KOMMENTARER: Du kan läsa artiklarna nedan för en bättre förståelse. Som slutsatserna säger, de som värderar högt på ett matberoende test hade hjärnansvar på mat som liknar drogmissbrukarens svar på droger. De två likheterna var: 1) Överdriven aktivering av belöningskretsarna vi gav signaler (bilder av mat) 2) Låg aktivering av kontroller och konsekvenser delar av hjärnan (hypofrontalitet). NYCKELPUNKT: Dessa 2-likheter hittades på både magra och överviktiga kvinnor. Tidigare test fann egenskaper för matberoende på endast överviktiga individer. Detta innebär att fetma inte är orsaken till hjärnförändringar. Det är hur man konsumerar en mycket stimulerande mat som förändrar hjärnan.
LÄG ARTIKEL: Matberoende agerar i hjärnan som narkotikamissbruk gör
Är Häagen-Dazs glass lika beroendeframkallande som heroin? Eller uttryckt på ett annat sätt, är heroin lika beroendeframkallande som Häagen-Dazs?
Beroende på hur du formulerar frågan, frågar du antingen om heroinberoende inte är allvarligare än kärleken till skräpmat, eller så ifrågasätter du om skräpmatskräpkakor kan ha en allvarlig störning som behöver ingripa. Nu föreslår en ny studie att det inte kan finnas någon tydlig, ljus gräns mellan beroendeframkallande och normala svar - och lägger till bevisen för att alla ”missbruk” verkar på samma motivationssystem i hjärnan.
Studien, som publicerades på måndag i Archives of General Psychiatry, involverade 39 friska kvinnor, som varierade i vikt från mager till överviktig eller fetma. Deltagarna ombads att genomföra Yale Food Addiction Scale, som testar för tecken på matberoende. Kvinnor med fullskaliga ätstörningar av någon typ ingick inte i studien.
Sedan, med hjälp av fMRI, tittade forskare som leddes av Yales Ashley Gearhardt och Kelly Brownell på kvinnornas hjärnaktivitet som svar på mat. I en uppgift ombads kvinnorna att titta på bilder av antingen en läcker chokladskaka eller en intetsägande, kalorilös lösning. För en annan hjärnskanningsuppgift drack kvinnor faktiskt skakan - gjord med fyra skopor av vanilj Häagen-Dazs-glass, 2% mjölk och 2 matskedar Hersheys chokladsirap - eller kontrolllösningen utan kalorier, som var utformad för att vara som smaklös som möjligt (vatten kunde inte användas eftersom det faktiskt aktiverar smakreceptorer).
Forskarna fann att när de tittade på bilder av glass, kvinnorna som hade tre eller fler symtom på matberoende - saker som ofta oroa sig för överätande, äta till att känna sig sjuka och svårt att fungera på grund av försök att kontrollera överätande eller överätande sig själv - visade mer hjärnaktivitet i regioner med glädje och begär än kvinnor som hade ett eller inga sådana symtom.
Dessa områden inkluderade amygdala, främre cingulate cortex och medial orbitofrontal cortex - samma regioner som lyser upp i narkotikamissbrukare som visas bilder av drogutrustning eller droger.
I likhet med personer som drabbats av missbruk visade de matberoende deltagarna också minskad aktivitet i hjärnregioner involverade med självkontroll (den laterala orbitofrontala cortex), när de faktiskt åt glassen.
Med andra ord, kvinnor med symtom på matberoende hade högre förväntningar på att en chokladskaka skulle vara smaskig och behaglig när de väntade sig äta den, och de kunde mindre sluta äta den när de började.
Intressant, dock, till skillnad från drogmissbrukare, visade deltagarna med fler tecken på matberoende inte en minskning av aktiviteten i nöjesrelaterade områden i hjärnan när de faktiskt åt glassen. Människor med narkotikamissbruk tenderar att få mindre och mindre nöje av droganvändningen över tiden - de vill ha droger mer men tycker mindre om dem, vilket skapar tvångsmässigt beteende. Men det är möjligt att denna tolerans endast kan ses i allvarliga beroende, inte hos personer med bara några symtom.
I synnerhet fann studien också att symtom på matberoende och hjärnans svar på mat inte var förknippade med vikt: det fanns några överviktiga kvinnor som inte visade några symtom på matberoende och vissa kvinnor med normal vikt som gjorde det.
Det är därför missbruk inte är enkla: de involverar variationer inte bara i nivåer av önskan utan också i nivåer av förmåga att kontrollera den önskan. Och dessa faktorer kan förändras i förhållande till sociala situationer och stress.
Varken heroin eller Häagen-Dazs leder till beroende hos de flesta användare, och ändå finns det vissa situationer som kan leda till binges hos människor som annars har höga nivåer av självkontroll. Så svaren på beroende kanske inte ligger i själva ämnena, utan i förhållandet människor har med dem och inställningarna där de konsumeras.
Neuralkorrelaterade "matberoende"
Arch Gen Psychiatry. Författarmanuskript; tillgängligt i PMC 2014 Apr 9.
Publicerad i slutredigerad form som:
Arch Gen Psychiatry. 2011 Aug; 68 (8): 808 – 816.
Publicerad online 2011 Apr 4. doi: 10.1001 / archgenpsychiatry.2011.32
PMCID: PMC3980851
NIHMSID: NIHMS565731
Ashley N. Gearhardt,1,4 Sonja Yokum,2 Patrick T. Orr,1 Eric Stice,2 William R. Corbin,3 och Kelly D. Brownell1
Abstrakt
Sammanhang
Forskning har inneburit en beroendeframkallande process i utveckling och underhåll av fetma. Även om paralleller i nervfunktion mellan fetma och substansberoende har hittats, har inga studier undersökt de neurala korrelaten av beroendeframkallande ätbeteende.
Mål
För att testa hypotesen att förhöjda poäng av ”matberoende” är associerade med liknande mönster av neural aktivering som substansberoende.
Designa
Mellan ämnen fMRI-studie.
Deltagare
Fyrtioåtta friska tonåringar som sträcker sig från magra till feta rekryterade för en hälsosam viktundersökningsstudie.
Huvudutfallsmål
Förhållandet mellan förhöjda poäng av ”matberoende” och blodsyreberoende fMRI-aktivering som svar på mottagandet och förväntat mottagande av smaklig mat (choklad milkshake).
Resultat
Matberoende poäng (N = 39) korrelerade med större aktivering i den främre cingulate cortex (ACC), medial orbitofrontal cortex (OFC) och amygdala som svar på förväntat mottagande av mat (P <0.05, falsk upptäckt (FDR) korrigerad för flera jämförelser i små volymer). Deltagare med högre (n = 15) kontra lägre (n = 11) matberoende poäng visade större aktivering i den dorsolaterala prefrontala cortexen (DLPFC) och caudatet som svar på förväntat mottagande av mat, men mindre aktivering i den laterala OFC som svar på mottagande av mat (pFDR <0.05).
Slutsatser
Liknande mönster för neural aktivering är inblandade i beroendeframkallande ätbeteende och substansberoende; förhöjd aktivering i belöningskretsar som svar på matkoder och reducerad aktivering av hämmande regioner som svar på matintag.
En tredjedel av amerikanska vuxna är nu överviktiga1 och fetma-relaterad sjukdom är den näst ledande orsaken till dödsfall2. Tyvärr leder de flesta fetma-behandlingar inte till varaktig viktminskning, eftersom de flesta patienter återvinner sin vikt inom fem år3.
Baserat på många paralleller i nervfunktion i samband med substansberoende1 och fetma, har teoretiker föreslagit att beroendeframkallande processer kan vara involverade i fetiologins etiologi4,5. Både mat- och läkemedelsanvändning resulterar i frisättning av dopamin i mesolimbiska regioner och graden av frisättning korrelerar med subjektiv belöning från både mat- och läkemedelsanvändning5,6. Liknande mönster av hjärnaktivering som svar på mat- och läkemedelspositioner har också hittats. Individer med kontra utan substansberoende visar större aktivering i hjärnregioner som kodar belöningsvärdet för stimuli (t.ex. orbitofrontal cortex (OFC), amygdala, insula, striatum, främre cingulate cortex (ACC) och dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC))7,8 och större frisättning av dopamin i ryggstriatum som svar på läkemedelspekar9. På samma sätt uppvisar feta kontra mager individer större aktivering i OFC, amygdala, ACC, striatum och mediodorsal talamus som svar på matkoder.7 och större aktivering i regioner associerade med kusrelaterad sug efter läkemedel, såsom ACC, striatum, insula och DLPFC som svar på förväntat mottagande av smakliga livsmedel10,11,12.
Även om överviktiga och substansberoende individer uppvisar hyper-responsivitet hos belöningsinlärningsregioner för mat respektive substans-signaler, är faktiskt intag av mat och läkemedel associerat med aktivering av reducerad belöningskrets. Feta mot mager individer visar mindre dorsal striatal och medial OFC-aktivering som svar på smakligt matintag13,14, ekande bevis för att substansberoende individer uppvisar trubbig dopaminerg frisättning under faktisk läkemedelskonsumtion och rapporterar svagare subjektiv belöning i förhållande till friska kontroller15,16,17,18. Resultat svansstjärna med bevis på minskad D2 receptortillgänglighet hos feta och substansberoende individer kontra friska kontroller19,20. Dessa fynd har lett till teorin om att individer som upplever mindre belöning från matintag kan äta för mycket för att kompensera för detta belöningsunderskott19,21.
Även om det finns starka paralleller i hjärnregioner som kodar belöning från läkemedel och smakliga livsmedel och vid neurala avvikelser som är förknippade med substansberoende och fetma, kan dessa fynd berätta lite om äkta ”matberoende” (FA). Fetma är starkt kopplat till överskott av livsmedelskonsumtion, men andra faktorer bidrar till ohälsosam viktökning, såsom fysisk inaktivitet22. Dessutom är överskottskonsumtion inte nödvändigtvis en indikation på substansberoende; 40% av högskolestudenterna dricker23, endast 6% uppfyller kriterierna för alkoholberoende24. För att mer direkt utvärdera FA skulle det vara användbart att identifiera deltagare som kan uppvisa tecken på beroende i deras ätbeteende. För närvarande ges en diagnos av substansberoende när tillräckliga beteendekriterier är uppfyllda (se Tabell 1). Yale Food Addiction Scale (YFAS) utvecklades för att operationella konstruktionen av smakligt matberoende baserat på DSM-IV-TR25 substansberoende kriterier26. Identifieringen av individer som uppvisar FA-symtom skulle möjliggöra mer direkta undersökningar av de neurobiologiska likheterna mellan substansberoende och tvångsmässig matkonsumtion.
I den aktuella studien undersökte vi förhållandet mellan matberoende symptom, som bedömts av YFAS, med neural aktivering som svar på: 1) signaler som signalerar förestående leverans av en mycket smakrik mat (choklad milkshake) kontra en smaklös kontrolllösning och 2) intag chokladmilkshake kontra smaklös lösning bland friska tonåringar som sträcker sig från mager till överviktiga. Baserat på tidigare fynd hypotes vi att deltagare som uppvisade förhöjda FA-symtom skulle visa större aktivering som svar på matkoder i amygdala, striatum, OFC, DLPFC, thalamus, midbrain, insula och anterior cingulate gyrus. Vidare antagade vi att under konsumtion av en mycket smaklig mat skulle den höga kontra låga FA-gruppen visa mindre aktivering i ryggstriatumet och OFC, analogt med den reducerade aktiveringen som visades i substansberoende deltagare efter mottagande av ett läkemedel.
METODER
Deltagare
Deltagarna var unga kvinnor 48 (M ålder = 20.8, SD = 1.31); M Body Mass Index [BMI; Kg / M2] = 28.0, SD = 3.0, intervall 23.8 - 39.2) som deltog i ett program som utvecklats för att hjälpa människor att uppnå och bibehålla en hälsosam vikt på lång sikt. Data från detta urval har publicerats tidigare14,27. Personer som rapporterade DSM-IV binge äta eller kompensationsbeteenden (t.ex. kräkningar för viktkontroll), användning av psykotropa läkemedel eller olagliga droger under de senaste tre månaderna, rökning, huvudskada med medvetandeförlust eller aktuell (senaste tre månaderna) Psykiatrisk störning i axel I utesluts. Skriftligt informerat samtycke erhölls från deltagarna. Den lokala institutionella granskningsnämnden godkände denna studie.
åtgärder
Body Mass
Kroppsmassindex (BMI = kg / m2) användes för att reflektera fett. Efter avlägsnande av skor och rockar mättes höjden till närmaste millimeter med användning av en stadiometer och vikten bedömdes till närmaste 0.1 kg med användning av en digital skala. Två mått på höjd och vikt erhölls och i genomsnitt.
Yale Food Addiction Scale (YFAS)
Yale Food Addiction Scale26 är ett 25-objekt som utvecklats för att operationellisera FA genom att bedöma tecken på substansberoende-symtom (t.ex. tolerans, tillbakadragande, förlust av kontroll) i ätbeteende. YFAS har visat intern konsistens (α =. 86) samt konvergent och inkrementell giltighet. YFAS ger två poängalternativ; en symptomräkneversion och en diagnostisk version. För att få en "diagnos" av FA, är det nödvändigt att rapportera upplevt tre eller flera symtom under det gångna året och kliniskt signifikant nedsättning eller besvär. Den version av YFAS som användes i den aktuella studien mätte alla objekt på en Likert-skala. I linje med YFAS-poänginstruktioner, dikotomiserades fem av Likert-skalpunkterna, så att deltagare som indikerade att de ”aldrig” hade upplevt symptomet tilldelades ett värde av noll, och de rapporterande som någonsin upplevt symptomet under det senaste året tilldelades ett värde på en.
Datahantering
YFAS uppvisade en normalfördelning (skev och kurtoskoefficienter <2). Fyra deltagare med signifikant saknad data om YFAS och fem deltagare som visade överdriven huvudrörelse under skanningen uteslöts, vilket resulterade i en slutlig N = 39. Det primära syftet var att testa om YFAS-poäng korrelerar med neural aktivering i hjärnregioner associerade med substans beroende. Vi förväntade oss att YFAS-poäng skulle korrelera positivt med aktivering i regioner som kodar stimulansvärdet för stimuli som svar på förväntat mottagande av välsmakande mat, men negativt med aktivering i dessa regioner som svar på matintag. Sekundära analyser undersökte potentiella skillnader i aktivering av deltagare som sannolikt upplevde FA jämfört med friska kontroller. Få deltagare rapporterade att de upplevde kliniskt signifikant nedsättning eller nöd på YFAS (n = 2), potentiellt på grund av uteslutning av deltagare med ätstörningar och Axis I-störningar. För att närmare uppskatta de som uppvisar tecken på livsmedelsberoende substansberoende kontra hälsosamt ätbeteende placerades deltagarna i en hög FA-grupp med tre eller flera symtom (n = 15) och en låg FA-grupp med ett eller färre symtom (n = 11 ). Deltagare som rapporterade två symtom utelämnades från dessa analyser (n = 13) för att säkerställa adekvat separation mellan höga och låga FA-grupper.
Förfaranden
fMRI-paradigm
Deltagarna skannades vid baslinjen. Deltagarna ombads att konsumera vanliga måltider, men att avstå från att äta eller dricka (inklusive koffeinhaltiga drycker) under 4-6 timmar omedelbart före deras bildbehandling. Denna berövningsperiod valdes för att fånga hungertillståndet som de flesta individer upplever när de närmar sig sin nästa måltid, vilket är en tid då individuella skillnader i matbelöning logiskt skulle påverka kaloriintaget. De flesta deltagare slutförde paradigmet mellan 10: 00 am och 1: 00 pm, men en delmängd slutförde skanningar mellan 2: 00 och 4: 00 pm Innan bildsessionen fick deltagarna bekanta sig med fMRI-paradigmet genom övning på en separat dator.
Milkshake-paradigmet utformades för att undersöka aktivering som svar på konsumtion och förväntad konsumtion av smakliga livsmedel (Figur 1). Stimuli bestod av 2-bilder (ett glas mjölkshake och ett glas vatten) som signalerade leveransen av antingen 0.5 ml av en chokladmjölkshake (4 skedar av Häagen-Daz vaniljglass, 1.5 koppar 2% mjölk och 2 matskedar Hersheys choklad sirap) eller en kalorifri smaklös lösning, utformad för att efterlikna den naturliga smaken av saliv (25 mM KCl och 2.5 mM NaHCO3 späddes i 500ml destillerat vatten). Vi använde konstgjord saliv eftersom vatten har en smak som aktiverar smakbarken28. Presentationens ordning randomiserades mellan deltagarna. Bilder presenterades under 2 sekunder med användning av MATLAB följt av en jitter av 1-3 sek under vilken en blank skärm med ett korshår i centrum för fixering presenterades (för att eliminera slumpmässig ögonrörelse). Smakleverans inträffade 5 sekunder efter start av cue och varade 5 sekunder. På 40% av testerna med choklad och smaklös lösning levererades inte smaken som förväntat för att möjliggöra undersökning av det neurala svaret på förväntan på en smak som inte var förvirrad med faktiskt matmottagning (oparade försök). Varje körning bestod av 30-händelser vardera av milkshake-kue och milkshake-intag och 20-händelser var och en av smaklös lösningssignal och av smaklös lösningsintag. Vätskor levererades med hjälp av programmerbara sprutpumpar (Braintree Scientific BS-8000) kontrollerad av MATLAB för att säkerställa jämn volym, hastighet och tidpunkt för smakleverans. Sextio ml sprutor fyllda med chokladmilkshake och smaklös lösning anslutes via Tygon-slang genom en vågledare till ett grenrör fäst på skannerns huvudspiral. Grenröret passade in i deltagarnas mun och levererade smaken till ett konsekvent segment av tungan. Deltagarna fick instruktionen att svälja när de såg "svala" -koden. Bilder presenterades med en digital projektor / omvänd skärmvisningssystem i slutet av MRI-skannerns hål, synlig via en spegel på huvudspolen. Före avsökningen konsumerade deltagarna milkshake och smaklös lösning och betygsatt önskan efter, upplevd behaglighet, ätbarhet och intensitet av smakarna på tvärmodal visuell analog skala. Denna procedur har framgångsrikt använts tidigare för att leverera vätskor i skannern, som beskrivs i detalj på annat håll14.
Avbildning och statistisk analys
Skanning utfördes med en 3 Tesla-endast MR-skanner. En vanlig fågelburspole skaffade data från hela hjärnan. En vakuumkudde och stoppning av termo-skum begränsade huvudrörelsen. Totalt samlades 229-volymer under varje funktionell körning. Funktionella genomsökningar använde en T2 * -viktad gradient enkelfotad eko-planaravbildning (EPI) -sekvens (TE = 30 ms, TR = 2000 ms, vippvinkel = 80 °) med en planupplösning på 3.0 × 3.0 mm2 (64 × 64-matris; 192 × 192 mm2 synfält). För att täcka hela hjärnan erhölls 32 4mm-skivor (interfolierad förvärv, inget hopp) längs AC-PC: s tvärgående, sneda plan såsom bestämdes av midsagittalsektionen. Strukturella genomsökningar samlades med användning av en inversionsåtervinning T1 viktad sekvens (MP-RAGE) i samma orientering som de funktionella sekvenserna för att tillhandahålla detaljerade anatomiska bilder i linje med de funktionella skanningarna. Strukturella MR-sekvenser med hög upplösning (FOV = 256 × 256 mm)2, 256 × 256-matris, tjocklek = 1.0 mm, skivnummer ≈ 160) förvärvades.
Data förbehandlades och analyserades med SPM5-programvara29 i MATLAB30,31. Bilder korrigerades med tidsförvärv till den skiva som erhölls vid 50% av TR. Funktionella bilder anpassades till medelvärdet. Anatomiska och funktionella bilder normaliserades till den normala MNI-mallhjärnan implementerad i SPM5 (ICBM152, baserat på ett genomsnitt av 152 normala MR-scanningar). Normalisering resulterade i en voxelstorlek på 3 mm3 för funktionella bilder och 1 mm3 för strukturella bilder. Funktionella bilder slätades ut med en 6 mm FWHM isotrop Gaussisk kärna. Överdriven rörelse undersöktes med hjälp av justeringsparametrarna och definierades som rörelse> 1 mm i vilken riktning som helst under paradigmet. För att identifiera hjärnregioner aktiverade genom förväntan på mottagande av mat, kontrasterade vi BOLD-svar under oparad milkshake-kö mot oparad smaklös lösningskö. Vi analyserade data från oparad cue-presentation där smakerna inte levererades för att säkerställa att smakmottagande inte skulle påverka vår definition av förväntande aktivering. Vi kontrasterade FETT svar under mottagandet av milkshake kontra smaklös lösning för att identifiera hjärnregioner aktiverade som svar på matkonsumtion. Vi ansåg ankomsten av en smak i munnen som en fulländad belöning snarare än när lösningen sväljdes, men erkänner att effekter efter intag bidrar till matens belöningsvärde32. Tillståndsspecifika effekter vid varje voxel uppskattades med användning av allmänna linjära modeller. Vektorer av början för varje händelse av intresse kompilerades och infördes i designmatrisen så att händelsrelaterade svar kunde modelleras av den kanoniska hemodynamiska svarfunktionen (HRF), som implementerades i SPM5, bestående av en blandning av 2 gamma-funktioner som emulera den tidiga toppen vid 5 sekunder och den efterföljande underströmningen. För att redogöra för den varians som inducerats genom att svälja lösningarna, inkluderade vi tiden för sväljningen som en kontrollvariabel. Vi inkluderade också temporära derivat av den hemodynamiska funktionen för att få en bättre modell av data33. Ett 128 sekunders högpassfilter (per SPM5-konvention) avlägsnade lågfrekventa ljud och långsam drifter i signalen.
Enskilda kartor konstruerades för att jämföra aktiveringarna inom varje deltagare för kontrasterna "oparad milkshake-cue - oparad smaklös cue" och "milkshake-kvitto - smaklöst kvitto", som sedan regressades mot totala YFAS-poäng med SPM5. För att upptäcka gruppskillnader genomfördes två andra nivåer 2 × 2 ANOVA: (hög FA-grupp jämfört med låg FA-grupp) av (milkshake-kvitto - smaklöst kvitto) och (hög FA-grupp mot låg FA-grupp) av (oparad milkshake - oparad smaklös). T-karttröskeln sattes till P okorrigerad = 0.001 och en 3-voxel-klusterstorlek. Vi utförde analyser med liten volymkorrigering (SVC) med hjälp av toppar med de högsta volymerna (mm3) och z-värden som tidigare identifierats i cue-inducerade begär och läkemedelsadministrationslitteraturer8,34,35 såväl som i livsmedelsstudier / livsmedelsadministrationsstudier14, 36, 37. För att testa vår hypotes att deltagare som uppvisar fler FA-symtom skulle visa större aktivering som svar på matkoder, var sökvolymerna begränsade inom en radie på 10 mm av koordinaterna i OFC (42, 46, -16; -8, 60, -14 kaudat (9, 0, 21), amygdala (-12, -10, -16), ACC (-10,24, 30; -4, 30, 16), DLPFC (-30, 36, 42), talamus (-7, -26,9), mellanhjärnan (-12, -20, -22; 3, -28, -13) och insula (36, 12, 2). För att testa vår hypotes att under konsumtion av en mycket välsmakande mat skulle gruppen med hög versus låg FA visa mindre aktivering i belöningsrelaterade hjärnregioner, sökvolymerna var begränsade inom en radie på 10 mm av koordinaterna i OFC (± 42,46 , -16; ± 41, 34, -19; ± 8, 60, -14) och caudat (± 9, 0, 21; ± 2, -9, 34). Förutspådda aktiveringar ansågs vara signifikanta vid p <0.05 efter korrigering för flera jämförelser (pFDR) över voxlarna inom a priori definierade små volymer. Bonferroni-korrigeringar användes sedan för att korrigera för antalet testade regioner. Eftersom Dreher et al. (2007)38 rapporterade att kvinnor i mitten av follikulär fasen (4-8 d efter första perioden) visar större respons i belöningsregioner jämfört med de i lutealfasen, vi försökte köra skanningarna för alla kvinnor under samma period av menstruationscykeln. På grund av schemaläggningssvårigheter skannades emellertid två deltagare under mitten av follikelfasen. När dessa individer utesluts förblev relationerna mellan YFAS och FETT svar på matintag och förväntat intag betydande.
Resultat
I genomsnitt godkände höga FA-deltagare ungefär fyra FA-symtom (M = 3.60, SD = .63), medan den låga FA-gruppen alla godkände ett FA-symptom. Det fanns inga signifikanta skillnader mellan de höga och låga FA-grupperna på ålder (F (1, 24) = 2.25, p = .147), BMI (F (1, 24) = 1.14, p = .296), eller på behaglighetsklassificering av milkshake som administrerades under studien (F (1, 24) = .013, p = .910). YFAS-poäng i den aktuella studien korrelerade med det känslomässiga ätandet (rs = .34, p = .03) och extern mat (rs = .37, p = .02) underskalor i den holländska frågan om ätbeteende39.
Korrelationer mellan FA-symtom och svar på förväntan och intag av smakrik mat2
YFAS-poäng (N = 39) visade positiva korrelationer med aktivering i vänster ACC (Figur 2), vänster medial OFC (Figur 3) och lämnade amygdala som svar på förväntat intag av smakrik mat (Tabell 2). Aktiveringen i vänster ACC och vänster OFC överlevde den strängare Bonferroni-korrigeringen (0.05 / 11 områden av intresse = 0.0045). Vi härledde effektstorlekarna (r) från Z-värdena (Z / √N). Effektstorlekar var alla medelstora till stora per Cohens kriterier40 (M r = .60). Det fanns inga signifikanta korrelationer i de hypotesiserade regionerna som svar på konsumtionen av smakrik mat.
Svar på förväntan och intag av smakrik mat för deltagare med höga kontra låga FA-poäng
Deltagare i gruppen High FA jämfört med Low FA-gruppen visade större aktivering i vänster DLPFC (Figur 4) och höger caudate (Figur 5). Aktiveringen i höger caudat överlevde Bonferroni-korrigering (0.05 / 11 områden av intresse = 0.0045). Vidare visade gruppen High FA mindre aktivering i den vänstra laterala OFC (Figur 6) under matintag än gruppen med låg FA (Tabell 3). Denna topp överlevde också Bonferroni-korrigering (0.05 / 3 regioner av intresse = 0.017). Effektstorlekar från dessa analyser var stora (M = = 71).
Diskussion
I den aktuella studien visade mager och överviktiga deltagare med högre FA-poäng ett differentiellt mönster av neuronal aktivering från deltagare med lägre FA-poäng. Även om studier har undersökt föreningen mellan förutseende och fullbordad belöning med BMI 12,13,14, detta är den första studien som undersöker sambandet mellan FA och neural aktivering av belöningskretsar till intag och förväntat intag av smakrik mat. FA-poäng korrelerade positivt med aktivering i ACC, medial OFC och amygdala som svar på förväntat intag av smaklig mat, men var inte signifikant relaterade till aktivering som svar på smakligt intag av mat. Vidare visade höga kontra låga FA-deltagare större aktivering i DLPFC och caudate under förväntat smakligt matintag och minskad aktivering i den laterala OFC under smakligt matintag.
Som förutspådd var förhöjda FA-poäng associerade med ökad aktivering av regioner som spelar en roll i att koda motivets värde för stimuli som svar på matkoder. ACC och medial OFC har båda varit inblandade i motivation för foder41,42och att konsumera läkemedel bland individer med substansberoende43. Förhöjd ACC-aktivering som svar på alkoholrelaterade signaler är också associerad med reducerad D2 receptortillgänglighet44 och ökad risk för återfall45. På liknande sätt är ökad aktivering i amygdala förknippad med ökad aptitretande motivation46 och exponering för livsmedel med större motivations- och incitamentvärde47. Dessutom är DLPFC associerad med minne, planering48, uppmärksam kontroll49och målinriktat beteende49. Hare och kollegor50 fann att deltagare som försökte motstå behagliga livsmedel också uppvisade förhöjd DLPFC-aktivering, vilket var kopplat till minskad aktivitet i områden som är involverade i kodning av matbelöning, såsom den ventromediala prefrontala cortex. Därför kan deltagare med högre FA-poäng svara på ökad aptitretande motivation för mat genom att försöka implementera självkontrollstrategier. Det har också föreslagits att DLPFC-aktivering med läkemedelspekar relaterar till integration av information om internt tillstånd (begär, tillbakadragande), motivation, förväntan och ledtrådar i regleringen och planeringen av läkemedelssökande beteende7. På liknande sätt verkar caudatet också spela en roll i ökad motivation. Förhöjd aktivering av caudat är associerad med förväntan på en positiv belöning51, exponering för signaler med ökat incitamentsvärde52och exponering för läkemedelsstimuli för substansberoende deltagare53. Således kan större FA-poäng relateras till starkare motivationer att söka mat som svar på matrelaterade ledtrådar.
Neural aktivering av regioner som verkar spela en roll i kodningen av begäret korrelerades också positivt med FA-poäng. Exempelvis är aktivering i ACC och medial OFC förknippat med sug vid substansanvändningsstörningar54,55. Amygdala har också ofta varit inblandad i läkemedelsreaktivitet56 och läkemedelsbegär57. Vidare är aktivering i caudatet associerad med sugen efter smakliga livsmedel58, liksom begär som svar på läkemedelssignaler hos substansberoende deltagare53, 59. Följaktligen kan FA-poäng associeras med större kö-utlösta mattrang.
Slutligen var FA-poäng associerade med aktivering i regioner som spelar en roll i desinhibition och mättnad. Intressant nog, även om FA korrelerades positivt med aktivering i den mediala OFC under föregripande livsmedelsbelöning, korrelerades FA-poäng negativt med aktivering i den laterala OFC under mottagandet av mat. Dessa resultat överensstämmer med forskning som visar mycket olika responsmönster i dessa regioner. Specifikt Small et al. (2001)36 fann att den mediala och laterala kaudala OFC visade motsatta aktivitetsmönster under chokladkonsumtion, vilket ledde till förslaget att detta mönster inträffar när deltagarnas önskan att äta minskar och deras beteende (äta) kommer att vara i strid med deras önskningar. Således sker lateral OFC-aktivitet när önskan att sluta äta undertrycks. Liknande dissociationer mellan medial och lateral OFC har också hittats i substansberoende. Till skillnad från medial OFC, som är närmare relaterad till subjektiv utvärdering av belöning60ökad aktivering i den laterala OFC är associerad med större hämmande kontroll46,61 och en större förmåga att undertrycka tidigare belönade svar62. Substansberoende deltagare uppvisar vanligtvis ökad aktivering i den mediala OFC som svar på läkemedelssignaler54,55, men uppvisar också hypoaktivering i den laterala OFC46, vilket föreslår mindre hämmande kontroll som svar på belöningssignaler. Den reducerade aktiveringen i den laterala OFC hos höga FA-individer som observerats häri kan vara relaterad till antingen mindre hämmande kontroll under intag av smaklig mat eller ett reducerat mättnadssvar under smakligt matintag.
Sammanfattningsvis stöder dessa fynd teorin om att tvångsmässig livsmedelskonsumtion delvis kan drivas av en förbättrad förväntan om livsmedlets givande egenskaper12. På liknande sätt är missbrukande individer mer benägna att vara fysiologiskt, psykologiskt och beteendemässigt reaktiva mot substansrelaterade signaler.63, 64. Denna process kan delvis bero på incitamentförsörjning som antyder att ledningar associerade med ämnet (i detta fall mat) kan börja utlösa frisättningen av dopamin och driva konsumtionen65,66. Hjärnregioner associerade med dopaminerg frisättning visade också signifikant större aktivering under exponering av cue hos höga FA-deltagare. Möjligheten att livsmedelsrelaterade signaler kan utveckla patologiska egenskaper berör särskilt i den nuvarande livsmedelsmiljön där smakliga livsmedel ständigt finns tillgängliga och marknadsförs starkt.
Till skillnad från våra initiala hypoteser fanns det begränsade skillnader i belöningskretsaktivering mellan höga FA- och låga FA-deltagare under matintag. Dessa fynd ger lite stöd för uppfattningen att onormalt belöningssvar på matintag driver matberoende. Istället uppvisade den höga FA-gruppen mönster av neural aktivering associerad med reducerad hämmande kontroll. Tidigare studier har funnit att administrering av en grundningsdos kan utlösa överdriven konsumtion hos deltagare med problem med substansanvändning67,68 och äta patologi 69,70,71. De aktuella resultaten, tagna i samråd med dessa tidigare fynd, antyder att konsumtion av en smakrik mat kan åsidosätta önskningar att begränsa kalorimatskonsumtionen hos höga FA-deltagare, vilket resulterar i obehindrad matkonsumtion.
Intressant nog hittades ingen signifikant korrelation mellan YFAS-poäng och BMI. Således tyder de nuvarande resultaten på att FA-poäng och relaterad nervfunktion kan uppstå bland individer med en rad kroppsvikt. I den initiala valideringen var YFAS inte heller signifikant relaterad till BMI, men var förknippad med binge äta, känslomässigt äta och problematiska attityder att äta26. På liknande sätt korrelerades YFAS häri med känslomässigt ätande och yttre ätande. Det är möjligt att vissa individer upplever kompulsivt ätbeteende, men deltar i kompensationsbeteenden för att bibehålla en lägre vikt. En alternativ möjlighet är att magra deltagare som stöder FA är i riskzonen för framtida viktökning. Med tanke på provets unga ålder kan sannolikheten för framtida viktökning vara särskilt trolig. Endera möjligheten antyder att undersökning av FA hos magra deltagare kan vara fördelaktigt för att identifiera individer med risk för viktökning eller ostört ätande och att YFAS kan ge viktig information utöver nuvarande BMI.
Det är viktigt att beakta begränsningarna i denna studie. Först, potentiellt på grund av uteslutning av deltagare med ätstörningar och Axis I-störningar, uppfyllde få deltagare de kliniskt signifikanta nöd- eller försämringskriterierna för YFAS, vilket krävs för en FA-diagnos. Därför bör den aktuella studien betraktas som en konservativa test och framtida studier av neurala korrelat av FA bör inkludera deltagare med mer allvarliga poäng. För det andra, även om vi bad deltagarna att avstå från att äta 4 till 6 timmar före deras skanning, mätte vi inte hunger. Fasta och hunger är associerade med liknande mönster av neuralt svar, såsom ökad aktivering i medial OFC och amygdala72,73. Det är möjligt att deltagare med högre FA-poäng upplevde mer hunger. Om detta var fallet kan det ha bidragit till några av de observerade effekterna. Det är också möjligt att ökad hunger kan interagera med FA, eftersom både beroende och hunger är förknippade med förhöjd drivkraft74. Framtida studier bör undersöka sambandet mellan FA, hunger och belöningskretsar svar på matintag och förväntat intag. För det tredje genomfördes den aktuella studien enbart med kvinnliga deltagare, därför bör resultaten generaliseras med försiktighet till män. För det fjärde är denna studie tvärsnitt, vilket inte tillät oss att utvärdera tiden för utvecklingen av FA och relaterade neurala korrelat. En longitudinell design skulle möjliggöra en större förståelse av FA: s föregångare och konsekvenser. För det femte är regioner som är involverade i den aktuella studien också inblandade i icke-beroendeframkallande belöningsrelaterat beteende, så framtida studier skulle gynnas av att samla beroende-relaterade åtgärder under genomsökningen, såsom begär och förlust av kontroll. Slutligen är provstorleken för den aktuella studien relativt liten, så det kan ha varit begränsad kraft att upptäcka andra effekter, såsom individuella skillnader i neuralt svar på matintag.
De aktuella resultaten har konsekvenser för framtida forskningsinstruktioner. Först, med tanke på att vissa typer av ätbeteende kan drivas av matningar, är det viktigt att undersöka neural aktivering som svar på matannonser. För att ytterligare undersöka rollen som desinhibition i FA är kommer det att vara användbart att mäta känslor av förlust av kontroll och AD libitum livsmedelskonsumtion. Vidare möjliggör inte användning av fMRI-teknik direkt mätning av dopaminfrisättning eller dopaminreceptorer. Det kommer att vara viktigt att undersöka inducerad dopaminfrisättning och D2 receptor tillgänglighet hos deltagare som rapporterar indikatorer för FA. Även om dopamin är inblandat i både utfodring och beroendeframkallande beteende, kommer andra neurotransmittorer sannolikt också att spela en viktig roll (t.ex. opioid, GABA). Således kommer framtida studier om sambandet mellan FA och neural aktivering i samband med dessa neurotransmittorer också att vara viktiga.
Trots ovannämnda begränsningar tyder de nuvarande resultaten på att FA är förknippat med belöningsrelaterad neural aktivering som ofta är inblandad i substansberoende. Detta är den första studien som kopplar indikatorer på beroendeframkallande ätbeteende med ett specifikt neuralt aktiveringsmönster. Den aktuella studien ger också bevis på att objektivt uppmätta biologiska skillnader är relaterade till variationer i YFAS-poäng, vilket ger ytterligare stöd för skalans giltighet. Vidare, om vissa livsmedel är beroendeframkallande, kan detta delvis förklara svårigheten människor upplever att uppnå hållbar viktminskning. Om matkoder tar på sig förbättrade motivationsegenskaper på ett sätt som är analogt med läkemedelspekar kan ansträngningar för att förändra den aktuella livsmedelsmiljön vara avgörande för framgångsrika viktminsknings- och förebyggandeinsatser. Omfattande matannonsering och tillgängligheten av billiga smakliga livsmedel kan göra det extremt svårt att hålla sig till hälsosammare matval eftersom de allestädes närvarande matkoderna utlöser belöningssystemet. Slutligen, om välsmakande matkonsumtion åtföljs av hämning, kan den nuvarande betoningen på personligt ansvar som anekdot för att öka fetmahastigheterna ha minimal effektivitet.
Erkännanden
Detta projekt stöds av följande bidrag: Färdplanstillägg R1MH64560A.
Gearhardt är motsvarande författare och hon tar ansvar för datainsamlingen och noggrannheten i dataanalysen och säger att alla författare hade full tillgång till alla uppgifter i studien.
fotnoter
1I den aktuella artikeln används termerna substansberoende och beroende omväxlande för att representera en diagnos av substansberoende enligt definitionen i Diagnostic and Statistical Manual IV-TR25.
2Alla toppar förblev signifikanta när BMI kontrollerades statistiskt i analyser.
Alla författare rapporterar ingen intressekonflikt med avseende på innehållet i detta dokument.
Referensprojekt
;
