Диабетес Царе. КСНУМКС Феб; КСНУМКС (КСНУМКС): КСНУМКС – КСНУМКС.
Објављено на мрежи КСНУМКС Јан КСНУМКС. дои: КСНУМКС / дцКСНУМКС-КСНУМКС
ПМЦИД: ПМЦКСНУМКС
Удруживање са нивоима инсулина
Аниа М. Јастребофф, МД, ПХД,1,2 Рајита Синха, ДР,3,4,5 Цхерил Лацадие, БС,6 Дана М. Смалл, ДР,3,7 Роберт С. Схервин, ДОКТОР МЕДИЦИНЕ,1 Марц Н. Потенза, МД, ПХД3,4,5
Апстрактан
ЦИЉ
Гојазност је повезана са променама у кортиколимбично-стријаталним регионима мозга укљученим у мотивацију и награђивање хране. Стрес и присуство намирница за храну могу мотивисати једење и укључити кортиколимибичко-стриаталну неуроцируитрију. Непознато је како ови фактори дјелују и утичу на мождане одговоре и да ли на ове интеракције утичу гојазност, нивои инсулина и осјетљивост на инсулин. Претпоставили смо да би претили појединци показали већу реакцију у кортиколимбичко-стриаталној неуроциркуитрији након излагања стресу и прехрамбеним знаковима и да би активације мозга биле у корелацији са субјективном жељом за храном, нивоима инсулина и ХОМА-ИР.
ИСТРАЖИВАЧКИ ДИЗАЈН И МЕТОДЕ
Нивои инсулина на посту су процењивани код гојазних и витких субјеката који су били изложени индивидуализованом стресу и омиљеним намирницама током функционалне МРИ.
РЕЗУЛТАТИ
Претили, али не и витки, појединци су показали повећану активацију у стријаталним, инсуларним и хипоталамичким регионима током излагања омиљеним намирницама и стресовима. Код гојазних, али не мршавих појединаца, жудња за храном, нивои инсулина и ХОМА-ИР су позитивно утицали на неуралну активност у кортиколимбичко-стриаталним областима мозга током омиљених намирница и стресова. Веза између инсулинске резистенције и жудње за храном код гојазних појединаца била је посредована активностима у регијама мотивације-награђивања, укључујући стриатум, инсула и таламус.
ЗАКЉУЧАК
Ови налази показују да гојазни, али не и витки, појединци показују повећану кортиколимбично-стриаталну активацију као одговор на омиљену храну и стресне знакове и да ови мождани одговори посредују у односу између ХОМА-ИР и жудње за храном. Побољшање осетљивости на инсулин, а тиме и редукција кортиколимбике-стриаталне реактивности на индикаторе хране и стрес може смањити жудњу за храном и утицати на понашање у исхрани код гојазности.
Гојазност је глобални јавни здравствени проблем који предиспонира више од КСНУМКС милиона људи широм света (1) до хроничних медицинских стања као што су дијабетес типа КСНУМКС и кардиоваскуларне болести (2). Улога централног нервног система у гојазности се тренутно истражује уз помоћ софистицираних техника неуро-снимања које омогућавају истраживање функције људског мозга (3,4). Реакције хране и стрес, два фактора животне средине који утичу на понашање у исхрани (5,6), изазвати различита понашања (5,7-11) и неуралних одговора (12-16) у гојазности у поређењу са мршавим појединцима. Ове неуронске промене укључују, али нису ограничене на стриатум17), структура укључена у обраду мотивације награђивања и одговор на стрес (17), и инсула, која је укључена у опажање и интеграцију сензација, као што је укус (18), унутар тела (19) као одговор на сигнале хране (13,15,20) и стресни догађаји (12). Предложено је да разлике у овим неуралним регионима код гојазних појединаца (17) може бити повезано са већом жудњом за храном (21) и нерегулисано понашање у исхрани (22), можда утиче на избор хране и потрошњу (13,20,23). Према томе, нове интервенције гојазности могу бити олакшане добијањем бољег разумевања степена до којег други фактори повезани са гојазношћу (нпр. Хормонални и метаболички фактори) могу да се односе на неуронске механизме који су у основи стреса и одговора хране и како те разлике могу утицати на храну. тражење мотивације, као што је жеља за храном.
Хормонски сигнали и метаболички фактори регулишу енергетску хомеостазу кроз периферне и централне акције (24). У условима гојазности, често се јављају промене у нивоу инсулина и осетљивости на инсулин (25) и може одржати маладаптивну физиологију и понашање (26). Предложено је да централна инсулинска резистенција може бити важан фактор који доприноси промењеној мотивацији за храну и промени путева мотивације-награђивања (27). Заиста, инсулински рецептори се експримирају у хомеостатским регијама мозга, као што је хипоталамус (28), као и области мотивације-награђивања повезане са понашањем повезаним са храном, укључујући вентралну тегменталну област (ВТА) и супстанцу нигру (СН) (29), две структуре које преносе сигнале преко допаминергичких неурона до кортикалних, лимбичких и стриаталних региона мозга (30). Овај поглед је додатно подржан студијама и код глодара и код људи. Неурон-специфични мишеви који нокаутирају рецепторе инсулина развијају хиперинзулинемију и отпорност на инсулин у комбинацији са гојазношћу изазваном исхраном (31). Код људи је утврђено да снага повезивања у мировању у путамену и орбитофронталном кортексу (ОФЦ) позитивно корелира са нивоима инсулина наташте и негативно са инсулинском осетљивошћу (32), а уочено је да је капацитет инсулина да повећа унос глукозе у вентралном стриатуму и префронталном кортексу смањен код субјеката отпорних на инсулин (27). Поред тога, као одговор на слике хране, гојазне особе са дијабетесом типа КСНУМКС показале су повећану активацију у инсули, ОФЦ и стриатуму у поређењу са особама без дијабетеса типа КСНУМКС (23). Такође су уочене корелације између адхеренције у исхрани и мера ефикасности и активација у инсули и ОФЦ, као и између емоционалне исхране и активација у амигдали, каудату, путамену и нуцлеус аццумбенс (23).
Међутим, није познато да ли разлике у нивоима инсулина и осетљивости на инсулин утичу на специфичне реакције људског мозга током излагања уобичајеним стимулансима као што су напомене за храну и стресне догађаје и да ли такви нервни одговори утичу на жељу за храном која може изазвати понашање у исхрани. Претпоставили смо да би гојазни, али не и витки, појединци могли имати повећане неуронске одговоре у мотивацијско-наградним неурокрузима који обухватају сензорну и соматску интеграцију-интероцепцију (кортикални), емоционалну меморију (лимбичку) и мотивацијско-наградне (стриаталне) процесе током кратког вођења - изложеност омиљеним намирницама, стресу и неутралним опуштајућим знаковима; да би ови неурални одговори били у корелацији са жудњом за храном, као и нивоима инсулина и резистенције на инсулин (као што је процењено проценом модела хомеостазе инсулинске резистенције [ХОМА-ИР]); и да би однос између отпорности на инсулин и жудње за храном био посредован регионалним активацијама мозга.
ИСТРАЖИВАЧКИ ДИЗАЈН И МЕТОДЕ
Мушкарци и жене, између КСНУМКС и КСНУМКС година, са БМИ ≥КСНУМКС кг / м2 (дебела група) или КСНУМКС – КСНУМКС кг / м2 (витка група), који су иначе били здрави, регрутовани су путем локалног огласа. Критеријуми за искључење су обухватали хронична медицинска стања, психијатријске поремећаје (ДСМ-ИВ критеријум), неуролошке повреде или болести, узимање било каквих лекова на рецепт, ИК <90, прекомерна тежина (25.0 ≤ БМИ ≤ 29.9 кг / м2), немогућност читања и писања на енглеском језику, трудноћа и клаустрофобија или метал у телу некомпатибилно са магнетном резонанцом (МРИ). Студија је одобрена од стране Комитета за истрагу у Иалеу. Сви субјекти су дали потписану информисану сагласност.
Биохемијска евалуација
На дан процене пре функционалне МРИ (фМРИ) сесије, узорци крви за мерење нивоа инсулина и глукозе у плазми наташте су добијени на КСНУМКС: КСНУМКС ам и чувани на -КСНУМКС ° Ц. Глукоза (плазма глукоза наташте [ФПГ]) је мерена коришћењем реагенса Делта Сциентифиц глукозе (Хенри Сцхеин) и инсулина користећи радиоимуноесеј двоструког антитела (Миллипоре [раније Линцо]). Сваки узорак је обрађен у дупликату ради верификације. ХОМА-ИР је израчунат на следећи начин: [глукоза (мг / дЛ) к инсулин (μУ / мЛ)] / КСНУМКС. Неуроимагинг је спроведен у току КСНУМКС дана прикупљања лабораторијских података.
Развој сликовних скрипти
Пре сваке фМРИ сесије сваког појединца, вођени снимци за омиљену храну, стрес и неутралне релаксационе услове развијени су користећи претходно установљене методе (33). Персонализоване скрипте су развијене зато што лични догађаји изазивају већу физиолошку реактивност и генеришу интензивније емоционалне реакције него слике стандардизованих неособних ситуација (34). (Види Супплементари Дата Супплементари Табле КСНУМКС за примере хране која је укључена у омиљене намирнице и пример омиљене скрипте за храну, као и допунске материјале у Јастребофф ет ал. [12] за репрезентативни стрес и неутралне-опуштајуће скрипте.)
фМРИ сессион
Учесници су се представили за снимање у поподневним сатима на КСНУМКС: КСНУМКС пм или КСНУМКС: КСНУМКС пм са упутствима да поједу КСНУМКС х прије сесије скенирања, тако да нису били ни интензивно гладни ни пуни. Процијенили смо субјективну оцјену глади прије и након скенирања; није било статистички значајне разлике између средстава двеју група [t(КСНУМКС) = КСНУМКС, P > 0.1]. Сваки учесник се у просторији за тестирање прилагодио специфичним аспектима поступака студије фМРИ. Испитаници су постављени у МРИ скенер и подвргнути су фМРИ током сесије од 90 минута. Рандомизираним протубалансираним редоследом били су изложени њиховим персонализованим знаковима омиљене хране, стресу и неутралним опуштајућим сликама. Шест испитивања фМРИ (два по стању) је добијено коришћењем дизајна блокова, а сваки је трајао 5.5 минута. Свако испитивање је укључивало 1.5-минутни тихи основни период праћен 2.5-минутним периодом снимања (укључујући 2 минута да се замисли њихова конкретна прича како им се пушта из претходно снимљеног звучног записа и 0.5 минута мирног времена снимања током којих су наставила замишљати причу лежећи у тишини) и 1-минутни тихи период опоравка.
Валидација парадигме вођене слике
Да би се проценили субјективни одговори на услове слике стреса, процене анксиозности су добијене од субјеката пре и после сваког сценарија слике. Да бисте проценили анксиозност, учесници су питани као и раније (33) да би проценили колико су се осећали напети, узнемирени и / или нервозни коришћењем Ликертове КСНУМКС скале пре и после сваког испитивања фМРИ. Код гојазних и мршавих субјеката, анксиозност се повећава након стресног стања [гојазност: F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P <0.0001; нагнути: F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P <0.0001]. Није било разлика у оценама анксиозности између група на почетку [F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС] или после слика [F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС]. Поред тога, добијене су и субјективне оцјене живости у којима су испитаници показали колико су били у стању визуализирати сваку од својих појединачних прича док су били у скенеру. Није било разлике међу групама у оцени живописности слика [t(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС].
фМРИ аквизиција и анализа статистичких података
Слике су добијене у Иале истраживачком центру за магнетну резонанцу користећи КСНУМКС-Тесла Сиеменс Трио МРИ систем опремљен са стандардном квадратурном главом, користећи ТКСНУМКС * -сензитивни једно-пулсни редослед импулса. Види Супплементари Дата за додатне детаље о фМРИ стицању и анализи. За дескриптивну статистику, тестиране су разлике између група у субјективним и клиничким мерама t тест, Фишер тачан, и χ2 тестови. Користили смо СПСС макро са КСНУМКС боотстрап за процену модела медијације (35).
РЕЗУЛТАТИ
Групна демографија и метаболички параметри поста
Педесет здравих гојазних и витких добровољаца је индивидуално упарено на основу старости (средња КСНУМКС година), пола (КСНУМКС% жена), расе (КСНУМКС% белаца) и образовања (Супплементари Табле КСНУМКС). Дебела група (N = КСНУМКС) је имао средњу вредност ± СД БМИ КСНУМКС ± КСНУМКС кг / м2и груба група (N = КСНУМКС) је имао средњи БМИ КСНУМКС ± КСНУМКС кг / м2. Иако ниједан испитаник није дијагностикован са дијабетесом, гојазни и мршави субјекти су се разликовали у односу на инсулинску резистенцију према ХОМА-ИР [гојазна група значи КСНУМКС ± КСНУМКС и витка група КСНУМКС ± КСНУМКС, t(КСНУМКС) = НКСНУМКС, P = КСНУМКС] и нивои инсулина наташте [дебела група КСНУМКС ± КСНУМКС μУ / мЛ и мршав КСНУМКС ± КСНУМКС μУ / мЛ, t(КСНУМКС) = НКСНУМКС, P = КСНУМКС]. Нивои ФПГ нису се разликовали између група [t(КСНУМКС) = НКСНУМКС, P = КСНУМКС] (Супплементари Табле КСНУМКС).
Контрастне мапе мозга: гојазни појединци показују повећане неуронске одговоре у кортиколимбично-стријатским регионима
Као што се и очекивало, и витке и гојазне групе су показале активацију кортиколимби-стриаталних региона као одговор на стрес и омиљене услове за храну и само таламичку и слушну кортикалну активацију током неутрално-релаксационог стања (P <0.01, исправљена породична грешка [ФВЕ] (Додатна слика КСНУМКС). У контрастним мапама неуралних активација гојазних у односу на мршаве субјекте, није било разлике између група у средњој активацији као одговор на неутрално-опуштајуће стање. Стога је неутрално стање опуштања коришћено као активно стање поређења у контрастима између група као у претходним студијама (33). Гојазни појединци су показали повећану неуронску активацију на омиљену храну, у односу на неутрално-опуштајуће стање, у путамену, инсули, таламусу, хипоталамусу, парахипокампусу, доњем фронталном гирусу (ИФГ) и средњем темпоралном гирусу (МТГ), док мршави појединци није показао повећану активацију у овим регионима (P <0.01, исправљено ФВЕ) (Сл. КСНУМКСA). Током излагања стресу у односу на неутралну релаксацију, опет гојазни, али не и витки појединци показали су повећану активацију у путамену, инсули, ИФГ и МТГ (P <0.01, исправљено ФВЕ) (Сл. КСНУМКСB Супплементари Табле КСНУМКС). Поређењем гојазних особа са мршавим субјектима током стања омиљеног хране показало се релативно повећано активирање стриатума (путамена), инсуле, амигдале, фронталног кортекса, укључујући подручје Броке и премоторног кортекса. У стању стреса, гојазни у односу на појединце показали су већу активацију у инсули, супериорни фронтални гирус и доњи окципитални гирус (Додатна слика КСНУМКС).
Корелационе мапе мозга: Инзулинска резистенција корелира са опаженим неуронским одговорима код гојазних појединаца
Да бисмо испитали како резистенција на инсулин утиче на активацију мозга која се посматра са омиљеним знаковима хране и стресним догађајима, користили смо корелационе анализе засноване на целом мозгу и вокселу да бисмо испитали повезаност ХОМА-ИР, нивоа инсулина и ФПГ са индивидуалном варијабилношћу у неуронски одговори на ове услове. Најјаче корелације у омиљеним намирницама и стресним стањима биле су уочене код ХОМА-ИР. Код гојазних, али не витких појединаца, ХОМА-ИР вредности су позитивно корелирале са неуралним активацијама у кортиколимбично-стриаталним регионима у сваком условљеном стању. Конкретно, пронађене су позитивне корелације са живчаном активацијом у путамену, инсули, таламусу и хипокампусу током услова омиљеног хране (\ тСл. КСНУМКСA Додатна слика КСНУМКСA); у путамену, каудату, инсули, амигдали, хипокампусу и парахипокампусу током стресног стања (Сл. КСНУМКСB Додатна слика КСНУМКСA); и у путамену, каудату, инсули, таламусу, предњем и задњем цингулату током неутрално-релаксационог стања (Додатна слика КСНУМКСA Супплементари Табле КСНУМКС).
Није изненађујуће да нивои инсулина на посту код гојазних, али не и витких појединаца, позитивно корелирају у регионима сличним онима који су повезани са ХОМА-ИР. Поред тога, позитивне корелације са нивоима инсулина су пронађене у стресном стању са активацијом вентралног стријатала и амигдалара, а позитивна корелација је уочена у неутрално-опуштајућем стању са активацијом вентралног стријатала (Додатна слика КСНУМКСB). Поред тога, нивои ФПГ код гојазних појединаца су позитивно корелирали са активацијама током омиљеног стања хране у путамену и таламусу и током неутрално-релаксационог стања у путамену, каудату, инсули, таламусу, предњем и постериорном цингулату (Додатна слика КСНУМКСC Супплементари Табле КСНУМКС).
Жудња за храном се повећава након омиљених намирница и стресова
Да би се процијениле субјективне реакције, оцјене жудње за храном су добијене од испитаника прије и послије сваког покуса слике на скали од КСНУМКС до КСНУМКС. Није било разлика у основним оценама жудње за храном пре сваког испитивања слике између гојазних и витких група.F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС]. Када су се жеље за храном успоређивале након увјета слике, дошло је до значајног учинка увјета [F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС] (омиљено-храна, дебели КСНУМКС ± КСНУМКС, мршав КСНУМКС ± КСНУМКС; стресни знак, дебљина КСНУМКС ± КСНУМКС, мршав КСНУМКС ± КСНУМКС; главни главни ефекат групе [F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС] или ефекат интеракције по групама []F(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС)]. Било је повећања у оцењивању жудње за храном након омиљеног намирнице у односу на неутралне-релаксирајуће услове.t(92) = КСНУМКС, P <0.0001] и након навода о омиљеној храни у односу на стресне услове [t(КСНУМКС) = КСНУМКС, P <0.0001] и нема значајне разлике након стреса у односу на неутрално-опуштајуће услове [t(КСНУМКС) = КСНУМКС, P = КСНУМКС].
Корелационе мапе мозга: Субјективни одговори на жељу за храном и стресна стања позитивно корелирају са активацијама у кортиколимбично-стриаталним регионима код гојазних појединаца
Да бисмо истражили везу између неуралних одговора и жудње за храном, испитали смо повезаност самопроцењених оцјена сваког појединца о храни и неуралних одговора на омиљене напомене и стресне услове. Код гојазних, али не мршавих појединаца, жудња за храном као одговор на омиљену храну и стресна стања позитивно су корелирали са активацијама у вишеструким кортиколимбично-стриаталним регионима (Сл. КСНУМКС, Додатна слика КСНУМКС, и Супплементари Табле КСНУМКС).
Региони мозга корелирају са жудњом за храном и отпорношћу на инсулин: ефекти медијације
Коначно, проценили смо да ли је инсулинска резистенција повезана са жудњом за храном у сваком стању и да ли су ове везе посредоване неуронским одговорима. Нивои ХОМА-ИР корелирани су са оцјенама жудње за храном током излагања омиљеним намирницама код претилих особа (r2 = КСНУМКС; P = КСНУМКС) али не и леан (r2 = КСНУМКС; P = КСНУМКС) (Сл. КСНУМКСA). Нивои ХОМА-ИР нису били у корелацији са жудњом за храном у стресу (гојазни: r2 = КСНУМКС, P = КСНУМКС; нагнути: r2 = КСНУМКС, P = КСНУМКС) или неутрално-опуштајуће (претило: r2 = КСНУМКС, P = КСНУМКС; нагнути: r2 = КСНУМКС, P = КСНУМКС) услови.
Да би се испитало да ли је инсулинска резистенција модулирана жудњом за храном преко неуронских одговора, прво смо проценили специфично преклапање у регионима који су били уобичајени у њиховим неуронским асоцијацијама на отпорност на инсулин и жудњу за храном. Код гојазних испитаника, активност у таламусу и ВТА / СН корелирала је са резистенцијом на инсулин и жудњом за храном у омиљеном стању хране (\ тСл. КСНУМКСB Супплементари Табле КСНУМКС). Слични обрасци су уочени за путамен и инсула у стресном стању и таламус, каудат, путамен и инсула у неутрално-релаксирајућем стању (Сл. КСНУМКСB Супплементари Табле КСНУМКС). Нисмо пронашли такве преклапајуће регије у леан субјеката.
Затим смо испитали да ли су везе између ХОМА-ИР и жудње за храном биле посредоване преклапањем регионалних можданих активација које су биле повезане и са ХОМА-ИР и са храном за храном (Сл. КСНУМКСC). Статистичке анализе медијације могу се користити да се испита однос између две варијабле и одреди степен до кога трећа, потенцијално интервенирајућа варијабла може бити одговорна за посматрану везу (35). На други начин, испитали смо да ли су уочене неуронске активације у кортиколимбичко-стриаталним регионима мозга статистички посредовале однос између ХОМА-ИР и жудње за храном код гојазних учесника. Као што је назначено значајним индиректним ефектом (a × b путања) (Супплементари Табле КСНУМКС), однос између ХОМА-ИР и жудње за храном је био посредован неуралним одговорима у таламусу, можданом деблу (укључујући ВТА / СН), и церебелуму у омиљеном стању хране и у путамену и инсули у стању стреса.
ЗАКЉУЧАК
Уочили смо упадљиве кортиколимбичко-стриаталне активације код гојазних, али не и витких појединаца као одговор на омиљену храну и стрес у поређењу са неутралним-релаксирајућим условима. Неурални одговори у овим регионима током излагања намирницама су у складу са претходним студијама (12,13,15,36). Израженији неуронски одговори који се јављају код гојазних субјеката у регионима мозга који су укључени у мотивацију награђивања, емоционалну меморију, процесирање укуса и интероцепцију, корелирају са ХОМА-ИР, мерењем резистенције на инсулин, као и хиперинзулинемијом. Штавише, ови неуронски одговори статистички посредују у односу између инсулинске резистенције и жудње за храном код гојазних особа, што сугерише да код гојазних људи резистенција на инсулин може директно или индиректно да утиче на живчане путеве којима се жели да конзумирају омиљене и често високо калоричне намирнице.
Наши налази су у складу са проширеним радом и показују да се инсулин понаша као регулаторни сигнал централног нервног система за унос хране и телесну тежину (37,38). У складу са подацима који указују на хипоталамусне и допаминергичке начине награђивања у гојазности и инсулинским активностима (28-30), 1) гојазне особе су показале повећану активацију у кортиколимбично-стриаталним регионима, укључујући стриатум (и путамен и каудат), инсула и таламус и 2) величина отпорности на инсулин, према ХОМА-ИР, позитивно корелира са активацијом стриатума и инсуле као одговор на омиљене напомене и стресне услове код гојазних појединаца. Ови подаци су подржани ранијим радовима који показују да промене осетљивости инсулина у ВТА модификују низводне одговоре пројекција на стриатум (39); инзулин-стимулисан метаболизам глукозе у вентралном стриатуму је смањен код субјеката отпорних на инсулин (27); и инсуларна и хипокампална активација у одговору на сигнале хране директно је повезана са хиперинзулинемијом (40). Разматрана заједно, ова опажања могу имати важне клиничке импликације за понашање везано за храну и указују на то да резистенција на инсулин може нарушити способност инсулина да потисне промотивне путеве, чиме се селективно наглашавају неуронски одговори везани за стрес и храну.
Субјективне, само-пријављене оцјене жудње за храном, које зависе од индивидуалне перцепције, нису се статистички значајно разликовале код гојазних и витких појединаца. Поред тога, гојазни и мршави субјекти су идентификовали веома сличну омиљену храну за своје индивидуализоване омиљене намирнице (Супплементари Табле КСНУМКС), са већином намирница које садрже висок садржај масти и калорија. Према томе, уочене разлике не укључују разлике у жељеној храни, већ, наиме, како се те информације обрађују и тумаче, и које су могуће конзумирајуће понашање након излагања стварном животу омиљених намирница. Важно је напоменути, међутим, да су ХОМА-ИР нивои код гојазних, али не и витких, појединаца у корелацији са омиљеним оценама везаним за храну. У складу са овим запажањем, када смо испитали које су активације у региону мозга у корелацији и са ХОМА-ИР и оцјенама жудње за храном, пронашли смо преклапајућа подручја мозга код гојазних, али не и витких појединаца. Ови региони су обухватали не само ВТА и СН, већ и стриатум, инсула и таламус, који доприносе обради мотивације награђивања и одговору на стрес (17), укус и интероцептивна сигнализација (18,19), и преношење периферних сензорних информација у кортекс (41). Ови подаци указују на то да резистенција на инсулин, и / или последице инсулинске резистенције, могу повећати или сензибилизирати одговоре у неуронским колима која утичу на жудњу за храном за веома пожељном храном и на крају утичу на даље повећање тежине. Значајна повезаност између нивоа инсулина и ХОМА-ИР са жудњом за храном и активацијама мозга који се виде код гојазних, али не и витких, појединаца може бити повезана са недостатком варијабилности у нивоу инсулина у мршавим појединцима и / или другим факторима који значајно доприносе жудњи за храном. .
Подаци подржавају повезаност између високог неконтролисаног стреса, хроничног стреса, високог БМИ и повећања тежине (5,7). Стрес утиче на понашање у исхрани (5,10), повећање учесталости конзумирања брзе хране (42), грицкалице (43), и храна богата калоријама и врло укусна (44), а стрес је повезан са повећањем телесне тежине (7). У нашој студији, током изложености стресу код особа које су претиле жаром код гојазних, али не и витких, појединци су позитивно корелирали са активацијом у каудату, хипокампусу, инсули и путамену. Ови различити односи упућују на то да је жеља за храном узрокована стресом вођена различитим неуролошким корелацијама код гојазних појединаца и повећава могућност да ова разлика може повећати ризик од конзумирања жељене, врло укусне хране током стреса код претилих особа. Ови налази су конзистентни са подацима који указују на то да је прехрана узрокована стресом погоршана код гојазних жена (45), док се чини да исхрана узрокована стресом има неконзистентан ефекат на потрошњу хране у мршавим појединцима (46). Након излагања психолошком стресу, засићени људи са вишком килограма имају већу жељу за десертима и грицкалицама и вишим уносом калорија у поређењу са мршавим особама под истим условима (10). У поређењу са особама са нижим БМИ, оне са вишим БМИ показују јачу повезаност између психолошког стреса и будућег повећања тежине (7). Узете заједно, ове студије и наши налази указују на то да гојазни појединци могу бити подложнији стресу и конзумирању хране у вези са стресом и каснијег повећања тежине. Будући да су и омиљене напомене о храни и стрес узроковане жудњом за храном биле у корелацији са кортиколимбично-стриаталном неуронском активацијом, било би релевантно у будућим студијама да симулирају ситуације високог стреса у стварном животу да би се испитала функција неуронских кола када су гојазни људи изложени истовремено акутни животни стресори и омиљени хранљиви знакови.
На крају, треба напоменути да гојазни појединци са доказима инсулинске резистенције показују промјене у жудњи за храном чак иу опуштеном стању. Кортиколимбично-стриаталне активације уочене код гојазних особа током неутрално-релаксирајућег стања корелирале су са субјективном жудњом за храном. Нивои ХОМА-ИР код гојазних појединаца су такође били у корелацији са неуронским одговорима током неутрално-релаксационог стања, што сугерише да је хронично стање резистенције на инсулин повезано са перзистентном активацијом у кортиколимбично-стриаталним регионима мозга чак и током не-хране и стања без стреса , током одмора или опуштеног стања) код гојазних појединаца, и овај однос може да одржи жудњу за храном и промовише понашање у исхрани током ненасељених или почетних стања.
Пресјек ове студије искључује процену узрочности. Лонгитудиналне студије омогућиле би процену да ли гојазност доводи до повећане одзивности на сигнале хране и стреса у областима мозга и награђивања или да ли су у почетку присутне неуронске разлике и њихова повезаност са инсулинском резистенцијом. Мјерењу отпорности на инсулин помоћу ХОМА-ИР недостаје прецизност коју пружа техника еугликемијске стезаљке, иако је блиско повезана са периферном реакцијом на инсулин и широко се користи у истраживању и клиничкој пракси (47). Нивои инсулина и глукозе су извучени ујутру како би се омогућила процена осетљивости на инсулин коришћењем узорака крви на посту за прорачун ХОМА-ИР; Поступци снимања фМРИ-а су спроведени у поподневним сатима, тако да субјекти не би били ни интензивно гладни ни пуни. У будућим студијама, узимање мјерења крви непосредно прије, за вријеме и након МРИ може пружити корисне информације, иако могу постојати потенцијалне компликације (нпр. Могући утјецаји флеботомије на системе одговора на стрес). Узорци крви без хране нису добијени на дан фМРИ сесије; према томе, временски однос између метаболичких параметара и неуронских одговора не може бити направљен и потенцијалне разлике између група у стабилности ХОМА-ИР мера код гојазних и витких појединаца могу утицати на корелације уочене у тренутној студији. Међутим, показало се да мере ХОМА-ИР имају релативно ниску интра- и интериндивидуалну варијабилност код недијабетичних гојазних (48) и претежак (49) за појединце, те је утврђено да су стабилни инсулин и глукоза у плазми стабилни у здравих субјеката у интервалу од КСНУМКС године (50). Поред тога, коефицијенти варијације за ХОМА су између КСНУМКС и КСНУМКС% (47). Упркос овим ограничењима студије, наши подаци пружају први доказ да резистенција на инсулин директно или индиректно игра важну улогу у неуралним активацијама које су повезане и са омиљеним намирницама и стресом и да такви неуронски одговори модулирају жељу за храном код гојазних појединаца. Да ли је централна инсулинска резистенција примарни догађај или се промена у одговорима на мозак јавља секундарно услед хроничне изложености системској хиперинзулинемији, а затим смањењу регулације инсулинских рецептора централног нервног система, остаје неизвесно; ипак, ови резултати имају потенцијално важне терапијске импликације.
Са значајним повећањем преваленције гојазности током последње три деценије, ови налази имају значајне клиничке импликације за лечење метаболичке дисфункције и превенцију дијабетеса типа КСНУМКС. Тренутни налази указују да се резистенција на инсулин код гојазности односи на неуронске механизме који регулишу мотивациона стања или понашања везана за храну, као што су жеља за храном или жеља да се добије и поједе храна. Ови налази указују да појединци са овим измењеним метаболичким фенотипом могу бити изложени ризику за континуирано или трајно добијање на тежини. Штавише, како су многе укључене неуронске регије субкортикалне, спекулишемо да се смањена свесна контрола над резултатима везаним за храну може појавити код таквих гојазних појединаца, што доводи до даљег одржавања гојазности и отпорности на инсулин.
Закључујемо да изложеност омиљеним програмима и сценаријима са стресним догађајима промовише активацију региона за мотивацију и награђивање мозга, као и жудњу за храном код особа које су инзулин резистентне. Интригантно је нагађати да се инсулинска резистенција може појавити централно у гојазности и допринијети дисрегулираним мотивацијама за конзумирање хране, што пак може предиспонирати појединце да се преједају, стварајући вискозни циклус који повећава тежину. Према томе, истраживање централних ефеката и бихејвиоралних последица лекова који мењају резистенцију на инсулин могу пружити увид у нове третмане како би се ублажила жудња за храном богатом калоријом, веома укусном храном.
priznanja
Овај рад је подржан од стране Националног института за дијабетес и дигестивне и бубрежне болести / Национални институт за здравље ТКСНУМКС ДККСНУМКС, дијабетес и поремећаји метаболизма; ТКСНУМКС ДККСНУМКС-КСНУМКС, обука из педијатријске ендокринологије и истраживања дијабетеса; Центар за истраживање дијабетеса и ендокринологије ПКСНУМКСДККСНУМКС; и РКСНУМКС-ДККСНУМКС и НИХ Путоказ за Медицински Истраживачки Заједнички Фонд даје РЛКСНУМКСААКСНУМКС, УЛКСНУМКС-ДЕКСНУМКС, УЛКСНУМКС-РРКСНУМКС и ПЛКСНУМКС-ДАКСНУМКС.
Нису пријављени никакви потенцијални сукоби интереса релевантни за овај чланак.
АМЈ је извршио анализу података, допринио интерпретацији података и написао рукопис. РС је била одговорна за израду студије, финансирање и прикупљање података; доприносио је тумачењу података; и написао рукопис. ЦЛ је спровео анализу података. ДМС је допринио тумачењу података. РСС је допринио интерпретацији података и написао рукопис. МНП је био одговоран за израду студије, финансирање и прикупљање података; доприносио је тумачењу података; и написао рукопис. МНП је гарант овог посла и као такав је имао потпуни приступ свим подацима у студији и преузима одговорност за интегритет података и тачност анализе података.
Делови ове студије представљени су у апстрактном облику на КСНУМКСст научним сесијама Америчког удружења за дијабетес, Сан Дијего, Калифорнија, КСНУМКС – КСНУМКС Јуне КСНУМКС.
Фусноте
Овај чланак садржи додатне податке на мрежи http://care.diabetesjournals.org/lookup/suppl/doi:10.2337/dc12-1112/-/DC1.
Референце
;