Fitimi i peshës shoqërohet me përgjigje të reduktuar striatake për ushqimin e shijshëm (2010) NJERËZIT

Koment: Studimi demonstron tek njerëzit që ushqimi - një përforcues natyral - mund të shkaktojë një rënie të receptorëve të dopaminës. A është pornografia në internet më pak stimuluese sesa ushqimi "shumë i shijshëm"?

 

ARTIKULLI LAY: Hulumtimi shqyrton ciklin e egër të overeating dhe trashje (abstrakte më poshtë)

Lëshuar: 9 / 29 / 2010 4: 30 PM EDT
Burimi: Universiteti i Teksasit në Austin

Newswise - Hulumtimi i ri siguron dëshmi të ciklit vicioz të krijuar kur një individ i dhjamosur overeats për të kompensuar për kënaqësinë e reduktuar nga ushqimi.

Individët e trashë kanë më pak recetë për kënaqësi dhe mbin për të kompensuar, sipas një studimi nga Universiteti i Teksasit në shkencëtarët e lartë të studimit në Austin dhe shkencëtari i lartë Eric Stice dhe kolegët e tij të botuar këtë javë në The Journal of Neuroscience.

Stice tregon prova se ky overeating mund të dobësojë reagimin e receptorëve të kënaqësisë ("hypofunctioning circuitry reward"), duke zvogëluar më tej shpërblimet e marra nga overeating.
Marrja e ushqimit është e lidhur me lirimin e dopamines. Shkalla e kënaqësisë që rrjedh nga ngrënia korrespondon me sasinë e dopaminës së lëshuar. Dëshmia tregon se individët e trashë kanë receptorë më pak dopamine (D2) në tru në lidhje me individët e ligët dhe sugjeron që personat e trashë të mbin peshë për të kompensuar këtë deficit shpërblimi.

Njerëzit me më pak receptorë të dopaminës duhet të marrin më shumë një substancë shpërblyese - të tilla si ushqim ose ilaçe - për të marrë një efekt që njerëzit e tjerë marrin me më pak.

"Megjithëse gjetjet e kohëve të fundit sugjerojnë se individët e trashë mund të përjetojnë më pak kënaqësi kur të hahet dhe për këtë arsye të hanë më shumë për të kompensuar, kjo është dëshmia e parë e ardhshme për të treguar se zierja e mëtejshme e blunts circuitry shpërblim", thotë Stice, një shkencëtar i lartë në Oregon Research Instituti, një qendër hulumtimi jo-fitimprurëse, e pavarur e sjelljes. "Përgjegjësia e dobësuar e rrjetit të shpërblimit rrit rrezikun për fitimin e mëtejshëm të peshës në një mënyrë të përparimit. Kjo mund të shpjegojë pse obeziteti zakonisht tregon një kurs kronik dhe është rezistent ndaj trajtimit ".

Përdorimi i imazhit funksional të rezonancës magnetike (fMRI), skuadra e Stice matte shkallën në të cilën një zonë e caktuar e trurit (striatum dorsal) u aktivizua në përgjigje të konsumit individual të një shije të milkshake çokollatë (kundrejt një zgjidhje pa shije). Studiuesit gjetën ndryshimet e pjesëmarrësve në indeksin e masës trupore gjatë gjashtë muajve.

Rezultatet treguan se pjesëmarrësit që morën peshë treguan dukshëm më pak aktivizime në përgjigje të marrjes së milkshake në një periudhë gjashtë mujore krahasuar me skanimin e tyre bazë dhe në krahasim me gratë që nuk kishin peshë.

"Ky është një kontribut i ri në literaturë sepse, sipas njohurisë sonë, ky është studimi i parë i ardhshëm i fMRI për të hetuar ndryshimin në reagimin striatal të konsumit të ushqimit në funksion të ndryshimit të peshës", tha Stice. "Këto rezultate do të jenë të rëndësishme kur të zhvillohen programe për parandalimin dhe trajtimin e trashje".

Hulumtimi u krye në Qendrën e Imazheve në Universitetin e Oregonit. Bashkë-autorët e Stice përfshijnë Sonja Yokum, një ish-post-doktorature në Universitetin e Teksasit në Austin.

Stice ka studiuar çrregullime të hahet dhe trashje për vitet 20. Ky hulumtim ka prodhuar disa programe parandalimi që reduktojnë në mënyrë të besueshme rrezikun për fillimin e çrregullimeve të hahet dhe obeziteti.

 

STUDIMI: Fitimi i peshës shoqërohet me reduktimin e reagimit striatum në ushqimin e shijshëm.

J Neurosci. Dorëshkrim i autorit; në dispozicion në PMC Mar 29, 2011.
Botuar në formën e fundit të redaktuar si:
PMCID: PMC2967483
NIHMSID: NIHMS240878
Versioni përfundimtar i botuar i botuesit i këtij artikulli është në dispozicion falas në J Neurosci
Shih artikujt e tjerë në PMC se citon artikullin e botuar.

Abstrakt

Në përputhje me teorinë që individët me hipo-funksionimin e shpërblimit të qarkut mbin peshë për të kompensuar një deficit shpërblimi, njerëzit e trashë kundrejt njerëzve të ligët kanë më pak receptorë striatualë D2 dhe tregojnë më pak përgjigje striatake për marrjen e ushqimit të këndshëm dhe reagimi i ulët striatural ndaj marrjes së ushqimit parashikon fitimin në të ardhmen në ato me rrezik gjenetik për sinjalizimin e reduktuar të circuitry-ve të shpërblimit me bazë dopamine. Megjithatë studimet e kafshëve tregojnë se marrja e një ushqimi të shijshëm rezulton në uljen e rregullimit të receptorëve të D2, reduktimin e ndjeshmërisë së D2 dhe uljes së ndjeshmërisë së shpërblimit, duke nënkuptuar se overeating mund të kontribuojë në përgjegjshmërinë striatake të reduktuar. Kështu, ne testuam nëse yndyra çon në reduktimin e ndjeshmërisë striatale në marrjen e ushqimit të këndshëm në njerëz duke përdorur imazhe të rezonancës funksionale funksionale të përsëritura (fMRI). Rezultatet treguan se gratë që fitonin peshë gjatë një periudhe 6-mujore treguan një reduktim të përgjigjes striatake ndaj konsumit të shijshëm të ushqimit krahasuar me gratë me peshë të qëndrueshme. Së bashku, rezultatet sugjerojnë se ndjeshmëria e ulët e rrjetit të shpërblimeve rrit rrezikun për të ngrënë dhe se ky overeating mund të zbusë më tej përgjegjshmërinë e rrjetit të shpërblimeve në një proces feed-forward.

Keywords: obeziteti, striatum, fMRI, shije, shpërblim, shtim në peshë

Prezantimi

Striatum luan një rol kyç në kodimin e shpërblimit nga futja e ushqimit. Ushqimi lidhet me lirimin e dopaminës (DA) në striatumin dorsal dhe shkalla e DA lirimit korrespondon me sasinë e kënaqësisë së ngrënies (Szczypka et al., 2001; Small et al., 2003). Striatum dorsal i përgjigjet marrjes së çokollatës në njerëz të ligët dhe është i ndjeshëm ndaj zhvlerësimit të saj duke ushqyer përtej ngopjes (Small et al., 2001).

Njerëzit e trashë tregojnë më pak disponibilitetin stigmatik të receptorit D2 sesa njerëzit e dobët (Wang et al., 2001; Volkow et al., 2008) dhe minjtë e trashë kanë nivele më të ulëta basale DA dhe disponueshmërinë e receptorit të reduktuar të D2 se minjtë e varfër (Orosco et al., 1996; Fetissov et al., 2002). Obese kundrejt njerëzve të ligët tregojnë më pak aktivizimin e rajoneve të targetuara DA striatake (caudate, putamen) në përgjigje të marrjes së ushqimit të këndshëm (Stice et al., 2008b, a), por shfaqin aktivizim më të madh striatal në përgjigje të fotografive të ushqimit (Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008; Stice et al., 2010), duke sugjeruar një shkëputje në mes të shpërblimit ushqimor të ushqimit dhe nxitjes së ndjeshmërisë së cuesve të ushqimit. Në mënyrë kritike, njerëzit që shfaqnin aktivizim të dobët striatural në përgjigje të marrjes së ushqimit që kishin një alokë A1 TaqIA, e cila është e lidhur me disponueshmërinë e receptorit striatural të ulët D2 (Noble et al., 1991; Ritchie & Noble, 2003; Tupala et al., 2003) dhe reduktuar metabolizmin striatal të pushimit (Noble, 1997), tregoi rritje të rritur të peshës në të ardhmen (Stice et al., 2008a). Së bashku, këto konstatime përputhen me teorinë se individët me kapacitet sinjalistik më të ulët në qarkun e shpërblimeve mbin për të kompensuar këtë deficit shpërblimi (Blum, 1996; Wang, 2002).

Megjithatë, ka dëshmi se konsumi i ushqimit të këndshëm çon në uljen e rregullimit të sinjalizimit DA. Futja e rregullt e ushqimeve me yndyrë dhe me sheqer të lartë që rezulton në shtimin e peshës çon në uljen e rregullimit të receptorëve post-sinaptik D2, uljes së ndjeshmërisë D2 dhe ndjeshmërisë së reduktuar të shpërblimit në brejtës (Colantuoni et al., 2001; Bello et al., 2002; Kelley et al., 2003; Johnson & Kenny, 2010). Për shkak se këto të dhëna nënkuptojnë se delja e tepërt mund të kontribuojë në një zbutje të mëtejshme të përgjegjshmërisë striatale ndaj ushqimit, kemi kryer një studim funksional të imazhit të rezonancës magnetike funksionale (fMRI) për të testuar drejtpërdrejt nëse overeating është i lidhur me aktivizimin reduktuar striatal në përgjigje të ushqimeve të këndshme në njerëz.

Materialet dhe Metodat

Pjesëmarrësit

Pjesëmarrësit ishin 26 gratë e mbipeshë dhe të trasha (M age = 21.0, SD = 1.11; M BMI = 27.8; SD = 2.45). Mostra përbëhej nga 7% Asian / Pacific Islander, 2% afrikano-amerikanë, 77% amerikanë evropianë, 5% amerikanë vendas dhe 9% trashëgimi racore të përzier. Pjesëmarrësit dhanë pëlqimin me shkrim. Paneli për shqyrtimin e etikës lokale miratoi këtë studim. Ata që raportuan sjellje të hahet apo kompensuese në muajt e kaluar 3, përdorimi i tanishëm i barnave psikotrope ose ilaçeve të paligjshme, dëmtimi i kokës me një humbje të ndërgjegjes, ose çrregullimi psikiatrik aktual I aksit u përjashtuan. Të dhënat u mblodhën në bazë dhe në një vazhdim të muajit 6.

masat

Trupi Mesh

Indeksi i masës trupore (BMI = kg / m2) ishte përdorur për të pasqyruar adipozitetin (Dietz & Robinson, 1998). Pas heqjes së këpucëve dhe veshjeve, lartësia është matur me milimetrin më të afërt duke përdorur një stadiometer dhe pesha është vlerësuar në 0.1 kg më të afërt duke përdorur një shkallë dixhitale. Janë marrë dy masa secili dhe mesatarisht. Pjesëmarrësve u kërkua të mos ushqeheshin për orë 3 para se të përfundonin masat antropomorfike për qëllime të standardizimit. BMI korrespondon me masat e drejtpërdrejta të yndyrës totale të trupit siç është absorptiometria x-ray e energjisë së dyfishtë (r = .80 në .90) dhe me masa shëndetësore të tilla si presioni i gjakut, profilet negative të lipoproteineve, lezionet aterosklerotike, nivelet e insulinës serum dhe diabeti mellitus (Dietz & Robinson, 1998).

paradigmë fMRI

Pjesëmarrësve iu kërkua të konsumonin ushqimet e tyre të rregullta, por të mos hanë ose të pinë (duke përfshirë pijet caffeinated) për 4-6 orë para sesionit të tyre të imazhimit për standardizimin. Ne zgjodhëm këtë periudhë deprivimi për të kapur gjendjen e urisë që shumica e individëve përjetojnë teksa i afrohen vaktit të tyre të ardhshëm, i cili është një kohë kur dallimet individuale në shpërblimin e ushqimit do të ndikonin logjikisht në marrjen e kalorive. Pjesëmarrësit përfunduan paradigmën midis 11: 00 dhe 13: 00 ose 16: 00 dhe 18: 00. Megjithëse u përpoqëm të bënim skanime bazë dhe ndjekëse në të njëjtën kohë të ditës, për shkak të kufizimeve të caktimit, vetëm 62% e pjesëmarrësve kryen skanimin e tyre të dytë brenda orëve 3 të kohës që ata përfunduan skanimin e tyre bazë (ndryshimi M në kohën e skanimit = Orë 3.0, varg = .5 deri në orën 6.0). Pjesëmarrësit u njohën me paradigmën fMRI përmes praktikës në një kompjuter të veçantë përpara skanimit.

Paradigma e milkshake u hartua për të shqyrtuar aktivizimin në përgjigje të konsumit dhe konsumin e parashikuar të ushqimit të këndshëm (Fig 1), megjithëse ky raport u përqendrua vetëm tek i pari. Stimujt u paraqitën në 5 skema të veçanta skanimi. Stimuli përbëhej nga 2 imazhe (gotë milkshake dhe gotë ujë) që sinjalizuan shpërndarjen e 0.5 ml një milkshake çokollate ose një tretësire pa shije. Rendi i prezantimit u randomizua ndërmjet pjesëmarrësve. Milkshake çokollatë përbëhej nga 4 lugë akullore vanilje Häagen-Daz, 1.5 gota qumësht 2% dhe 2 lugë shurup çokollate Hershey. Zgjidhja pa kalori, e cila ishte projektuar për të imituar shijen natyrore të pështymës, përbëhej nga 25 mM KCl dhe 2.5 mM NaHCO3. Ne kemi përdorur pështymën artificiale sepse uji ka një shije që aktivizon lëvore shije (Zald & Pardo, 2000) Imazhet u prezantuan për 2 sekonda duke përdorur MATLAB. Dorëzimi i shijes ndodhi 7-10 sekonda pas fillimit të sugjerimit dhe zgjati 5 sekonda. Çdo ngjarje me interes zgjati 5 sekonda. Çdo vrapim përbëhej nga 20 ngjarje të marrjes së milkshake dhe 20 ngjarje të marrjes së solucionit pa shije. Lëngjet u dorëzuan duke përdorur pompat e shiringave të programueshme (Braintree Scientific BS-8000) të kontrolluara nga MATLAB për të siguruar vëllimin, shpejtësinë dhe kohën e qëndrueshme të shpërndarjes së shijes. Gjashtëdhjetë shiringa ml të mbushura me milkshake çokollate dhe tretësirë ​​pa shije u lidhën përmes tubit Tygon përmes një udhëzuesi valësh në një shumëfishtë të bashkangjitur në mbështjellësin e kokës në skanuesin MRI. Shumëfishtë u fut në gojën e pjesëmarrësve dhe i dha shijen një pjese të qëndrueshme të gjuhës (Fig 2). Kjo procedurë është përdorur me sukses në të kaluarën për të ofruar lëngje në skaner dhe është përshkruar në detaje gjetkë (Stice et al., 2008b). Pjesëmarrësit u udhëzuan për të gëlltitur kur panë shenja 'gëlltitje'. Imazhet u prezantuan me një sistem dixhital të ekranit të ekranit / ekranit të kundërt në një ekran në pjesën e pasme të shpinës së skanerit MRI dhe u dukën nëpërmjet një pasqyre të montuar në spirale kokë.

Fig 1    

Shembull i kohes dhe renditjes se prezantimit te fotove dhe pijes gjate gjithe kohes.
Fig 2    

Shumëfishtë gustatory është ankoruar në tryezë. Tub dhe shiringa të reja përdoren për secilën subjekt dhe zanati pastrohet dhe sterilizohet mes përdorimeve.

Imazhe dhe analiza statistikore

Skanimi u krye nga një skaner MRI me kokë të vetme Siemens Allegra 3 Tesla. Një spirale standarde e zogjve u përdor për të marrë të dhëna nga tërë truri. Një jastëk termo shkumë termo dhe mbushje plotësuese u përdorën për të kufizuar lëvizjen e kokës. Në total, skanimet e 152 u mblodhën gjatë secilit prej funksioneve. Skanimet funksionale përdorën një sekuencë të pikturuar të imazhit planor (EPI) me një shtënë të njëjtë me T2 * (TE = 30 ms, TR = 2000 ms, këndi rrokullisje = 80 °) me një rezolucion në avion të 3.0 × 3.0 mm2 (64 × 64 matrica; 192 × 192 mm2 fusha e shikimit). Për të mbuluar të gjithë trurin, feta 32 4mm (blerja e ndërthurur, pa skip) u blenë përgjatë aeroplanit AC-PC të pjerrët, siç përcaktohet nga seksioni i midsagittal. Skanimet strukturore u mblodhën duke përdorur një sekuencë të ponderuar T1 të rikuperimit inversion (MP-RAGE) në të njëjtin orientim si sekuencat funksionale për të dhënë imazhe të detajuara anatomike të përafruara me skanimet funksionale. Sekuenca strukturore MRI të rezolucionit të lartë (FOV = 256 × 256 mm2, Matrica e 256 × 256, trashësia = 1.0 mm, numri i fetëve ≈ 160).

Të dhënat u para-përpunuan dhe analizoheshin duke përdorur SPM5 (Wellcome Department of Neuroscience Imaging, London, UK) në MATLAB (Mathworks, Inc., Sherborn, MA) (Worsley dhe Friston, 1995). Imazhet ishin përvetësuar kohën e korrigjuar me fetë e fituar në 50% të TR. Imazhet funksionale u riorganizuan në mesataren. Imazhet anatomike dhe funksionale u normalizuan në tru standarde template MNI të zbatuara në SPM5 (ICBM152, bazuar në një mesatare skanimi normal të 152 MRI). Normalizimi rezultoi në një madhësi voxel të 3 mm3 për imazhe funksionale dhe një madhësi voxel të 1 mm3 për imazhe strukturore. Imazhet funksionale janë zbutur me një kernel 6 mm FWHM izotropik Gaussian.

Për të identifikuar rajonet e trurit të aktivizuara nga konsumimi i ushqimit të këndshëm, ne kundërvepronim reagimin BOLD gjatë marrjes së milkshake kundrejt marrjes së zgjidhjes pa shije. Konsideruam ardhjen e një shije në gojë për të qenë shpërblim i përhershëm, në vend se kur shija ishte gëlltitur, por pranojmë se efektet post-ingestive kontribuojnë në vlerën e shpërblimit të ushqimit (O'Doherty et al., 2002). Efektet specifike të gjendjes në çdo voxel u vlerësuan duke përdorur modele të përgjithshme lineare. Vektorët e onsets për çdo ngjarje të interesit u hartuan dhe futën në matricën e projektimit në mënyrë që përgjigjet e ngjarjeve të mund të modelohen nga funksioni i përgjigjes hemodinamike kanonike (HRF), siç zbatohet në SPM5, që përbëhet nga një përzierje e funksioneve 2 gamma që matem pikën e hershme në sekondat 5 dhe nënndarjen pasuese. Për të llogaritur variancën e shkaktuar nga gëlltitja e zgjidhjeve, ne përfshiu kohën e sugjerimit të gëlltitjes (lëndët ishin trajnuar për të gëlltitur në këtë kohë) si një variacion kontrolli. Ne gjithashtu përfshihëm derivatet e përkohshme të funksionit hemodinamik për të marrë një model më të mirë të të dhënave (Henson et al., 2002). Një filtër i dytë i lartë i kalimit të 128 (për konventën SPM5) është përdorur për të hequr zhurmën me frekuencë të ulët dhe shtjellat e ngadalta në sinjal.

Hartat individuale u ndërtuan për të krahasuar aktivizimet brenda secilit pjesëmarrës për pranimin e milkshake të kontrastit - faturë pa shije. Krahasimet midis grupeve u kryen më pas duke përdorur modele të efekteve të rastit për të llogaritur variabilitetin ndër-pjesëmarrës. Vlerësimet e paradigmës u futën në një nivel të dytë 2 × 2 efektet e rastit ANOVAs (marrja e milkshake - marrja pa shije) nga grupi i fituar në peshë kundrejt grupit të peshës të qëndrueshme ose grupi i fituar në peshë grupi i grupit të humbjes së peshës ose grupi i peshës së qëndrueshme grupi i humbjes së peshës ). Rëndësia e aktivizimit BOLD u përcaktua duke konsideruar si intensitetin maksimal të një përgjigje ashtu edhe shkallën e përgjigjes. Kemi kryer kërkime rajonale të interesit duke përdorur majat në striatumin dorsal të identifikuar më parë (Stice et al., 2008a) si qendra për të përcaktuar sferat e diametrit 10-mm. Rëndësia për këto ROI a priori është vlerësuar në një prag statistikor prej P <0.005 pa korrigjuar dhe shtrirja e grupeve ≥ 3 vokselë. Për t'u përshtatur për faktin se kemi kryer krahasime të shumta, ne raportojmë se False Discovery Rate (FDR) korrigjoi vlerat p (p <.05).

Sanksionim

Dëshmitë sugjerojnë se ky paradigmë fMRI është një masë e vlefshme e dallimeve individuale në shpërblimin e ushqimit paraprak dhe të konsumueshëm (Stice et al., 2008b). Pjesëmarrësit vlerësuan milkshake në mënyrë të konsiderueshme (r = .68) më e këndshme se zgjidhja pa shije në një shkallë analoge vizuale. Vlerësimet e këndshme të milkshake lidhen me aktivizimin në gyrus parahippocampal në përgjigje të marrjes milkshake (r = .72), një rajon që është i ndjeshëm ndaj zhvlerësimit të ushqimit (Small et al., 2001). Aktivizimi në rajonet që përfaqësojnë shpërblimin ushqimor të konsumit në përgjigje të marrjes së milkshake në këtë paradigmë fMRI lidhen (r = .84 në .91) me vetëdëshirën e perceptuar të këndshme për një shumëllojshmëri ushqimesh, siç vlerësohet me një version të adaptuar të Inventarit të Mallrave për Ushqim (White et al., 2002). Aktivizimi në përgjigje të shpërblimit ushqimor të konsumueshëm në këtë paradigmë fMRI korrespondon (r = .82 në .95) sa pjesëmarrësit e vështirë punojnë për ushqim dhe sa ushqim ata punojnë për një detyrë operative të sjelljes që vlerëson dallimet individuale në përforcimin e ushqimit (Saelens & Epstein, 1996). Një studim paraprak duke përdorur të njëjtën paradigmë me gratë e kolegjit (N = 20) zbuloi se gratë që presin që ushqimi të shpërblehet, siç vlerësohet me inventarin e pritjes ushqimore, tregojnë aktivizim më të madh në VMPFC, gyrus cingulate, operculum frontale, amygdala dhe parahippocampal gyrus (η2 = .21 në .42) në përgjigje të pranimit të milkshake sesa gratë që presin që ushqimi të jetë më pak i shpërblyer.

Rezultatet

Ne testuam nëse subjektet që treguan> 2.5% rritje në BMI gjatë ndjekjes 6-mujore (N = 8, M% ndryshim i BMI = 4.41, diapazoni = 2.6 deri në 8.2) shfaqën një reduktim të aktivizimit të caudate në përgjigje të marrjes së qumështit atyre që treguan <2% ndryshim në BMI (N = 12, M% ndryshim i BMI = 05, diapazoni = -0.64 deri në 1.7) për të siguruar një test të drejtpërdrejtë të a priori hipoteza se shtimi i peshës do të shoqërohej me një zvogëlim të përgjigjes striatale ndaj ushqimit të shijshëm në krahasim me pjesëmarrësit e qëndrueshëm në peshë. Analizat hulumtuese gjithashtu testuan nëse pjesëmarrësit të cilët shfaqën një rënie> 2.5% në BMI (N = 6, M% ndryshim i BMI = -4.7, diapazoni: -3.1 deri në -6.8) shfaqën ndryshim diferencial në përgjigjen striatale ndaj ushqimit të shijshëm sesa pjesëmarrësit që mbetën peshë të qëndrueshme ose të fituar peshë. Për sa i përket ndryshimit të peshës së papërpunuar, kjo përkthehet në një ndryshim mesatar të peshës prej 6.4 lbs për grupin e shtimit të peshës, një ndryshim mesatar peshe prej 0.5 lbs për grupin e qëndrueshëm në peshë dhe një ndryshim mesatar peshe prej −6.8 lbs për grupin e humbjes së peshës . Megjithëse grupet nuk ndryshonin në BMI në fillim, ne kontrolluam për këtë variabël. Meqenëse kishte disa ndryshime në kohën e ditës në të cilën u kryen skanimet fillestare dhe pasuese në të gjithë subjektet që mund të kishin ndikuar në rezultate, ne gjithashtu kontrolluam për ndryshimin në kohë të dy skanimeve (në orë). Vlerësimet e parametrave nga milkshake - kontrastet pa shije u futën në një efekt të rastit të nivelit të dytë 2 × 2 × 2 ANOVA (p.sh., shtim në peshë - peshë e qëndrueshme) nga (faturë milkshake - faturë pa shije) nga (ndjekje 6-mujore - bazë) .

Si hipoteza, grupi i shtimit të peshës ka treguar një aktivizim shumë më pak në kauzën e djathtë, në përgjigje të marrjes së milkshake (12, -6, 24, Z = 3.44, FDR korrigjuar p = .03, r = -.35; 9, 0, 15, Z = 2.96, FDR korrigjohen p = .03, r = -.26) në monitorimin e muajit 6 krahasuar me bazën relative të ndryshimeve të vërejtura në pjesëmarrësit në peshë të qëndrueshmeFig 3). Grupi i humbjes së peshës nuk ka treguar ndryshime të rëndësishme në aktivizimin në kauzë në përgjigje të marrjes milkshake në krahasim me grupin e shtimit të peshës ose grupin e peshës të qëndrueshme (Fig 3). Për të ilustruar lidhjen ndërmjet matjes së vazhdueshme të shkallës së shtimit të peshës dhe madhësisë së reduktimit në përgjegjshmërinë striatale ndaj ushqimit të këndshëm, ne regresuam ndryshimin në BMI kundrejt ndryshimit në aktivizimin e djathtë (12, -6, 24) për të gjithë pjesëmarrësit në SPSS , duke kontrolluar për BMI bazë dhe ndryshimin e kohës së skanimit (Fig 4). Për të përcaktuar nëse ndryshimi në bastunin e duhur për ata që kanë fituar peshë në krahasim me ata që kanë ruajtur peshën, ishte dukshëm më e madhe se në rajonin e pasqyruar të kauzës së majtë, ne krahasuam aktivizimin në kauzën e djathtë dhe të majtë duke përdorur analizën ROI. Kemi kryer një ANOVA që teston ndërveprimin midis hemisferës, kohës dhe grupit për kontrastin midis aktivizimit në përgjigje të marrjes së milkshake kundrejt zgjidhjes pa shije. Nuk kishte ndërveprim të rëndësishëm (F (1, 18) = 0.91, p = 0.35). Kështu, megjithëse analizat tona zbuluan një kohë të konsiderueshme nga ndërveprimi në grup në kauzën e djathtë, por jo në kauzën e majtë, nuk mund të konkludojmë se efekti i vëzhguar ishte dukshëm lateralizuar.

Fig 3    

Seksioni koronal që tregon më pak aktivizim në kaudatin e djathtë (12, -6, 24, Z = 3.44, pFDR = .03, P <.05) në grupin e shtimit të peshës (N = 8; ≥2% fitim BMI) kundrejt peshës grup i qëndrueshëm (N = 12; change2% ndryshim i BMI) gjatë marrjes së milkshake ...
Fig 4    

Plotësoni shpërndarjen që tregon ndryshimin në aktivizimin e djathtë të gjurmës gjatë marrjes së milkshake - marrje pa shije në ndjekjen e muajit 6 krahasuar me bazën si një funksion i ndryshimit në% BMI.

Diskutim

Rezultatet tregojnë se shtimi i peshës është shoqëruar me një zvogëlim të aktivizimit striatum në përgjigje të marrjes së ushqimit të këndshëm në krahasim me reagimin bazë, që është një kontribut i ri në literaturë sepse ky është studimi i parë i ardhshëm i fMRI për të hetuar ndryshimin në përgjigjen striatake ndaj konsumit ushqimor një funksion i ndryshimit të peshës. Këto rezultate japin rezultate nga eksperimentet që tregojnë se dietat me yndyrë të lartë dhe me sheqer të lartë rezultojnë në një reduktim të kapacitetit sinjalizues të qarkut të shpërblimit të bazuar në DA dhe ndjeshmëri shpërblimi në brejtësit (Colantuoni et al., 2001; Bello et al., 2002; Kelley et al., 2003; Johnson & Kenny, 2010). Këto gjetje gjithashtu përputhen me evidencën se humbja e peshës së shkaktuar nga trajtimi shkakton rritje të disponueshmërisë së receptorit të D2 tek njerëzit (Steele et al., 2010) dhe rregullimi i gjeneve që qeverisin DA kapacitetin sinjalizues në minj (Yamamoto, 2006). Kolektivisht, këto të dhëna sugjerojnë se delja e tepërt kontribuon në reduktimin e reagimit striatal ndaj ushqimeve të këndshme.

Gjetjet e mësipërme të marra në lidhje me evidencat që përgjegjësia e ulët striatake ndaj ushqimeve të shijshme rrit rrezikun për fitimin e mëtejshëm të peshës nëse shoqërohet me genotipet e shoqëruara me kapacitetin sinjal të zvogëluar të qarkut të shpërblimit me bazë DA (Stice et al., 2008a) nënkupton se mund të ketë një ushqim-përpara procesi i cenueshmërisë, ku përgjegjësia e ulët fillestare striatale ndaj ushqimit mund të rrisë rrezikun për të ngrënë, gjë që kontribuon në zvogëlimin e receptorit të D2 dhe ndjeshmërinë e pjerrët striatale në ushqim, duke rritur kështu rrezikun për mbjelljen e mëtejshme dhe shtimin në peshë. Nëse ky model i avancimit të marrëdhënies së përgjegjshmërisë striatale në ushqim dhe përsëritje të overeating në studime të pavarura, do të sugjeronte që hulumtimi i ardhshëm duhet të vlerësojë ndërhyrjet e sjelljes dhe farmakologjike që rrisin receptorët e D2 dhe kapacitetin sinjalizues në qarkoret e shpërblimit të bazuar në DA si një mjet për parandalimin ose trajtimin e obezitetit. Ky model pune do të nënkuptonte gjithashtu që programet e parandalimit dhe politikat shëndetësore duhet të përpiqen të zvogëlojnë marrjen e ushqimeve me yndyrë të lartë gjatë sheqerit për të shmangur një shpërthim të mëtejshëm të reagimit striatal ndaj ushqimit dhe për të zvogëluar rrezikun për fitimin e mëtejshëm të peshës në popujt vulnerabël.

Është e rëndësishme të pranoni, megjithatë, se studimi aktual dhe studimi i mëparshëm që parashikoi shtimin e peshës (Stice et al., 2008a) përfshirë pjesëmarrësit të cilët tashmë ishin mbipeshë nga vlerësimi bazë. Kështu, është e mundur që një ngopje tashmë ka kontribuar në një përgjigje të striatuar të ushqimit. Do të ishte e dobishme për të shqyrtuar përgjegjshmërinë e rajoneve shpërblim për marrjen e ushqimit në mesin e individëve të varfër në rrezik të lartë dhe të ulët për të fituar peshë në të ardhmen për të karakterizuar më mirë ndonjë anomali që ekziston para fitimit të sëmurë të peshës. Është gjithashtu e rëndësishme të theksohet se ndjeshmëria hipotetike e rrjetit të shpërblimit për marrjen e ushqimit është vetëm një nga një numër procesesh etiologjikë që mund të rrisin rrezikun për obezitetin dhe më tej se obeziteti është një kusht heterogjen që mund të ketë rrugë cilësishtë të dallueshme etiologjike (Davis et al., 2009).

Është e rëndësishme të shqyrtojmë kufizimet e këtij studimi. Së pari, ne nuk e vlerësuam drejtpërsëdrejti funksionimin e DA-së, kështu që ne mund të spekulojmë vetëm se ndryshimet në sinjalizimin DA kontribuojnë në ndryshimin e vërejtur në përgjegjshmërinë striatale. Megjithatë, Hakyemez et al. (2008) konfirmoi se ekziston një lidhje pozitive midis lirimit të DA-së me gojë me d-amfetaminë në striatumin e ventralit të vlerësuar përmes tomografisë së emitimit të pozitonit (PET) dhe aktivizimit BOLD të vlerësuar nëpërmjet fMRI në të njëjtin rajon gjatë parashikimit (përgatitja motorike për të marrë) shpërblim monetar (r = .51), duke krahasuar rezultatet nga një tjetër studim PET / fMRI (Schott et al., 2008). Së dyti, ne nuk kemi bërë matje peshe në të njëjtën kohë të ditës për pjesëmarrësit në vlerësimet bazë dhe 6-muaj, gjë që mund të ketë futur gabime në modelimin tonë të ndryshimit të peshës. Sidoqoftë, ne e standardizuam kohën që nga vaktet e fundit duke i kërkuar pjesëmarrësve të abstenojnë nga çdo lloj marrje ushqimi ose pije (përveç ujit) për orë 3 para se të peshohen. Ne gjithashtu gjetëm se BMI tregoi një besueshmëri të lartë test-retest 1-mujore (r = .99) në një studim të mëparshëm që gjithashtu nuk bëri matje peshe në të njëjtën ditë të ditës në bazë dhe vlerësim pasues (Stice, Shaw, Burton, & Wade, 2006). Së treti, ne nuk mund të konfirmonim se pjesëmarrësit në të vërtetë kishin abstenuar të hanin për 4-6 orë para skanimit të fMRI, të cilat mund të kenë futur variancën e panevojshme.

Përfundimisht, rezultatet aktuale të marra në kombinim me të gjeturat e fundit sugjerojnë se përgjegjshmëria e ulët e circuitry-ve të shpërblimit bazuar në DA për futjen e ushqimit mund të rrisë rrezikun për të ngrënë, dhe më tej se ky mbirjes rezulton në një zbutje shtesë në përgjegjshmërinë e shpërblimit të shpërblimit. fitimi i ardhshëm i peshës në një mënyrë përpara të ushqimit. Ky model pune mund të shpjegojë pse obeziteti zakonisht tregon një kurs kronik dhe është rezistent ndaj trajtimit.

Mirënjohje

Ky studim u mbështet nga grantet e NIH: R1MH64560A DK080760

Referencat

  1. Bello NT, Lucas LR, Hajnal A. Përsëritja e aksesit të saharozës ndikon në densitetin e receptorit dopamin D2 në striatum. Neuroreport. 2002; 13: 1575-1578. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  2. Blum K, Sheridan PJ, Druri RC, Braverman ER, Chen TJ, Cull JG, Vjen DE. Gjenin receptor D2 dopamine si një përcaktues i sindromës së mungesës së shpërblimit. JR Soc Med. 1996; 89: 396-400. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  3. Colantuoni C, Schwenker J, McCarthy J, Rada P, Ladenheim B, Kadet JL, Schwartz GJ, Moran TH, Hoebel BG. Sasia e tepërt e sheqerit ndryshon në lidhje me receptorët dopamine dhe mu-opioid në tru. Neuroreport. 2001; 12: 3549-3552. [PubMed]
  4. Davis, et al. Dopamine për "dëshirë" dhe opioide për "simpati": Një krahasim i të rriturve të trashë me dhe pa ngrënë qejf. Trashje. 2009; 17: 1220-1225. [PubMed]
  5. Dietz WH, Robinson TN. Përdorimi i indeksit të masës trupore (BMI) si masë e mbipeshës tek fëmijët dhe adoleshentët. J Pediatr. 1998; 132: 191-193. [PubMed]
  6. Fetissov SO, Meguid MM, Sato T, Zhang LH. Shprehja e receptorëve dopaminergjik në hypothalamus të minjve të dobët dhe të trashë Zucker dhe marrjes së ushqimit. Am J Physiol Regul Integr Kompleksi Physiol. 2002; 283: R905-910. [PubMed]
  7. Hakimi HS, Dagher A, Smith SD, Zald DH. Transmetimi striatal dopamin në njerëz të shëndetshëm gjatë një detyre pasive të shpërblimit monetar. Neuroimage. 2008; 39: 2058-2065. [PubMed]
  8. Henson RN, Çmimi CJ, Rugg MD, Turner R, Friston KJ. Zbulimi i dallimeve latente në përgjigjet BOLD të ngjarjeve: aplikimi ndaj fjalëve kundrejt jowords dhe fillestare kundrejt prezantimeve të fytyrave të përsëritura. Neuroimage. 2002; 15: 83-97. [PubMed]
  9. Xhonson PM, Kenny PJ. Receptorët Dopamine D2 në mosfunksionim shpërblim-si të varësisë dhe ngrënie të detyruar në minjtë e trashë. Natyra Neuroscience. 2010; 13: 635-641. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  10. Kelley AE, Do MJ, Steininger TL, Zhang M, Haber SN. Konsumi i kufizuar i përditshëm i një ushqimi shumë të shijshëm (çokollatë siguroj (R)) ndryshon shprehjen striatake të gjenit enkefalina. Eur J Neurosci. 2003; 18: 2592-2598. [PubMed]
  11. Noble EP, Blum K, Ritchie T, Montgomery A, Sheridan PJ. Shoqata allelike e gjenit receptues dopamine D2 me karakteristika të lidhjes së receptorit në alkoolizëm. Psikiatria e Harkut. 1991; 48: 648-654. [PubMed]
  12. Noble PE, Gottschalk LA, Fallon JH, Ritchie TL, Wu JC. D2 polimorfizmi i receptorit dopamin dhe metabolizmi i glukozës rajonale të trurit. Am J Med Genet. 1997; 74: 162-166. [PubMed]
  13. O'Doherty JP, Deichmann R, Critchley HD, Dolan RJ. Përgjigjet nervore gjatë pritjes së shpërblimit të shijes së parë. Neuron. 2002; 33: 815-826. [PubMed]
  14. Orosco M, Rouch C, Nicolaïdis S. Rostromedial ndryshon hipotalamina monoamine në përgjigje të infuzioneve intravenoze të insulinës dhe glukozës në ushqimin e lirë të të trashëve Zucker rats: një studim microdialysis. Oreks. 1996; 26: 1-20. [PubMed]
  15. Ritchie T, Noble EP. Shoqata e shtatë polimorfizmave të receptorit dopamine D2 me karakteristikat e lidhjes së receptorit të trurit. Neurochem Res. 2003; 28: 73-82. [PubMed]
  16. Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H, Klapp BF. Aktivizimi diferencues i striatumit dorsal nga stimujt e lartë të kalorive të ushqimit vizual në individë të trashë. Neuroimage. 2007; 37: 410-421. [PubMed]
  17. Saelens BE, Epstein LH. Përforcimi i vlerës së ushqimit në gratë e trasha dhe jo të trasha. Oreks. 1996; 27: 41-50. [PubMed]
  18. Shott BH, Minuzzi L, Krebs RM, Elmenhorst D, Lang M, Winz OH, Seidenbecher CI, Coenen HH, Heinze HJ, Zilles K, Duzel E, Bauer A. Aktivizimet imazhuese funksionale të rezonancës magnetike Mesolimbic gjatë shpërblimit paraprak lidhen me shpërblimin lirimi i dopaminit striatral të ventralit. Gazeta e Neuroscience. 2008; 28: 14311-14319. [PubMed]
  19. DM i vogël, Jones-Gotman M, Dagher A. Lirimi i dopaminit të nxitur nga ushqimi në striatumin dorsal korrespondon me vlerësimet e këndshme të vakteve në vullnetarët e shëndoshë të njeriut. Neuroimage. 2003; 19: 1709-1715. [PubMed]
  20. DM i vogël, Zatorre RJ, Dagher A, Evans AC, Jones-Gotman M. Ndryshimet në aktivitetin e trurit në lidhje me ngrënien e çokollatës: nga kënaqësia në neveri. Brain. 2001; 124: 1720-1733. [PubMed]
  21. Steele KE, GP Prokopowicz, Schweitzer MA, Magunsuon TH, Lidor AO, Kuwabawa H, Kumar A, Brasic J, Wong DF. Ndryshime të receptorëve qendror dopamin para dhe pas operacionit të anashkalimit stomak. Obes Surg. 2010; 20: 369-374. [PubMed]
  22. Stice E, Shaw E, Burton E, Wade E. Dissonance dhe programet e parandalimit të shëndetit në peshë të shëndetshme: Një gjyq i rastësishëm i efikasitetit. Gazeta e psikologjisë jonormale. 2006; 74: 263-275. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  23. Stice E, Spoor S, Bohon C, DM i vogël. Marrëdhënia mes obezitetit dhe reagimit të striatumit të pështirë ndaj ushqimit është moderuar nga TaqIA A1 allele. Shkenca. 2008a; 322: 449-452. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  24. Stice E, Spoor S, Bohon C, Veldhuizen MG, DM të vogla. Marrëdhënia e shpërblimit nga marrja e ushqimit dhe futja e ushqimit të parashikuar në trashje: një studim funksional i rezonancës magnetike. J Abnorm Psychol. 2008b; 117: 924-935. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  25. Stice E, Yokum S, Bohon C, Marti N, Smolen S. Reward Përgjegjësia e qarkut në ushqim parashikon rritje të ardhshme në masën trupore: efektet moderuese të DRD2 dhe DRD4. Neuroimage. 2010; 50: 1618-1625. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  26. 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: 636-647. [PubMed]
  27. Szczypka MS, Kwok K, MD Brot, Marck BT, Matsumoto AM, Donahue BA, Palmiter RD. Prodhimi i dopamines në putamen caudate rikthen ushqimin në minjtë me dopaminë të mangët. Neuron. 2001; 30: 819-828. [PubMed]
  28. Tupala E, Hall H, Bergström K, Mantere T, Räsänen P, Särkioja T., Tiihonen J. Dopamine D2 receptorët dhe transporterët në alkoolin e tipit 1 dhe 2 të matura me autoradiografi të tërë hemisferës humane. Hum Brain Mapping. 2003; 20: 91-102. [PubMed]
  29. Reagimet D2 striatake të ulëta dopamine janë të lidhura me metabolizmin paraballor në subjektet e trashë: faktorët kontribues të mundshëm . Neuroimage. 2008; 42: 1537-1543. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed]
  30. Wang GJ, Volkow ND, Fowler JS. Roli i dopaminës në motivimin e ushqimit në njerëz: implikime për obezitetin. Ekspert Opin Ther Targets. 2002; 6: 601-609. [PubMed]
  31. Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, CT Wong, Zhu W, Netusil N, Fowler JS. Brain dopamine dhe trashje. Lancet. 2001; 357: 354-357. [PubMed]
  32. White MA, Whisenhunt BL, Williamson DA, Greenway FL, Netemeyer RG. Zhvillimi dhe vlefshmëria e inventarit të ushqimit-mall. Obes Res. 2002; 10: 107-114. [PubMed]
  33. Worsley KJ, Friston KJ. Analiza e serive kohore të fMRI e rishikuar - përsëri. Neuroimazhi. 1995; 2: 173–181. [letër; koment] [PubMed]
  34. Yamamoto T. Substrate neurore për përpunimin e aspekteve kognitive dhe afektive të shijes në tru. Arch Histol Cytol. 2006; 69: 243-255. [PubMed]
  35. Zald DH, Pardo JV. Aktivizimi kortikular i shkaktuar nga stimulimi intraoral me ujin tek njerëzit. Chem Senses. 2000; 25: 267-275. [PubMed]