Однос гојазности и потрошачке и антипаразумске награде за храну (КСНУМКС)

Апстрактан

Гојазност је повезана са повећаним ризиком од морталитета, атеросклеротичне цереброваскуларне болести, коронарне болести срца, колоректалног карцинома, хиперлипидемије, хипертензије, болести жучне кесе и дијабетеса, што доводи до смрти КСНУМКС годишње у САД.1]. Тренутно, КСНУМКС% одраслих и КСНУМКС% адолесцената у САД су претили или имају гојазност [2]. Нажалост, терапија избора за гојазност (третман губитка телесне тежине) само доводи до умереног и пролазног смањења телесне тежине.3] и већина програма за превенцију гојазности не смањује ризик за будуће добијање на тежини [4]. Ограничени успјех ових интервенција може бити посљедица непотпуног разумијевања фактора који повећавају ризик од гојазности. Иако двојне студије имплицирају да биолошки фактори играју кључну етиолошку улогу у гојазности, неколико проспективних студија је идентификовало биолошке факторе који повећавају ризик за будуће добијање на тежини.

Награда за унос хране

Теоретичари су тврдили да је гојазност резултат абнормалности у процесу награђивања. Међутим, налази су донекле неконзистентни, што је довело до конкурентних модела у вези односа абнормалности у процесу награђивања са етиологијом гојазности. Неки истраживачи предлажу да хипер-реакција награђивања на унос хране повећава ризик од преједања5,6]. Ово је слично моделу осетљивости на појачање злоупотребе супстанци, који претпоставља да одређени људи показују већу реактивност система награђивања мозга на појачавање лекова [6]. Други претпостављају да гојазни појединци показују хипо-одзивност круга награђивања, што их доводи до преједања да би компензирали овај недостатак.7,8]. Овај синдром недостатка награђивања може допринети другим мотивисаним понашањима, укључујући злоупотребу супстанци и коцкање [9].

У складу са моделом хипер-реакције, гојазни појединци процењују да су храна са високим садржајем масти и високим садржајем шећера пријатнија и да конзумирају више таквих намирница него мршави људи10,11,12]. Деца са ризиком од гојазности због родитељске гојазности преферирају укус хране са високим садржајем масти и показују више похлепан стил исхране него деца витких родитеља [13,14,15]. Преференције за храну са високим садржајем масти и високим садржајем шећера предвиђају повећање повишене тежине и повећан ризик од гојазности [16,17]. Гојазни према мршавим особама наводе да је унос хране појачан18,19,20]. Мере опште осетљивости на награђивање су позитивно повезане са преједањем и телесном масом.21,22].

Студије снимања мозга су идентификовале регионе који изгледа да кодирају субјективну награду од потрошње хране. Потрошња укусних намирница, у односу на конзумацију неукусне хране или неукусне хране, резултира већом активацијом десног латералног орбитофронталног кортекса (ОФЦ), фронталног оперкулума и инсуле [23,24]. Потрошња укусне хране такође доводи до ослобађања допамина у дорзалном стриатуму.25]. Истраживања микродијализе на глодарима указују да укус укуса такође ослобађа допамин у љусци и језгру нуцлеус аццумбенс, као и префронтални кортекс.26,27]. Испитивања на животињама показују да бингеинг на шећеру повећава екстрацелуларни допамин у схеллусу нуцлеус аццумбенс [28]. Стимулација мезо-лимбичке мреже помоћу агониста μ-опиоидних рецептора [29] и лезије баслолатералног амигдаларног и латералног хипоталамуса могу произвести преједање [30], подржавајући значај неурохемије овог региона у потрошњи хране.

Акумулирање података указује на недостатке у допаминским рецепторима код гојазности. Гојазни у односу на мршаве пацове показују мању густину ДКСНУМКС рецептора у хипоталамусу [31и стриатум [32и редукована активност хипоталамуса допамина приликом поста, али ослобађају више фазног допамина када једе и не престаје да једе као одговор на примену инсулина и глукозе.33]. Спрагуе-Давлеи пацови који су склони гојазности имају смањен промет допамина у хипоталамусу у поређењу са сојем резистентним на исхрану пре него што постану гојазни и само развијају гојазност када им се даје укусна високо-енергетска исхрана.34,35]. Блокада ДКСНУМКС рецептора узрокује предебелу, али не и мршаву пацове31,36], што сугерише да блокада већ ниске доступности ДКСНУМКС рецептора може сензибилизирати гојазне пацове на храну [37]. Гојазност насупрот мршавим људима показује смањену густину рецептора стрикалне ДКСНУМКС [38,39]. Када су изложени истој исхрани са високим садржајем масти, мишеви са нижом густином ДКСНУМКС рецептора у путамену показују већу телесну масу од мишева са вишом густином ДКСНУМКС рецептора у овом региону.40]. Антагонисти допамина повећавају апетит, унос енергије и повећање тежине, док агонисти допамина смањују унос енергије и производе губитак тежине.41,42,43,44].

Истраживања у неуроекономији показују да активација у неколико подручја мозга позитивно корелира са величином новчане награде и величине награде [45]. Слични налази су се појавили за награду за храну [46]. Штавише, такви одговори варирају од глади и ситости. Одговори на укус хране у средњем мозгу, инсули, дорзалном стриатуму, субкалозалном цингулату, дорсолатералном префронталном кортексу и дорзалном медијалном префронталном кортексу јачи су у посту у односу на засићено стање.47,48]. Такви подаци сугеришу да се одговори на храну у неколико региона мозга могу користити као индекс одазива на награду.

Иако је неколико студија слике мозга упоредило мршаве и гојазне особе користећи парадигме које процењују активацију система награђивања, одређени налази се слажу са тезом да гојазни појединци показују хипер-реакцију у регионима мозга који су укључени у награду за храну. Студија о позитронској емисионој томографији (ПЕТ) показала је да је гојазна релаксација у односу на мршаве одрасле особе показала већу метаболичку активност у мировању у оралном соматосензорном кортексу, региону који кодира сензацију у устима, уснама и језику [8], што је навело ауторе да спекулишу да појачана активност у овом региону може учинити претилих појединаца осетљивијим на награђивана својства хране и повећати ризик од преједања, иако то није директно потврђено. Проширивањем ових налаза, студија функционалне магнетне резонанце (фМРИ) коју је спровела наша лабораторија да би се испитао неуронски одговор гојазних и витких адолесцената на примарну награду (храну), показала је да су гојазни у односу на леан адолесценте показали већу активацију у оралном соматосензорном кортексу као одговор. на пријем чоколадног милксхакеа у односу на примање решења без укуса [49]. Ови подаци указују на то да гојазни у односу на витке појединце имају побољшану неуронску архитектуру у овом региону. Будућа истраживања треба да користе морфометрију засновану на вокселу да би се тестирало да ли гојазни појединци показују већу густину сиве твари или волумен у овом региону у односу на витке појединце.

Студије које су користиле ПЕТ откриле су да средња дорзална инсула, средњи мозак и задњи хипокампус остају абнормално осетљиви на конзумирање хране код претходно гојазних појединаца у поређењу са мршавим појединцима.50,51], што је навело ауторе да нагађају да ови абнормални одговори могу повећати ризик од гојазности. Наша лабораторија је открила да гојазни у односу на мршаве адолесценте показују већу активацију предње инсуле / фронталног оперцулума као одговор на потрошњу хране.49]. Инсуларна кора је укључена у различите функције повезане са интеграцијом аутономних, бихевиоралних и емоционалних одговора.51]. Конкретно, литература људске неуро-слике указује на то да оточна кора има анатомски различите регионе који одржавају различите функције у погледу обраде укуса.52-55]. Средња инсула је утврдила да реагује на опажени интензитет укуса без обзира на афективну процену, док су валентно-специфични одговори примећени у предњем инсули / фронталном оперкулуму [54]. Интересантно је да гојазне особе у поређењу са мршавим особама показују повећану активацију у оба региона током конзумирања хране, што указује на то да они могу уочити већи интензитет укуса као и искуство повећане награде.

Истраживање на животињама такође имплицира хипер-реакцију региона циљаних на допамин у гојазности. Конкретно, Ианг и Мегуид [56] открили да гојазни пацови показују више ослобађања допамина у хипоталамусу током храњења него мршавих пацова. Међутим, до данас ниједна студија о ПЕТ снимању није тестирала да ли су гојазни људи показали веће ослобађање допамина као одговор на унос хране у односу на витке људе.

Други налази у супротности су са моделима хипер-одзивности и уместо тога су конзистентни са хипотезом да гојазни појединци показују хипо-одзивност наградног круга. Гојазни од мршавих глодара показују мање стриатног везивања ДКСНУМКС рецептора32]. Студије о ПЕТ-у такође откривају да гојазни у односу на витке људе показују мање стриатно везивање ДКСНУМКС рецептора38,39], наводећи ове ауторе да спекулишу да гојазни појединци доживљавају мање субјективну награду од уноса хране јер имају мање ДКСНУМКС рецептора и мању трансдукцију ДА сигнала. Ово је интригантна хипотеза, иако неколико упозорења захтева пажњу. Прво, предложени инверзни однос између доступности ДКСНУМКС рецептора и субјективне награде од уноса хране је тешко помирити са открићем да људи са нижом расположивошћу ДКСНУМКС рецептора показују већу субјективну награду од метилфенидата него људи са више ДКСНУМКС рецептора [57]. Ако смањена доступност стрикалних рецептора ДКСНУМКС-а произведе ослабљену субјективну награду, није јасно зашто појединци са нижим ДКСНУМКС везама наводе да су психостимуланси субјективније награђени. Рјешавање овог привидног парадокса унаприједило би наше разумијевање односа између дјеловања допамина и гојазности. Методолошка питања такође захтевају пажњу у тумачењу ПЕТ литературе о ДКСНУМКС рецепторима. Прво, ДКСНУМКС рецептори играју и пост-синаптичку и пре-синаптичку ауторегулаторну улогу. Док се генерално претпоставља да су мере ПЕТ везивања ДКСНУМКС-а у стриатуму вођене пост-синаптичким рецепторима, прецизан допринос пре и пост-синаптичке сигнализације је неизвесан, а снижени нивои пре-синаптичких рецептора би имали супротан ефекат од мањег броја постова -синаптички рецептори. Друго, пошто се ПЕТ лиганди базирани на бензамиду такмиче са ендогеним допамином, налаз смањене расположивости ДКСНУМКС рецептора може настати услед повећане активности тоничког допамина [58]. Ипак, иако је везни потенцијал модулиран ендогеним ДА, корелација између везивања ДКСНУМКС рецептора у нормалном и допаминском стању је екстремно висока, што сугерише да је већи део варијанце у везивању ДКСНУМКС-а последица густине и афинитета црептора, уместо разлика у нивоима ендогеног ДА [59]. Још један аргумент против већих тоничких допаминских нивоа у стриатуму гојазних појединаца произлази из података о глодавцима. Претиле пацови су смањили базалне нивое допамина у нуцлеус аццумбенс и смањили стимулисано ослобађање допамина у нуклеусу аццумбенс и дорзалном стриатуму.60].

Додатне везе са истраживањима на животињама смањиле су функционисање ДКСНУМКС-а са повећањем тежине. Као што је напоменуто, блокада ДКСНУМКС рецептора узрокује предебелу, али не и мршаву пацове.31,33] сугеришући да блокада већ ниске доступности ДКСНУМКС рецептора може сензибилизирати гојазне пацове на храну [61]. Када су изложени истој исхрани са високим садржајем масти, мишеви са нижом густином ДКСНУМКС рецептора у путамену показују већу телесну масу од мишева са вишом густином ДКСНУМКС рецептора у овом региону.40]. Антагонисти допамина повећавају апетит, унос енергије и повећање тежине, док агонисти допамина смањују унос енергије и производе губитак тежине.41,42,43,44]. Узети заједно, ови подаци указују на то да функционисање ДКСНУМКС-а није само последица гојазности, већ повећава ризик за будуће добијање на тежини.

Подаци о снимању мозга такође указују на то да је гојазност повезана са хипотензивном стриатумом. У две фМРИ студије које је спровела наша лабораторија, открили смо да гојазни насупрот мршавих адолесцената показују мању активацију у дорзалном стриатуму као одговор на потрошњу хране.49,62]. Пошто смо мерили БОЛД одговор, можемо само нагађати да ефекти одражавају мању густину ДКСНУМКС рецептора. Ово тумачење се чини разумним због присуства алела ТакКСНУМКСА АКСНУМКС, који је повезан са смањеном допаминергичком сигнализацијом у неколико пост мортем и ПЕТ студија [63-67], значајно је ублажила уочене ефекте БОЛД-а. То значи да је активација у овом региону показала снажан инверзни однос према истовременом индексу телесне масе (БМИ) за оне са алелом ТакКСНУМКСА АКСНУМКС, и слабију повезаност са БМИ за оне без овог алела.49]. Ипак, пригушена стриатална активација може такође да имплицира измењено ослобађање допамина из уноса хране, а не мању густину ДКСНУМКС рецептора. Сходно томе, бит ће важно истражити отпуштање ДА као одговор на унос хране код гојазних особа у односу на појединце. Горе наведени налази потврђују да су овисничка понашања као што су алкохол, никотин, марихуана, кокаин и злоупотреба хероина повезани са ниским изражавањем ДКСНУМКС рецептора и отупљеном осјетљивошћу на награду за лијекове и финансијску награду.68,69,70]. Ванг и сарадници [8] претпоставити да дефицити у ДКСНУМКС рецепторима могу предиспонирати појединце да користе психоактивне дроге или се прејести да би појачали успорени систем награђивања допамином. Као што је напоменуто, ПЕТ студија је пронашла доказе да је нижа доступност рецептора стрикалног ДКСНУМКС-а међу не-овисним људима повезана са већом само-исказаном наклоношћу као одговор на метилфенидат57]. Даље, нижа расположивост ДКСНУМКС рецептора у стриатуму је повезана са нижим метаболизмом у мировању у префронталном кортексу, што може повећати ризик од преједања јер је ово друго подручје укључено у инхибиторну контролу.38].

Алтернативно тумачење горе наведених налаза је да конзумирање исхране са високим садржајем масти и високим садржајем шећера доводи до смањења регулације ДКСНУМКС рецептора25], паралелно са неуронским одговором на хроничну употребу психоактивних лекова [57]. Испитивања на животињама показују да поновљени унос слатке и масне хране доводи до смањења регулације пост-синаптичких ДКСНУМКС рецептора, повећаног везивања ДКСНУМКС рецептора и смањене осетљивости на ДКСНУМКС и везивања μ-опиоидних рецептора.71,72,73]; промене које се такође јављају као одговор на хроничну злоупотребу супстанци. Интересантно је да постоје и експериментални докази да повећани унос хране са високим садржајем масти доводи до већих укуса укуса за храну са високим садржајем масти: пацовима додељеним дијети за одржавање са високим садржајем масти преферирана храна са високим садржајем масти преко хране високе угљене хидрате, у односу на контролне животиње храњена умерено-масном исхраном или исхраном богатом угљеним хидратима [74,75]. Ови подаци указују на то да повећани унос нездраве хране са високим садржајем масти резултира склоношћу према истом типу хране. Према томе, приоритет за истраживање је да се тестира да ли абнормалности у круговима за награђивање мозга претходе настанку гојазности и повећавају ризик за будуће добијање на тежини.

Недавно смо тестирали да ли је степен активације дорзалног стриатума као одговор на примање укусне хране током фМРИ скенирања у корелацији са повећаним ризиком за будуће добијање на тежини [49]. Иако степен активације циљних региона мозга није показао главни ефекат у предвиђању повећања тежине, однос између ненормалне активације дорзалног стриатума као одговора на пријем хране и пораста тежине током наредног КСНУМКС-годишњег периода био је модериран од стране АКСНУМКС алела ТакИА гена, који је повезан са нижим нивоима стриаталних ДКСНУМКС рецептора (видети део о генотиповима који утичу на сигнализацију допамина у наставку). Нижа стриатална активација као одговор на примање хране повећала је ризик за будуће повећање тежине за оне са АКСНУМКС алелом ТакИА гене. Интересантно је да подаци указују да је код појединаца без алела АКСНУМКС, хипер-реакција стриатума на пријем хране предвиђала повећање тежине (Фиг КСНУМКС). Међутим, овај последњи ефекат је био слабији од јаког инверзног односа између стриаталног одговора и повећања тежине код појединаца са АКСНУМКС алелом.

 

Фиг КСНУМКС

Коронални део слабије активације у каудату (КСНУМКС, КСНУМКС, КСНУМКС, з = КСНУМКС, п_{унцоррецтед} = .КСНУМКС) у одговору на потврду о милксхаке-у у поређењу са неукусним решењем, предвиђајући будућу промену тежине за сваки тип алела ДРДКСНУМКС са графом процене параметара ...

Све у свему, постојећи подаци указују на то да гојазни у односу на мршаве појединце показују хипер-реагујући густаторни кортекс и соматосензорни кортекс као одговор на пријем хране, али да гојазни појединци такође показују хипо-реакцију у леђном стриатуму као одговор на унос хране у односу на витке појединце. . Према томе, постојећи налази не одговарају једноставном моделу хипер-одзивности или једноставном моделу хипо-одзивности гојазности. Кључни приоритет за будућа истраживања ће бити усаглашавање ових наизглед неспојивих налаза који указују на то да гојазни појединци показују и хипер-одзивност и хипо-одзивност регија мозга које су повезане са наградом за храну у односу на витке појединце. Као што је напоменуто, могуће је да хронични унос хране са високим садржајем масти и високим садржајем шећера, која може настати због хипер-осјетљивости густаторних и соматосензорних кортекса, доводи до смањења регулације стриаталних ДКСНУМКС рецептора и отупјеног одговора у овој уношење укусних намирница. Друга могућност је да је смањена реактивност дорзалног стриатума и смањена доступност ДКСНУМКС рецептора продукт повишеног тоничког допамина код гојазних у односу на витке појединце, што смањује доступност и одзив ДКСНУМКС рецептора допаминских циљних региона као што је дорзални стриатум као одговор на храну признаница. Проспективне студије које тестирају да ли хипер-одзив у густаторним и соматосензорним кортексима и хипо-одзивност дорзалног стриатума повећавају ризик од појаве гојазности треба да помогне у разликовању абнормалности које су фактори угрожености за нездрави раст телесне тежине у односу на последице прекомерног или повишеног тела дебео. До данас, само једна проспективна студија је тестирала да ли абнормалности у регионима мозга које су укључене у награђивање хране повећавају ризик за будуће добијање тежине [49]. Други приоритет за будућа истраживања ће бити да се утврди да ли гојазни појединци показују повећану осјетљивост на награђивање уопште или само повећану осјетљивост на награду за храну. Доказ да примање хране, алкохола, никотина и новца активира сличне регионе мозга [23,76,77и да су абнормалности у вези са наградама повезане са гојазношћу, алкохолизмом, злоупотребом дрога и коцкањем [9] сугерише да гојазни појединци могу показати већу осјетљивост на награду уопште. Ипак, тешко је извући закључке јер ове студије нису процијениле осјетљивост на опћу награду и награду за храну. Гојазни појединци могу показати повећану осјетљивост на опћу награду, али чак и већу осјетљивост на награду за храну.

Очекивана награда од уноса хране

Литература о награди чини важну разлику између апетитивне и конзуматорне награде, или жељене у односу на симпатије.78]. Ова разлика може бити пресудна за рјешавање неких привидних неслагања између хипер- и хипо-одзивности на подражаје хране. Неки теоретичари су поставили хипотезу да је основно питање у вези са гојазношћу повезано са фазом предвиђања, са већом очекиваном наградом од хране која повећава ризик од преједања и гојазности [79,80]. Теорија подстицајне истакнутости претпоставља да процеси конзуматорне и антиципаторне награђивања функционишу у тандему у одређивању вредности појачања хране, али да се током поновљених презентација хране хедонистичка вредност (симпатија) смањује, док се унапред награђивање повећава [81]. Јансен [82] је предложио да знакови као што су вид и мирис хране на крају изазивају физиолошке реакције које изазивају жудњу за храном, повећавајући ризик за даље преједање након кондиционирања.

Студије снимања су идентификовале регионе за које се чини да кодирају антиципаторну награду за храну код људи. Очекивано примање укусне хране, у односу на неукусну храну или неукусну храну, активира ОФЦ, амигдалу, цингуларну гирус, стриатум (каудатно језгро и путамен), допамин мидбраин, парахипокампални гирус и фусиформ гирус код мушкараца и жена23,79].

Две студије су директно упоредиле активацију као одговор на потрошњу и очекивану потрошњу хране да би се изоловали региони који показују већу активацију као одговор на једну фазу награђивања хране у односу на другу. Предвиђање пријатног укуса, у односу на стварни укус, резултирало је већом активацијом у допаминергичком средњем мозгу, трбушном стриатуму и задњој десној амигдали [23]. Предвиђање пријатног пића довело је до веће активације амигдале и медиодоралног таламуса, док је пријем пића резултирао већом активацијом у левој инсули / оперцулуму [83]. Ове студије сугеришу да су амигдала, средњи мозак, трбушни стриатум и медиодорални таламус боље реагују на очекивану конзумацију хране, док је фронтални оперкулум / инсула боље реагује на конзумирање хране. Предвиђање и примање новца, алкохола и никотина такођер активирају нешто различите регије које одговарају онима које су укључене у предвиђање и конзумацију хране76,84,85,86].

Вентрална стриатум и инсула показују већу активацију као одговор на гледање слика висококалоричних намирница наспрам нискокалоричних намирница.87,88], што имплицира да је активација у овим регионима одговор на већу мотивациону важност висококалоричне хране. Одговори на слике хране у амигдали, парахипокампалном гирусу и антериорном фусиформ гирусу су били јачи док су постили, са стихом89], а одговори на слике хране у можданом деблу, парахипокампалном гирусу, кулменима, глобусу паллидусу, средњем темпоралном гирусу, доњем фронталном гирусу, средњем фронталном гирусу и језичном гирусу су били јачи након КСНУМКС% губитка тежине у односу на почетну тежину [90], претпоставља се да одражава већу вриједност награђивања хране изазване ускраћивањем. Повећање самопроцене глади у одговору на презентацију хране показало је позитивну корелацију са већом активацијом ОФЦ, инсуле и хипоталамуса / таламуса.91,92,93]. Транскранијална магнетна стимулација префронталног кортекса слаби жељу за храном [94], пружајући додатне доказе о улози префронталног кортекса у предвиђању награђивања хране. Стимулација овог подручја такође смањује потребу за пушењем и пушењем.94], што имплицира да префронтални кортекс игра ширу улогу у очекиваној награди.

Критична карактеристика кодирања награђивања помиче се од уноса хране до очекиваног уноса хране након кондиционирања. Наивни мајмуни који нису примили храну у одређеном окружењу показали су активацију допаминских неурона само као одговор на укус хране; међутим, након кондиционирања, допаминергичка активност је почела да претходи испоруци награђивања и на крају максимална активност је била изазвана условљеним стимулансима који су предвидели предстојећу награду, а не стварним пријемом хране [7].95,96]. Кииаткин анд Граттон97] открили су да се највећа допаминергичка активација догодила на начин предвиђања, пошто су се пацови приближили и притиснули шипку која је производила награду за храну и активација се заправо смањује како је пацов примао и јео храну. Блацкбурн [98] открили су да је активност допамина већа у нуклеусу аццумбенс пацова након представљања условљеног стимуланса који је обично сигнализирао пријем хране него након испоруке неочекиваног оброка. Ови подаци се не противе моделима фазног паљења допамина који наглашавају улогу допамина у сигнализирању грешака позитивног предвиђања.99], али наглашавају важност допамина у припреми и предвиђању награђивања хране.

Историја повишеног уноса шећера може да допринесе абнормалним повећањима у предвиђању награде од хране [100]. Пацови који су изложени интермитентној доступности шећера показују знаке зависности (ескалације нападаја абнормално великог уноса шећера, μ-опиодне и допаминске рецепторе и депривације-изазване шећерне преједање) и соматске, неурохемијске и бихевиоралне знакове повлачења опиоида преципитира давањем налоксона, као и унакрсном сензибилизацијом са амфетамином [100,101]. Експериментално изазвана потреба за лековима међу одраслим овисницима активира право ОФЦ [102,103], паралелно активирање у овом региону изазвано изложеношћу хране93], сугеришући да би поремећена орбитофронтална активност могла довести до преједања.

Самопријављена жеља за храном позитивно корелира са БМИ и објективно мерењем уноса калорија22,104,105,106]. Гојазни појединци наводе јачу жељу за храном са високим садржајем масти и високим садржајем шећера од мршавих јединки [16,107,108]. Претили одрасли више раде за храну и раде више хране него мршавих одраслих [19,37,109]. У односу на витку децу, гојазна деца имају више шансе да једу у одсуству глади [110] и ради више за храну [111].

Студије су упоређивале активацију мозга као одговор на представљање показатеља хране међу претилим особама које су претиле. Кархунен [112] пронашла је повећану активацију у десним париеталним и темпоралним кортексима након излагања сликама хране у гојазним, али не и витким женама и да је ова активација позитивно корелирала са оцјенама глади. Ротхемунд [113] пронашли су већи дорзални стриатум одговор на слике висококалоричне хране у гојазним верзама мршавих одраслих и да БМИ позитивно корелира са одговором у инсули, клауструму, цингулату, постцентралном гирусу (соматосензорни кортекс) и латералном ОФЦ. Стоецкел [114] пронашао је већу активацију у медијалном и латералном ОФЦ, амигдали, вентралном стриатуму, медијалном префронталном кортексу, инсули, предњем цингуларном кортексу, вентралном палидуму, каудату и хипокампусу као одговор на слике висококалоричне хране у односу на нискокалоричну храну за гојазне у односу на појединци. Стице, Споор и Марти115] открили да БМИ позитивно корелира са активацијом у путамену (Фиг КСНУМКС) као одговор на слике укусне хране у односу на храну без окуса и активацију у латералном ОФЦ-у (Фиг КСНУМКСи фронтални оперкулум као одговор на слике укусне хране у односу на чаше воде.

 

Фиг КСНУМКС

Коронални део повећане активације у путамену (-КСНУМКС, КСНУМКС, КСНУМКС, з = КСНУМКС, п_{унцоррецтед} <.001) као одговор на апетитну храну - неактивну храну у функцији БМИ са графиконом процене параметара (ПЕ) из тог региона.

 

Фиг КСНУМКС

Аксијални део повећане активације у латералном орбитофронталном кортексу (ОФЦ) (КСНУМКС, КСНУМКС, −КСНУМКС, з = КСНУМКС, п_{унцоррецтед} <.001) као одговор на апетитну храну у односу на воду у функцији БМИ са графиконом процене параметара (ПЕ) ...

Иако су горе наведене студије неуроизазивања унапредиле наше разумевање одзивности одређених региона мозга на слике хране, није јасно да ли ове студије обухватају предвиђање уноса хране, пошто нису укључивале конзумирање стимуланса хране током скенирања. Према нашим сазнањима, само је једна студија снимања упоређивала гојазност са мршавим појединцима користећи парадигму у којој је испитивано очекивано примање хране. Открили смо да су гојазни адолесценти показали већу активацију Роландиц, темпоралног, фронталног и паријеталног оперуларног региона као одговор на предвиђање потрошње хране у односу на мршаве адолесценте.49].

Укратко, подаци о самопроцјени, понашању и снимању мозга указују на то да гојазни појединци показују већу очекивану награду за храну од мршавих појединаца. Према томе, гојазност може настати као последица хипер-одзивности у антиципативном систему који "жели". Вјерујемо да би то подручје имало користи од више сликовних студија које би директно тестирале да ли гојазни појединци показују већу антиципаторну награду за храну као одговор на представљање стварне хране, за разлику од намирница које се не могу добити. Важно је да досадашње студије снимања нису тестирале да ли повећања у предвиђању награђивања хране повећавају ризик од нездравог повећања тежине и почетка гојазности, чинећи ово кључним приоритетом за будућа истраживања. Такође ће бити важно да се тестира да ли повишени унос хране са високим садржајем масти и високим садржајем шећера доприноси повећаној награди за исхрану.

Модератори Осетљивости Награде

Две линије доказа указују на то да је важно испитати модераторе који су у интеракцији са абнормалностима у награди за храну да би повећали ризик од гојазности. Подаци показују да храна, употреба психоактивних супстанци и новчана награда активирају сличне регије мозга [23,76,77,86]. Поред тога, абнормалности у системима награђивања су повезане са гојазношћу, злоупотребом супстанци и коцкањем [9,116]. Заиста, постоји све већи број доказа о повезаности између појачања хране и дроге. Недостатак хране повећава вриједност појачања хране и психоактивних дрога [117,118], ефекат који је бар делимично посредован променама допаминског сигнала [119]. Повишена склоност сахарози код животиња повезана је са већом само-применом кокаина120] и унос сахарозе смањује вриједност јачања кокаина [121]. Неуроимагинг подаци такође указују на сличности у допаминским профилима овисника и претилих особа39,122].

Иако постоје бројни фактори који могу ублажити однос између абнормалности у награђивању хране и гојазности, три се посебно чине теоретски разумним:1) присуство генотипова повезаних са смањеним допаминским сигналима у кругу награђивања (ДРДКСНУМКС, ДРДКСНУМКС, ДАТ, ЦОМТ),2) импулсивност особина, која теоретски повећава ризик за реаговање на разнолике апетитивне стимулансе, и (3) нездрава животна средина.

Закључци и смјернице за будућа истраживања

У овом извештају смо размотрили недавне налазе студија које су истраживале да ли абнормалности у награди од уноса хране и очекивани унос хране корелирају са истовременим БМИ и будућим повећањем БМИ. Укупно гледано, литература сугерише да гојазне особе у поређењу са мршавим особама очекују већу награду од уноса хране; релативно доследни налази су се појавили из студија које су користиле снимање мозга, самопроцјену и мјере понашања како би се процијенила очекивана награда за храну. Надаље, студије које су користиле самопроцјене и мјере понашања показале су да гојазна особа у односу на мршаве појединце биљежи већу награду од уноса хране и да преференције за храну са високим садржајем масти и високим садржајем шећера предвиђају повећање повишене тежине и повећан ризик од гојазности. Студије снимања мозга такође су откриле да гојазне у поређењу са мршавим појединцима показују већу активацију у густаторном кортексу и соматосензорном кортексу као одговор на пријем хране, што може значити да је конзумирање хране угодније из сензорне перспективе. Међутим, неколико студија снимања такође је открило да гојазност показује мању активацију у дорзалном стриатуму као одговор на унос хране у односу на витке појединце, што указује на отупелост активације круга награђивања. Према томе, као што је наведено, постојећи подаци не пружају јасну подршку једноставној хипер-одзивности или једноставном хипо-одзивном моделу гојазности.

Имајући у виду овај скуп послова и доказе из студија на животињама који сугеришу да унос хране са високим садржајем масти и високим садржајем шећера доводи до смањења ДКСНУМКС рецептора, предлажемо привремени концептуални модел (Фиг КСНУМКС) у којима претпостављамо да људи изложени ризику од гојазности у почетку показују хиперфункционалност у густаторном кортексу као иу соматосензорном кортексу, што чини конзумирање хране пријатнијим из сензорне перспективе, што може довести до веће антиципаторне награде од хране и повећане рањивости на храну. преједање, што резултира нездравим повећањем телесне тежине. Претпостављамо да ово преједање може довести до регулације рецептора у стриатуму секундарно услед прекомерног уноса прекомерно богате хране, што може повећати вероватноћу даљег преједања и наставак добијања тежине. Ипак, важно је напоменути да је гојазност у поређењу са мршавим показала повећану активацију у дорзалном стриатуму као одговор на очекивани унос хране, што указује на различит утицај на предвиђање и конзумацију хране.

 

Фиг КСНУМКС

Радни концептуални модел који приказује однос између абнормалности у награђивању хране и ризика за нездраву добијање на тежини.

Приоритет за будућа истраживања биће тестирање да ли абнормалности у круговима награђивања мозга повећавају ризик од нездравог повећања тежине и почетка гојазности. Само једна проспективна студија до сада је тестирала да ли абнормалности у регионима мозга које су укључене у предвиђање и конзумацију хране повећавају ризик за будуће повећање тежине. Конкретно, будуће студије би требало да испитају да ли су соматосензорни и стриатум поремећаји примарни или секундарни у односу на хронични унос исхране са високим садржајем масти и високим садржајем шећера. Бит ће важно тестирати кључне претпоставке у вези с тумачењем ових налаза, као што је да ли се смањена осјетљивост соматосензорних и густаторних регија претвара у смањено субјективно задовољство током уноса хране. Будућа истраживања би такође требало да покушају да реше очигледно недоследне налазе који сугеришу да гојазни појединци показују хипер-одзивност неких региона мозга на унос хране, али хипо-одзивност других региона мозга, у односу на витке појединце. Постоји посебна потреба да се интегрише мерење допаминског функционисања са функционалним МРИ мерама стриаталног и кортикалног одговора на храну. Преглед литературе показује да је функционисање допамина повезано с разликама у осјетљивости награђивања хране. Међутим, будући да постојеће студије на људима користе или функционалне МРИ мере одговора на храну, или ПЕТ мере везивања ДА, али никада нису мерене код истих учесника, није јасно у којој мери осетљивост награђивања хране зависи од ДА механизама и да ли ово објашњава диференцијални одзив код гојазних и витких појединаца. Према томе, студије које користе мултимодални имагинг приступ коришћењем и ПЕТ и функционалне МРИ би допринеле бољем разумевању етиолошких процеса који доводе до гојазности. Најзад, недавни подаци из студија слика мозга су нам омогућили да почнемо да истражујемо како ове абнормалности у награђивању хране могу бити у интеракцији са одређеним генетским и еколошким факторима, као што су гени повезани са смањеним допаминским сигналом, импулсивност особина, утицај на очекивану регулацију и нездраво окружење хране . Будућа истраживања треба да наставе да истражују факторе који умањују ризик који се преноси абнормалностима у кругу награђивања као одговор на пријем хране и очекивани пријем да би се повећао ризик од нездравог повећања тежине.

Фусноте

Информације о сараднику

Ериц Стице, Орегон Ресеарцх Институте.

Соња Споор, Тексашки универзитет у Аустину.

Јанет Нг, Универзитет Орегон.

Давид Х. Залд, Универзитет Вандербилт.

Референце