera u zgjodhën sepse kontrasti i lartë kundrejt kalorive të ulëta tregoi ndryshimet më të rëndësishme midis grupeve. Gjetjet e Cerebellum u përjashtuan nga analizat post-hoc sepse aktivizimi u pa në këtë rajon në përgjigje të shenjave të kalorive të ulëta kundër objektit në kontrastin OB> NW (shih Tabela 2) Për pjesëmarrësit në NW gjatë skanimit paraprak, përgjigja më e madhe u dha ndaj shenjave ushqimore me shumë kalori në krahasim me shenjat ushqimore me kalori të ulët në gyrusin postcentral (BA43; p <.05; Figura 1a) Përgjigja gjithashtu ndryshoi ndjeshëm për pjesëmarrësit në OB (p <.05) me ushqime me shumë kalori që shkakton çaktivizim më të madh në gyrusin postcentral sesa ushqimet me kalori të ulët gjatë skanimit paraprak. Për gyrusin parahippocampal (BA28), përgjigjja ishte dukshëm më e madhe (p <.05) ndaj shenjave me kalori të lartë sesa sugjerimet për kalori të ulët gjatë skanimit paraprak për pjesëmarrësit në NW (Figura 1b) Për më tepër, te pjesëmarrësit në NW, aktivizimi parahippocampal u zvogëlua ndjeshëm (p <.05) nga skanimet para-buke në postmeal në përgjigje të shenjave ushqimore me shumë kalori (Figura 1b). Karakteristikat e ushqimit të lartë kalori shkaktuan përgjigje diferenciale në insula sipas gjendjes së ushqimit për të dy grupet (Figura 1c) Për pjesëmarrësit në NW, aktivizimi ishte dukshëm më i madh (p <.05) në përgjigje të shenjave të kalorive sesa sugjerimet e kalorive të ulëta gjatë skanimit paraprak. Në të kundërt, për pjesëmarrësit në OB, shenjat e kalorive të larta nxisnin përgjigje më të madhe në insula sesa sugjerimet e kalorive të ulëta gjatë skanimit pas postës (p <.05).

Përgjigja Postmeal: ndërveprimi i grupit × kusht

Për të ekzaminuar ndryshimet e grupeve në gjendjen e postmealit, u shqyrtuan kontrastet e mëposhtme: OB> NW [(i) ushqim> objekt, (ii) kalori të lartë> kalori të ulët, (iii) kalori> objekt, (iv) i ulët -kalori> objekt], NW> OB [(v) ushqim> objekt, (vi) kalori të lartë> kalori të ulët, (vii) kalori të lartë> objekt, (viii) kalori të ulët> objekt]).

Në shtresën e pasme, grupi obezit tregoi një reagim më të madh në krahasim me grupin normal të peshës ndaj kontrasteve ushqimore kundrejt objekteve në rajone të shumëfishta, duke përfshirë zonat ballore [Dorsolateral PFC (BA9, 0, 53, 21), OFC anësore (BA47, 29 , 25, 9), dhe gyrus superior të frontit (BA6; 17, 15, 48)], si dhe rajone të përkohshme dhe më të pasme, të tilla si cingulate e pasme (18, -46, 0) dhe korteksit entorhinal (29, 6 , -9). Përgjigje më e madhe u shfaqën në mesin e OB krahasuar me pjesëmarrësit e NW për kontrastin e lartë kalori kundrejt objektit në disa rajone që janë pjesë e sistemeve të shpërblimit kortikimbimik: OFC anësore (32, 29, -3), cingulate anterior (-4, 16, -15), kauboj (8, 7, 14) (shih Tabela 2; Figura 2) dhe rajone të tjera ballore duke përfshirë PFC (BA8, 4, 23, 51) dhe gyrus frontal mesatar (BA6, 2, 47, 37). Kontrasti i ulët i kalorive kundrejt objektit dha përgjigje më të madhe në mesin e OB se pjesëmarrësit NW në zonat ballore [aPFC (-16, 59, 3), PFC dorsolateral (0, 52, 24) dhe superior gyrus ballore (BA6; -3, (11, 60)], rajonet e përkohshme të lobës (45, 4, -13; -50, 18, -13), gyrus supramarginal (BA40; -57, -50, 20) 53, -63, 24)], caudate (-2, 22, 3) dhe cingulate pasme (21, -48, 3). Grupi NW nuk tregoi përgjigje më të madhe se grupi OB në çdo kontrast gjatë shtatzënisë. Përveç kësaj, ashtu si gjendja e depërtimit, grupi i OB nuk tregoi përgjigje më të madhe se grupi NW në kontrast të lartë kalori kundrejt kalorive të ulëta. Shiko Tabela 2 për të gjitha rajonet e aktivizimit ndërmjet grupeve që kanë arritur rëndësi (p <.05, e korrigjuar).

Figura 2 

Obese kundrejt peshës normale. Majtas: Rezultatet e skanimit pas vaktit. Rritja e aktivizimit të grupit të dhjamosur në cues të lartë kalori kundrejt objektit gjatë gjendjes së pasmës në A) lateral OFC / BA47, B) cingulate anterior / BA25 dhe C) Caudate. Aktivizimi i rëndësishëm në kalori të lartë ...
Analizat post-hoc

Rajone të rëndësishme kortikolimbike në OB> NW të lartë vs kontrast jo ushqim u zgjodhën për analiza post-hoc për të konfirmuar gjetjet e BV dhe për të ndriçuar dallimet brenda grupit (shih Figura 2) Për pjesëmarrësit e OB gjatë skanimit pas postalit, shenjat ushqimore me shumë kalori shkaktuan përgjigje më të madhe në OFC anësore (BA47; p <.05) sesa sinjalet me kalori të ulët (Figura 2a) Në mënyrë të ngjashme, përgjigja në caudate gjithashtu ndryshoi në mënyrë të konsiderueshme për pjesëmarrësit OB (p <.05) me ushqime me kalori të lartë që shkaktojnë aktivizim më të madh sesa ushqimet me kalori të ulët gjatë skanimit të postmealit (Figura 2c).

Diskutim

Ky studim përdoret fMRI për të shqyrtuar ndryshimet në përgjigjen nervore ndaj cuesve të ushqimit midis personave të trashë dhe normalë para dhe pas ngrënies. Të dhënat tona shtrijnë literaturën e neuroimagingut ushqimore duke siguruar dëshmi të aktivizimit më të madh të cuesve të ushqimit (të dy llojeve të lartë dhe të ulët kalori) pasi të hahet në mesin e të dhjamurve në krahasim me individët me peshë normale. Rajonet prefrontale dhe kortikolimbike përfshirë OFC, caudate dhe cingulate anterior treguan reagim në mënyrë të konsiderueshme më të madhe në cues të lartë të ushqimit kalori vs objekte pas ngrënies në pjesëmarrësit e trashë në krahasim me grupin normal-peshë. Këto rajone të trurit janë përfshirë në përgjigjen hedonike, përpunimin e shpërblimeve dhe varësinë. Gjetjet janë me interes të veçantë sepse pjesëmarrësit hëngrën një vakt të konsiderueshëm dhe raportuan ulje të urisë menjëherë para skanimit, duke treguar kështu ndikimin e vazhdueshëm të cues ushqimore me kalori të lartë në rrjetin e shpërblimit të trurit pas konsumit të ushqimit për pjesëmarrësit e dhjamosur. Përveç kësaj, cues ushqimore nuk nxorrën përgjigje të ngjashme të trurit pasi të hahej në individë me peshë normale duke sugjeruar që aktiviteti nervor në përgjigje të cuesve të ushqimit zvogëlohet me uri të reduktuar.

Përgjigja e parakalimit

Të gjeturat tona tregojnë rritje të aktivizimit të skajshëm të korteksit paraardhes në obezitet krahasuar me pjesëmarrësit e peshës normale në përgjigje të gjendjes së kombinuar të ushqimit dhe të dy llojeve të cuesve të ushqimit veç e veç. Megjithatë, ne gjithashtu gjetëm se në të gjithë tipin e kontrastit (p.sh., kalori i lartë kundrejt objektit, etj.) Individët normalë të peshës treguan aktivizim më të madh në rajone të shumëfishta në krahasim me grupin e dhjamosur, me përjashtim të përgjigjes ndaj ushqimeve me kalori të ulët. Në fakt, për kontrast të lartë, krahasuar me kalori, grupet ndryshonin në mënyrë dramatike, pasi grupi normal-peshë që shfaqte aktivizim më të madh në insula, gyrus postcentral, gyrus parahippocampal dhe cerebelë dhe grupi i trashë nuk tregoi aktivizimin më të madh diferencial ndaj nivelit të lartë- krahas atyre me kalori të ulët në çdo rajon në krahasim me grupin normal të peshës.

Në shikim të parë, këto gjetje ishin disi të habitshme dhe të papritura bazuar në literaturën e mëparshme. Disa studime kanë treguar një aktivizim më të madh ndaj cuesve të ushqimit për obezitet kundrejt peshave normale gjatë agjërimit dhe veçanërisht për cues të lartë ose të ulët kalori (Martin et al., 2010; Stoeckel et al., 2008) dhe kështu, ne parashikuam gjetje të ngjashme. Sidoqoftë, ekzistojnë dy pika të interesit në gjetjet aktuale. Së pari, ka aktivizim më të madh në rajonet anësore prefrontale të trurit në grupin e dhjamosur në krahasim me grupin normal të peshës për ushqimin e ngrënies dhe kontrastet e lartë kalori kundrejt objekteve. Hulumtimet e mëparshme kanë treguar reagim më të madh të PFC në cues të ushqimit në ato me ushqim të çrregullt në krahasim me një grup me peshë normale (Holsen et al., 2006); dhe është implikuar në varësi, duke u angazhuar në aktivizimin e nxitur nga sugjerimet në përgjigje të imazheve alkoolike të lidhura me alkoolistët (George et al., 2001; Grusser et al., 2004). Së dyti, për grupin normal të peshës, indikacionet e ulët të kalorisë nuk duket të angazhojnë sisteme nervore në mënyrë të ngjashme me cues të lartë kalori siç tregohet nga dallimi i rëndësishëm midis aktivizimit të lartë dhe të ulët të kalorisë për këtë grup. Ekzaminimi pas-hoc i vlerave beta në insulinë, post gyrus qendror dhe gyrus parahippocampal (Figura 1) tregojnë se diferencat e grupeve kryesisht nxiten nga rritja e aktivizimit në këto rajone për ushqime me kalori të lartë në grupin normal të peshës, dhe në rastin e rajoneve postare qendrore dhe gyrus, gjithashtu një deaktivim të ushqimeve me kalori të lartë grup i trashë. Këto rajone luajnë një rol në përpunimin shqisor të shijes dhe olfaction. Insula ka qenë e treguar vazhdimisht për të aktivizuar për cues ushqimore vizuale dhe hulumtimi primate ka treguar se korteks primar lëvore është vendosur brenda insula (Pritchard, Macaluso, & Eslinger, 1999). Gyrus postcentral (BA43) është implikuar në perceptimin e shijes (gjendet brenda rajonit somatosensor më të afërt të gjuhës) dhe indikacionet e ushqimit janë treguar më parë për të aktivizuar këtë rajon (Frank et al., 2010; Haase, Green, & Murphy, 2011; Killgore et al., 2003; Wang et al., 2004). Në mënyrë të ngjashme, edhe pse gyrus parahippocampal është më i njohur për encoding kujtesës dhe rikthim, duket të jetë i përfshirë në përpunimin e cues vizuale ushqimore siç është treguar në mënyrë të përsëritur për të reaguar në mënyrë të diferencuar në ushqim vs objekt shenjat në kërkimin e mëparshëm (Berthoud, 2002; Bragulat et al., 2010; Haase et al., 2011; Killgore et al., 2003; LaBar et al., 2001; Tataranni et al., 1999). Përveç kësaj, stimulimi i gyrusit parahippocampal është gjetur të rrisë efektet autonome dhe endokrine si sekrecion stomak (Halgren, 1982). Ushqimet me kalori të ulët duket se nxjerrin përgjigje më të madhe nervore sesa prisnim për grupin e dhjamosur, i cili tregohet nga rezultatet e kontrastit të lartë ose të ulët kalori (ku nuk shihet asnjë aktivizim i rëndësishëm krahasuar me peshën normale) dhe kalori gjetjet e objektit.

Përgjigje Postmeal

Në kontrast me gjendjen e parakohshme, rezultatet e pasmës tregojnë një aktivizim më të madh në cues të lartë dhe të ulët të kalorive ushqimore mes obezitetit krahasuar me pjesëmarrësit e peshës normale. Ushqimi kundrejt objektit, kalori kundrejt objektit, ose kontrast të ulët kalori kundrejt objektit u treguan të nxisin aktivizimin në rajonet ballore, tokësore dhe më të pasme. Siç pritej, pjesëmarrësit me peshë normale nuk treguan aktivizim më të madh në asnjë regjion sesa pjesëmarrësit e dhjamosur gjatë detyrës së pasmës. Megjithatë, nuk kishte efekt të rëndësishëm grupi për kushtet e lartë- kundrejt kalorive të ulëta. Grupi i trashë shfaqi një aktivizim më pak diferencial ndaj ushqimeve të larta ose me kalori se sa parashikohej, duke treguar një aktivizim më të madh si në objektin e lartë kundrejt objektit, ashtu edhe në kontrast të ulët kundrejt objektit.

Rezultatet tona kryesore tregojnë aktivizimin e rritur të ushqimeve me kalori të lartë (kundrejt objektit) pasi të hahet në individë të trashë. Rajonet anësore të hemisferës së djathtë (OFC anësore, PFC / BA8 medial frontal gyrus / BA6) treguan reagim më të madh ndaj ushqimeve me kalori të lartë në grupin e dhjamosur. Rajonet paragjykuese (BA6,8) janë treguar më parë për t'iu përgjigjur shenjave të ushqimit në mostrat e trashë dhe normalë të peshës dhe veçanërisht për ushqimet me kalori të lartë, ndërsa të uritur (Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008). OFC anësore ka një rol të rëndësishëm në circuitry nervore të lidhur me ushqimin dhe i përgjigjet preferencave të cues ushqimore me kalori (Goldstone et al., 2009; Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008). Hulumtimi i parë ka demonstruar lidhje me korteksin e shijes së parë në insula dhe hypothalamus dhe ka identifikuar se lëvorja e shijes dytësore gjendet në OFC anësore (Baylis, Rolls, & Baylis, 1995; Rolls, 1999). Aktivizimi i OFC anësore është treguar i lidhur pozitivisht me vlerësimet subjektive të një këndvështrimi të ushqimit që tregon se ushqime shumë të dobishme mund ta aktivizojnë këtë zonë më shumë sesa ushqimet më pak të dëshirueshme (Kringelbach, O'Doherty, Rolls, & Andrews, 2003). Gjetjet tona tregojnë se rajoni i OFC nuk ul reagimin pas ngrënies në individë të trashë (shih Figura 2). Aktivizimi i ngjashëm i OFC nuk u pa në grupin e krahasimit normal-peshë. OFC anësore gjithashtu është treguar të jetë i moduluar nga uria me zvogëlim të qitjes neuronale pas ngopjes së një shije të veçantë (Critchley & Rolls, 1996). Është interesante që ushqimi që përdoret për të arritur ngopje në këtë studim nuk përfshinte ushqime të larta yndyre / ëmbël. Nëse neuronet në OFC anësore i nënshtrohen ngopjes specifike të ushqimit, në atë ngopje të një ushqimi të caktuar nuk zvogëlohet qitjes në përgjigje të një lloji tjetër ushqimor (Critchley & Rolls, 1996), kjo mund të mbështesë aktivitetin e vazhdueshëm të OFC që shihet si përgjigje ndaj ushqimeve me kalori të lartë pas ngrënies midis pjesëmarrësve të dhjamosur.

Cingulate anterior gjithashtu tregoi një përgjigje të diferencuar në mes të grupeve pas ngrënies, me përgjigje më të madhe në mesin e grupit të trashë në të lartë kalori vs objekt. Gjetjet e mëparshme tregojnë se ACC tregon aktivizim më të madh ndaj ushqimeve me kalori ose me kalori të ulët, ndërkohë që uria dhe zvogëlimet më të vogla të ndryshimit të sinjalit pas ngrënies në individë të trashë krahasuar me kontrollet (Bruce et al., 2010; Stoeckel et al., 2008). ACC ka qenë i përfshirë në motivimin e ushqimit, duke aktivizuar në përgjigje të administrimit të yndyrës dhe saharozës (De Araujo & Rolls, 2004), dhe duke shfaqur një aktivizim të shtuar në cues të drogës në mesin e të varurve (Volkow, Fowler, Wang, Swanson, & Telang, 2007). Hulumtimet e fundit kanë treguar gjithashtu se ashpërsia e varësisë ushqimore lidhet pozitivisht me aktivizimin në ACC gjatë parashikimit të ushqimit të këndshëm (Gearhardt et al., 2011). Përveç kësaj, ushqimi me kalori të lartë kundrejt shenjave të objektit nxiti një reagim më të madh në rajonin e kauzës në grupin e dhjamosur. Ndryshe nga hulumtimi i mëparshëm që përdor PET duke treguar aktivizimin e zvogëluar në kauzat dhe putamen pas një vakt të lëngshëm (Gautier et al., 2000), gjetjet tona tregojnë aktivizimin e vazhdueshëm të striatumit në ushqime me kalori të lartë. Kjo është në përputhje me provat nga literatura e kafshëve që tregojnë se neuronet e shpërndara përmes bërthamës accumbens, caudate dhe putamen ndërmjetësojnë ndikimin hedonik të ushqimeve me përmbajtje të lartë të sheqerit / yndyrës (Kelley et al., 2005).

Përmbledhje dhe Konkluzione

Gjetjet tona tregojnë se individët e trashë dhe normalë të peshës ndryshojnë ndjeshëm në përgjigjen e tyre të trurit ndaj cuesve ushqimor, veçanërisht pas ngrënies. Ndërsa të uriturit, individët e trashë tregojnë përgjigje më të madhe për të dy llojet e ushqyerit ushqimor në rajonet anësore prefrontale të implikuara në varësi. Në të kundërt, gjatë kontrollit të deritanishëm, individët me peshë normale tregojnë një përgjigje të qartë preferenciale ndaj indikacioneve të larta ose të ulëta në rajonet e përfshira në përpunimin ndijor - një ndryshim që nuk shihet pas farës. Pas ngrënies, ndikimi i ushqimeve me kalori të lartë është i dukshëm në mesin e pjesëmarrësve të dhjamosur si tregues të lartë kalori vazhdojnë të nxisin aktivizimin në zonat e trurit të përfshirë në përpunimin e shpërblimeve dhe shijen edhe pas raportimit të zvogëluar të urisë. Për më tepër, ushqimet me kalori të ulët gjithashtu nxjerrin përgjigje më të madhe nervore pas ngrënies midis obezitetit në krahasim me pjesëmarrësit e peshës normale duke theksuar reagimin e vazhdueshëm ndaj këtyre llojeve të cuesve të ushqimit midis individëve të trashë dhe zvogëlimit të aktivizimit tek ata me peshë normale. Këto gjetje janë veçanërisht interesante duke patur parasysh se shumica e pjesëmarrësve iu nënshtrua privimit normativ kalorik para se të hahet drekë duke bërë këto rezultate të përgjithësueshme për ciklet e agjërimit / ngrënies natyrore.

Ky studim ka disa kufizime. Së pari, për shkak të kufizimeve në grumbullimin e të dhënave si pjesë e një projekti më të madh, ne nuk ishim në gjendje të barazojmë bilancin me agjërimin dhe gjendjen e pasme në të gjithë individët. Përderisa kjo nuk është ideale dhe gjetjet duhet të përsëriten me procedura të barazpeshuara, studimet fMRI test-retest si afatshkurtra ashtu edhe më të gjata (1-14 ditë) kanë treguar një besueshmëri të mirë test-retest në detyrat sensorimotor (Friedman et al., 2008) dhe në reagimin striatal gjatë detyrave të reagimit të alkoolit (Schacht et al., 2011). Mungesa e këtij kundërpeshimi e bën brenda grupit para dhe pas krahasimit të ngrënies të vështirë për t'u interpretuar, edhe pse, dhe prandaj nuk është fokusi kryesor këtu. Mungesa e kundërbalancës në të gjitha shtetet e vakteve minimizohet në rezultatet e grupeve, pasi të dy grupet përputhen në procedurën e skanimit. Në studimet e ardhshme, kundërbalancimi do të lejonte një analizë më të plotë të modulimit brenda grupit ndërmjet reagimit të ushqimit. Së dyti, përfshirja e të dy meshkujve dhe femrave në këtë mostër mund të ketë efekte të panjohura në të dhënat e përcaktuara pasi që funksionimi i shpërblimit në femra është treguar të ndryshojë në varësi të fazës së ciklit menstrual (Dreher et al., 2007), një faktor që nuk merret në konsideratë në këtë mostër, duke pasur parasysh kërkesat e projektit më të madh. Duhet të theksohet se pjesëmarrësit nuk kanë preferencë për një lloj ushqimi të caktuar bazuar në vlerësimin e preferencës së ushqimit; kjo mund të jetë rezultat i administrimit të detyrës direkt para skanimit të agjërimit, i cili mund të reflektojë rritje të shijshme gjatë urisë. Megjithatë, vetëm për shkak se dikush mund ta vlerësojë shumë ushqimin, kjo nuk do të thotë se ata do ta preferonin atë me një ushqim tjetër të shijshëm, nëse do t'i jepej zgjedhja (p.sh., autori AD i pëlqen karrota, por nëse i jepet zgjedhja e akullores ose karrotave, Win). Një masë e vendimmarrjes së preferencave ushqimore mund të sjellë rezultate më diskriminuese në preferencën e lartë kundrejt kalorive të ulëta. Pavarësisht vlerësimeve të sjelljes, të dy pjesëmarrësit e trashë dhe normalë të peshës tregojnë aktivizimin diferencial të trurit sipas llojit të kalorive. Përveç kësaj, studimet e ardhshme duhet t'i përsërisin këto gjetje me përfshirjen e masave më të mira të ngopjes. Megjithëse vlerësimet e urisë u vlerësuan në katër pika kohore (para dhe pas çdo skanimi) dhe treguan zvogëluar urinë pas ngrënies, nuk u arritën vlerësimet direkte të ngopjes. Ne në mënyrë indirekte përfolëm ngopje nga ndryshimi në statusin e urisë. Përfundimisht, ne nuk e kufizuam këtë mostër për pjesëmarrësit e djathtë, pasi që si pjesë e projektit më të madh, këta pjesëmarrës krahasoheshin me një popullatë të rrallë në të cilën nuk mund të zgjidhnim kriteret e dorëzimit. Ndërsa ky studim nuk është pa kufizimet e tij, këto gjetje ofrojnë dëshmi paraprake midis obezit për përgjigje të qëndrueshme ndaj cuesve të ushqimit në rajonet e trurit të lidhura me shpërblimin edhe pas ngrënies, krahasuar me reagimin në kontrollet normale të peshës. Puna e ardhshme duhet të zgjerohet në këto gjetje duke shqyrtuar shkallën në të cilën dieting dhe zakonet e të ngrënit ndikojnë në reagimin nervor ndaj cuesve të ushqimit.

Pjesëmarrësit në këtë studim treguan vetëm urinë e moderuar para skanimit të agjërimit. Edhe ata që hoqën mëngjesin treguan vetëm urinë e moderuar para skanimit. Pjesa më e madhe e hulumtimeve të mëparshme është fokusuar në shqyrtimin e përgjigjes neurore pas një agjensioni të zgjatur dhe atipik. Gjetjet tona janë me interes, sepse uria ekstreme nuk është e nevojshme për të nxjerrë përgjigje nervore ndaj cuesve të ushqimit. Në fakt, të kuptuarit se si reagojnë sistemet nervore gjatë urisë më tipike, mund të na japin një vështrim kritik në mekanizmat që mbesin në ngrënie. Është interesante të theksohet se reagimi nervor ndaj cuesve ushqimor nuk ndryshonte në mes të atyre që bënë dhe atyre që nuk konsumonin mëngjesin. Kjo mund të tregojë se për individët që zakonisht kalojnë mëngjesin, shpërblimi i përgjigjes ndaj cuesve ushqimor nuk është krejtësisht ndryshe nga ata që konsumojnë mëngjesin. Gjithashtu me interes është fakti se shumica e pjesëmarrësve që anashkaluan mëngjesin ishin të trashë; kjo mund të tregojë marrjen e ushqimit më të varfër, pasi hulumtimi ka treguar se mëngjesi i ngrënies lidhet me shprehitë më të shëndetshme të ngrënies dhe redukton konsumimin total të përditshëm të ushqimit (de Castro, 2007; Leidy & Racki, 2010).

Ne kemi treguar këtu se për individët e trashë, treguesit e lartë të kalorisë ushqimore tregojnë reagim të qëndrueshëm në rajonet e trurit të implikuar në shpërblim dhe varësi edhe pas marrjes së një vakt të konsiderueshëm. Kjo përgjigje e vazhdueshme hedonike pas një ngarkese të lartë kalori mund të jetë kritike për të kuptuar sjelljen e overeating. Puna e ardhshme drejtohet në masën në të cilën shtimi i një ushqimi të ëmbël / të shijshëm me një kalori të lartë në një vakt frenon reagimin nervor në sistemet e shpërblimit për individët e dhjamosur është e garantuar duke marrë parasysh gjetjet e tanishme.

  • MRI funksional është përdorur për të shqyrtuar përgjigjen e trurit në ushqim para dhe pas ngrënies
  • Obese tregoi reagim më të madh të trurit për cues të ushqimit pas ngrënies se peshës normale
  • Reagimi i rritur i OFC, caudate dhe cingulate anterior pas ngrënies në obezë
  • Përgjigjja kortiklimbike pas ngrënies nënkupton vazhdimësinë e ushqimit të lartë kalori
  • Aktiviteti në përgjigje të cuesve të ushqimit në peshë normale zvogëlohet me uri të reduktuar

Mirënjohje

Kjo punë u mbështet nga grantet RO3HD058766-01 dhe UL1 RR024989 nga Institutet Kombëtare të Shëndetit dhe nga Granti i Opportunity ACES nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës. Falënderojmë Qendrën e Rastit për Hulumtimin e Imazheve, Jack Jesberger, Brian Fishman dhe Angela Ferranti dhe Kelly Kanya për ndihmën e tyre kërkimore; Jennifer Urbano Blackford dhe Elinora Price për komentet e tyre të dobishme në dorëshkrimin; dhe të gjithë individëve që morën pjesë.

Shënimet

Përgjegjësia e botuesit: Ky është një skedar PDF i një dorëshkrimi të papenguar që është pranuar për publikim. Si një shërbim për klientët tanë ne po japim këtë version të hershëm të dorëshkrimit. Dorëshkrimi do t'i nënshtrohet kopjimit, botimit dhe rishikimit të provës që rezulton para se të publikohet në formën përfundimtare të tij. Ju lutem vini re se gjatë procesit të prodhimit mund të zbulohen gabime të cilat mund të ndikojnë në përmbajtjen dhe të gjitha mohimet ligjore që zbatohen në revistë kanë të bëjnë.

Konflikti i interesit: Autorët nuk deklarojnë konflikt interesi.

Referencat

  1. Baylis LL, Rolls ET, Baylis GC. Lidhjet aferente të zonës shijen e koritit caudolateral të primatit. Neuroscience. 1995; 64 (3) 801-812. [PubMed]
  2. Berthoud HR. Sisteme të shumëfishta nervore që kontrollojnë marrjen e ushqimit dhe peshën e trupit. Neuroscience dhe Shqyrtime Biobehavioral. 2002; 26 (4) 393-428. [PubMed]
  3. Berthoud HR, Morrison C. Truri, oreksi, dhe obeziteti. Rishikimi Vjetor i Psikologjisë. 2008; 59: 55-92. [PubMed]
  4. Bragulat V, Dzemidzic M, Bruno C, Cox CA, Talavage T, Considine RV, et al. Sondat e erës që lidhen me ushqimin e qarqeve të shpërblimit të trurit gjatë urisë: Një studim pilot i FMRI. Shëndoshje (Silver Spring, Md.) 2010; 18 (8): 1566-1571. [PubMed]
  5. Bruce AS, Holsen LM, Dhomat RJ, Martin LE, Brooks WM, Zarcone JR, et al. Fëmijët e trashë tregojnë hyperactivation në fotografitë ushqimore në rrjetet e trurit të lidhura me motivimin, shpërblimin dhe kontrollin kognitiv. Gazeta Ndërkombëtare e Obesitetit (2005) 2010; 34 (10): 1494-1500. [PubMed]
  6. Castellanos EH, Charboneau E, Dietrich MS, Park S, Bradley BP, Mogg K, et al. Të rriturit obezë kanë paragjykim vizual të vëmendjes për imazhet e sugjerimeve ushqimore: Dëshmi për funksionin e sistemit të shpërblimit të ndryshuar. Gazeta Ndërkombëtare e Obesitetit (2005) 2009; 33 (9): 1063-1073. [PubMed]
  7. Critchley HD, Rolls ET. Uria dhe ngopja ndryshojnë përgjigjet e neuroneve të nuhatjes dhe vizuale në korteksin orbitofrontal të primatit. Gazeta e Neurofiziologjisë. 1996; 75 (4) 1673-1686. [PubMed]
  8. De Araujo IE, Rolls ET. Përfaqësimi në trurin e njeriut të cilësisë së ushqimit dhe yndyrës gojore. Journal of Neuroscience: Gazeta Zyrtare e Shoqërisë për Neuroscience. 2004; 24 (12) 3086-3093. [PubMed]
  9. de Castro JM. Koha e ditës dhe proporcionet e makronutrientëve të ngrënë janë të lidhura me marrjen totale të përditshme të ushqimit. Gazeta britanike e të ushqyerit. 2007; 98 (5) 1077-1083. [PubMed]
  10. Dimitropoulos A, Schultz RT. Circuit nervor të lidhur me ushqimin në sindromën Prader-Willi: Përgjigje ndaj ushqimeve të larta kundrejt kalorive të ulëta. Gazeta e Autizmit dhe Çrregullimeve të Zhvillimit. 2008; 38 (9) 1642-1653. [PubMed]
  11. Dreher JC, Schmidt PJ, Kohn P, Furman D, Rubinow D, Berman KF. Faza e ciklit menstrual modulon funksionin neural të shpërblimit në femra. Procedura e Akademisë Kombëtare të Shkencave të Shteteve të Bashkuara të Amerikës. 2007; 104 (7) 2465-2470. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  12. Farooqi IS, Bullmore E, Keogh J, Gillard J, O'Rahilly S, Fletcher PC. Leptina rregullon rajonet striatale dhe sjelljen e ngrënies njerëzore. Science (New York, NY) 2007; 317 (5843): 1355. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  13. Frank S, Laharnar N, Kullmann S, Veit R, Canova C, Hegner YL, et al. Përpunimi i fotografive ushqimore: Ndikimi i urisë, gjinisë dhe përmbajtjes së kalorive. Hulumtimi i Trurit. 2010; 1350: 159-166. [PubMed]
  14. Friedman L, Stern H, Brown GG, Mathalon DH, Turner J, Glover GH, et al. Test-retest dhe besueshmëria midis vendeve në një studim multicenter fMRI. Mapping Trurit të Njeriut. 2008; 29: 958-972. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  15. Gautier JF, Chen K, Salbe AD, Bandy D, Pratley RE, Heiman M, et al. Përgjigjet diferenciale të trurit për ngopje në meshkuj të trashë dhe të ligët. Diabetes. 2000; 49 (5) 838-846. [PubMed]
  16. Gautier JF, Del Paris A, Chen K, Salbe AD, Bandy D, Pratley RE, et al. Efekti i ngopjes në aktivitetin e trurit në gratë e trashë dhe të dobët. Hulumtimi i Obesitetit. 2001; 9 (11) 676-684. [PubMed]
  17. Gearhardt AN, Yokum S, Orr PT, Stice E, Corbin WR, Brownell KD. Korrelacione nervore të varësisë ushqimore. Arkivat e Psikiatrisë së Përgjithshme. 2011; 68 (8) 808-816. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  18. George MS, Anton RF, Bloomer C, Teneback C, Drobes DJ, Lorberbaum JP, et al. Aktivizimi i korteksit prefrontal dhe thalamus anterior në subjektet alkoolike në ekspozim ndaj cues specifike të alkoolit. Arkivat e Psikiatrisë së Përgjithshme. 2001; 58 (4) 345-352. [PubMed]
  19. Geliebter A, Ladell T, Logan M, Schneider T, Sharafi M, Hirsch J. Përgjegjshmëria ndaj stimulimeve të ushqimit në ngrënësit e trashë dhe të dobët që përdorin MRI funksionale. Oreks. 2006; 46 (1) 31-35. [PubMed]
  20. Goebel R, Esposito F, Formisano E. Analiza e të dhënave funksionale të kontekstit të analizës së imazhit (FIAC) me Brainvoyager QX: Nga analiza e modelit të përgjithshëm linear të grupit në një linjë të vetme dhe analiza komponente të pavarur të grupit vetëorganizues. Mapping Trurit të Njeriut. 2006; 27: 392-401. [PubMed]
  21. Goldstone AP, de Hernandez CG, Kastor JD, Muhammed K, Croese C, Bell G, et al. Agjërimi paragjykon sistemet e shpërblimit të trurit drejt ushqimeve me kalori të lartë. Gazeta Evropiane e Neurosciences. 2009; 30 (8) 1625-1635. [PubMed]
  22. Grusser SM, Wrase J, Klein S, Hermann D, Smolka MN, Ruf M, et al. Aktivizimi i indit të striatumit dhe korteksit medial prefrontal lidhet me rikthimin e mëvonshëm të alkoolistëve të papërshtatshëm. Psychopharmacology. 2004; 175 (3) 296-302. [PubMed]
  23. Halgren E. Fenomene mendore të nxitura nga stimulimi në sistemin limbik. Neurobiologjia e njeriut. 1982; 1 (4) 251-260. [PubMed]
  24. Haase L, Green E, Murphy C. Meshkuj dhe femra tregojnë aktivizimin diferencial të trurit për të shijuar kur janë të uritur dhe të ngopur në zonat e shijshme dhe shpërblim. Oreks. 2011; 57 (2) 421-434. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  25. Holsen LM, Zarcone JR, Brooks WM, Butler MG, Thompson TI, Ahluwalia JS, et al. Mekanizmat nervor nën hiperfaginë në sindromën prader-vusi. Shëndoshje (Silver Spring, Md.) 2006; 14 (6): 1028-1037. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  26. Karhunen LJ, Lappalainen RI, Vanninen EJ, Kuikka JT, Uusitupa MI. Rrjedha e gjakut cerebral rajonal gjatë ekspozimit të ushqimit në gratë e trasha dhe me peshë normale. Brain: Një Gazetë e Neurologjisë. 1997; 120 (Pt 9) (Pt 9): 1675-1684. [PubMed]
  27. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE, Will MJ. Qarqet kortikostriale-hipotalamike dhe motivimi i ushqimit: Integrimi i energjisë, veprimit dhe shpërblimit. Fiziologjia dhe sjellja. 2005; 86 (5): 773–795. [PubMed]
  28. Killgore WD, AD i ri, Femia LA, Bogorodzki P, Rogowska J, Yurgelun-Todd DA. Aktivizimi cortikal dhe limbik gjatë shikimit të ushqimeve me kalori të lartë. NeuroImage. 2003; 19 (4) 1381-1394. [PubMed]
  29. Kringelbach ML. Ushqimi për mendim: Përvoja e Hedonicit përtej homeostasis në trurin e njeriut. Neuroscience. 2004; 126 (4) 807-819. [PubMed]
  30. Kringelbach ML, O'Doherty J, Rolls ET, Andrews C. Aktivizimi i korteksit orbitofronal njerëzor në një stimul të lëngët të ushqimit është i ndërlidhur me kënaqësinë e tij subjektive. Cerebral Cortex (New York, NY: 1991) 2003; 13 (10): 1064–1071. [PubMed]
  31. LaBar KS, Gitelman DR, Parrish TB, Kim YH, Nobre AC, Mesulam MM. Njerëzit përzgjedhin në mënyrë selektive aktivizimin e kortikolimbilit tek stimujt e ushqimit tek njerëzit. Neuroscience sjelljes. 2001; 115 (2) 493-500. [PubMed]
  32. Leidy HJ, Racki EM. Shtimi i një mëngjesi të pasur me proteina dhe efektet e tij në kontrollin akut të oreksit dhe marrjen e ushqimit tek adoleshentët 'duke lënë mënjanë mëngjesin'. Revista Ndërkombëtare e Obezitetit (2005) 2010; 34 (7): 1125–1133. [PubMed]
  33. Martin LE, Holsen LM, Dhomat RJ, Bruce AS, Brooks WM, Zarcone JR, et al. Mekanizmat nervore të shoqëruara me motivimin e ushqimit në të rriturit me peshë të trashë dhe të shëndetshëm. Shëndoshje (Silver Spring, Md.) 2010; 18 (2): 254-260. [PubMed]
  34. Pritchard TC, Macaluso DA, Eslinger PJ. Perceptimi i shijeve në pacientët me lezione të lëvore insulare. Neuroscience sjelljes. 1999; 113 (4) 663-671. [PubMed]
  35. Rigby NJ, Kumanika S, James WP. Përballja e epidemisë: Nevoja për zgjidhje globale. Gazeta e Politikave Shëndetësore Publike. 2004; 25 (3-4) 418-434. [PubMed]
  36. Rolls ET. Truri dhe emocionet. Nju Jork: Oxford University Press; 1999.
  37. Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H. et al. Aktivizimi diferencues i striatumit dorsal nga stimujt e lartë të kalorive të ushqimit vizual në individë të trashë. NeuroImage. 2007; 37 (2) 410-421. [PubMed]
  38. Shacht JP, Anton RF, Randall PK, Li X, Henderson S, Myrick H. Stabiliteti i reagimit striatal fMRI ndaj cues alkoolit: Një qasje lineare hierarkike modeluese. NeuroImage. 2011; 56: 61-68. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  39. Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, 3rd, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Aktivizimi i sistemit të shpërblimit të gjerë në gratë e trashë në përgjigje të fotografive të ushqimeve me kalori të lartë. NeuroImage. 2008; 41 (2) 636-647. [PubMed]
  40. Talairach J, Tournoux P. Atlas steriotaksar i planit të trurit të njeriut. Sistemi proporcional 3-dimensional: Një qasje ndaj imazhit cerebral. Nju Jork: Thieme Medical Publishers, Inc .; 1988.
  41. Tataranni PA, Gautier JF, Chen K, Uecker A, Bandy D, Salbe AD, et al. Korrelacione neuro-anatomike të urisë dhe ngopjes në njerëzit duke përdorur tomografinë e emitimit të pozitonit. Procedura e Akademisë Kombëtare të Shkencave të Shteteve të Bashkuara të Amerikës. 1999; 96 (8) 4569-4574. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  42. Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Swanson JM, Telang F. Dopamine në abuzimin me drogën dhe varësinë: Rezultatet e studimeve të imazhit dhe implikimet e trajtimit. Arkivat e Neurologjisë. 2007; 64 (11) 1575-1579. [PubMed]
  43. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS. Ngjashmëria midis mbipeshës dhe varësisë nga droga, siç vlerësohet nga imazhe neurofunksionale: Një rishikim i konceptit. Gazeta e Sëmundjeve Addictive. 2004; 23 (3) 39-53. [PubMed]