Relation of obesity to neural activation as a response to food commercials (2014)

. 2014 Jul; 9 (7): 932 – 938.

Publicerad online 2013 May 9. doi:  10.1093 / scan / nst059

PMCID: PMC4090951

Abstrakt

Ungdomar tittar på tusentals matreklam årligen, men det neurala svaret på matreklam och dess samband med fetma är till stor del okänd. Denna studie är den första som undersöker hur neurala svar på matreklam skiljer sig från andra stimuli (t.ex. icke-matreklam och tv-program) och att undersöka hur detta svar kan skilja sig beroende på viktstatus. Den blodsyrenivåberoende funktionella magnetresonansavbildningsaktiveringen mättes hos 30 ungdomar som sträckte sig från magra till feta som svar på mat- och icke-matreklam inbäddad i ett tv-program. Ungdomar uppvisade större aktivering i regioner som är involverade i visuell bearbetning (t.ex. occipital gyrus), uppmärksamhet (t.ex. parietallober), kognition (t.ex. temporal gyrus och bakre cerebellarloben), rörelse (t.ex. främre cerebellar cortex), somatosensorisk respons (t.ex. postcentral gyrus) och belöning [t.ex. orbitofrontal cortex och anterior cingulate cortex (ACC)] under matreklam. Överviktiga deltagare uppvisade mindre aktivering under mat i förhållande till icke-livsmedelsreklam i neurala regioner som är inblandade i visuell bearbetning (t.ex. cuneus), uppmärksamhet (t.ex. bakre cerebellarloben), belöning (t.ex. ventromedial prefrontal cortex och ACC) och framträdande upptäckt (t.ex. precuneus). Överviktiga deltagare uppvisade större aktivering i en region som är inblandad i semantisk kontroll (t.ex. medial temporal gyrus). Dessa fynd kan informera aktuella politiska debatter om effekterna av matreklam för minderåriga.

Nyckelord: marknadsföring, ungdomar, fetma, fMRI

INLEDNING

Individer exponeras för en stor mängd matreklam, särskilt ungdomar, som ofta riktas in som en viktig demografisk reklam (). Den genomsnittliga tonåringen exponerades för ~6000 TV-matreklam under 2010 (), med de flesta reklamfilmer som marknadsför produkter som innehåller mycket kalorier, socker, natrium och/eller fett (). Ändå är lite känt om hur hjärnan reagerar på dessa annonser, vilket kan vara av betydelse för individer med risk för fetma. Individuella skillnader i responsen på matreklam kan bidra till problematisk matkonsumtion, men matbilderna som används i tidigare studier av fetma skiljer sig på ett meningsfullt sätt från matreklam. Därför är vår förståelse för hur matreklam påverkar hjärnans belöning och uppmärksamhetsregioner begränsad, liksom vår kunskap om hur detta kan skilja sig beroende på kroppsmassa. Denna studie var utformad för att ta itu med dessa två frågor.

Meso-limbiska-kortikoregioner (t.ex. ventral striatum och insula) verkar koda belöningsvärdet av matbilder och signaler () och feta i förhållande till magra deltagare har visat sig visa större neural aktivering i hjärnregioner som är inblandade i belöning [t.ex. orbitofrontal cortex (OFC)], visuell uppmärksamhet (t.ex. parietallob), minne (t.ex. hippocampus), kognition (t.ex. temporallob) och somatosensorisk bearbetning (t.ex. postcentral gyrus) som svar på matsignaler (; ; ; ; ; ). Förhöjt nucleus accumbens svar på bilder med hög fetthalt/sockermat () och OFC-svar på signaler som signalerar förestående bildpresentation av ohälsosam mat förutspådd framtida viktökning (). Dessutom är aktivering i belönings-, syn- och uppmärksamhetsområden (t.ex. insula, OFC, parietal- och occipitallob) under exponering för matsignaler associerad med mindre framgångsrik viktminskning och ökad viktåterställning ().

Även om dessa resultat belyser den potentiella rollen av responsivitet för mat-cue vid fetma, är de stimuli som används i dessa studier vanligtvis en bild av mat utan varumärke och utan sammanhang, vilket begränsar den ekologiska giltigheten. Således ger dessa fynd begränsad information om hur matreklam i den nuvarande miljön kan bidra till problematisk ätande. Till skillnad från matbilder som använts i tidigare studier, är matreklam speciellt utformad för att framkalla önskan att konsumera den annonserade produkten (). Matreklam presenterar inte bara lockande bilder av ohälsosam och mycket välsmakande mat, utan framgångsrik reklam skapar också positiva associationer till varumärken och förstärker dem varje gång en annons visas (). Varumärken associerade med grundläggande mänskliga motivationer (t.ex. lycka, attraktionskraft och prestation) uppmuntrar produktförsäljning () och matreklam för unga människor använder vanligtvis tilltal till dessa egenskaper (). Konsumtion av ett föredraget märke (t.ex. Coca-Cola) är relaterat till ökad aktivering i hippocampus, dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) och mellanhjärnan (). Dessutom har friskviktiga barn visat större aktivering i OFC, temporal cortex och visuell cortex under exponering för matlogotyper (t.ex. McDonald's-bågar) jämfört med kontrollbilder (); exponering för matlogotyper i förhållande till logotyper för icke-mat var också relaterad till större aktivering i occipital cortex, paracentral lobule, parietal gyrus, lingual gyrus och posterior cingulate cortex. Dessutom uppvisar feta i förhållande till magra barn större aktivering i somatosensoriska och belöningsrelaterade regioner (dvs postcentral gyrus och mellanhjärna) för matlogotyper jämfört med kontrollbilder ().

Således kan deltagarna reagera starkare på matreklam (som innehåller märkesmatbilder) i förhållande till icke-matreklam eller ett tv-program. Denna studie är den första som undersöker de neurala korrelaten mellan matreklam i förhållande till kontrollstimuli. Huvudsyftet med denna studie är (i) att undersöka om matreklam i förhållande till icke-matreklam och tv-tittande är relaterade till differentiella mönster av aktivering i hjärnregioner som är inblandade i visuell uppmärksamhet, somatosensorisk respons, belöning och motivation (t.ex. OFC, postcentral gyrus och occipitallob) och (ii) för att utvärdera om neurala svar på dessa stimuli skiljer sig åt efter viktklass (t.ex. fetma vs normalvikt). Även om ett antal strategier för att välja kommersiella stimuli övervägdes för denna studie (t.ex. matchning av mat- och icke-livsmedelsreklam om visuella egenskaper, pris, deltagarpreferenser, etc.), fokuserade vi på verklig exponering genom att välja reklam baserad på data från data från Nielsen på tv och reklamexponering för 12- till 17-åringar. För att ytterligare öka generaliserbarheten av vårt paradigm till miljöer där matreklam vanligtvis stöter på, bäddades reklampauser in i ett tv-program. Slutligen genomför vi denna studie på ungdomars deltagare, eftersom detta är en måldemografi för matreklam () och en riskperiod för utveckling av fetma ().

MATERIAL OCH METODER

Deltagare

Deltagarna var 30 friska ungdomar [medelålder = 15.20, sd = 1.06, intervall = 14–17 år; medelkroppsmassaindex (BMI) = 26.92, sd = 5.43; 17 kvinnor] rekryterade från samhället via annonser. För att undersöka hur neural respons på matreklam skiljer sig åt efter viktklass registrerade vi ett ungefär lika stort antal deltagare i varje viktkategori: 10 normalvikt (medel-BMI = 21.20, sd = 0.90), 8 överviktiga (medel-BMI = 25.53, sd = 1.41) och 12 överviktiga (medel-BMI = 32.64, sd = 5.43). Uteslutningskriterier var aktuell regelbunden användning av psykotropa mediciner eller olagliga droger, graviditet, skallskada med medvetslöshet eller psykiatrisk störning på nuvarande axel I. Totalt rapporterade 6.7% att de var latinamerikaner, 63.3% europeiska amerikaner, 3.3% indianer och 26.7% blandras/etnicitet. Det fanns inga signifikanta skillnader i ålder [F(2,27) = 3.12, P = 0.06], eller föräldrarnas utbildningsnivå [F(2,27) = 0.157, P = 0.85) för feta, överviktiga och magra deltagare. Den lokala institutionella granskningsnämnden godkände detta projekt. Deltagare och föräldrar lämnade skriftligt informerat samtycke.

fMRI media paradigm

Deltagarna ombads att äta en typisk frukost/lunch, men att avstå från att äta eller dricka (förutom vatten) 5 timmar omedelbart före sin genomsökning i ett försök att standardisera hungern. För att motivera deltagarna att ta del av klippen fick deltagarna veta att de skulle slutföra en kommersiell erkännandeuppgift efter skanningen. Innan skanningen bedömde deltagarna hungernivåer på en visuell analog skala (inte hungrig alls till aldrig varit mer hungrig). Hunger ingick som kontrollvariabel i alla analyser. Alla deltagare skannades på eftermiddagen (genomsnittlig tid för debutskanning = 4, sd = 1.5, intervall = 1–6) (alla huvudeffekter förblev signifikanta när tiden på dygnet som skanningen inträffade kontrollerades för i analyser.).

Data erhölls från Nielsen för att mäta antalet tv-annonser som sågs av 12- till 17-åriga individer under 2009 för alla livsmedelsmärken. Efter att ha eliminerat varumärken som tydligt riktar sig till yngre barn (t.ex. Chuck 'E Cheese), identifierades de 10 livsmedelsvarumärkena som annonseras mest för denna åldersgrupp. Reklam för dessa 10 varumärken valdes som kommersiella stimuli för livsmedel. För kommersiella stimulanser för icke-mat användes Nielsen-data för att identifiera de veckovisa tv-program som dök upp under första kvartalet 2009 med den största publiken av 12- till 17-åringar ('American Idol', 'Family Guy', 'Simpsons' ', 'George Lopez' och 'Secret Life of the American Teenager'). Under januari 2010 spelades vart och ett av dessa program, inklusive reklamfilmerna, in två gånger. Reklam för de 10 vanligaste icke-livsmedelsmärkena valdes ut för inkludering som studiestimuli (Tabell 1).

Tabell 1 

Livsmedels- och icke-matvarumärken med i reklampausera

Under skanningen såg deltagarna en video av tv-programmet Mythbusters som redigerades för att inkludera 20 matreklam och 20 icke-matreklamfilmer (två reklamfilmer från varje märke, se Tabell 1). Reklamfilmerna visades under fyra pauser (10 reklamfilmer per rast, 15 s per reklam). Detta antal reklamfilmer i paradigmet valdes för att ge ett tillräckligt antal möjligheter att fånga blodsyresättningsnivåberoende (BOLD) aktivering under reklamfilmerna. Reklamernas ordningsföljd randomiserades över de fyra rasterna, och ordningen på de fyra rasterna randomiserades över deltagarna. Varaktigheten av varje paus var 2 min och 30 s. Den totala paradigmlängden var 34 min.

åtgärder

Body mass Index

BMI (BMI = kg/m2) användes för att återspegla fett. För att beräkna BMI mättes längden till närmaste millimeter, och vikten bedömdes till närmaste 0.1 kg (efter borttagning av skor och rockar). Fetma definierades med 95:e percentilerna av BMI för ålder och kön, baserat på historiska nationellt representativa data eftersom denna definition nära motsvarar BMI-gränsen som är associerad med ökad risk för viktrelaterade hälsoproblem (). Ungdomar med BMI-poäng mellan 25:e och 75:e percentilen med dessa historiska normer definierades som magra, och ungdomar med BMI-poäng mellan 75:e och 95:e percentilen definierades som överviktiga.

Pubertal utveckling

Ungdomar ombads att rapportera om sitt nuvarande tillstånd av pubertetsutveckling med hjälp av en standardiserad serie linjeteckningar av ungdomar vid olika tillstånd av pubertetsutveckling ().

Kommersiella återkallelseåtgärder

Deltagarna ombads att lista fem reklamfilmer som de hade sett under det tv-program de just tittat på för att mäta minnesförmågan. Dessutom fick deltagarna en lista med 40 olika produkter, inklusive produkter som ingick och inte ingick i tv-programmet, och ombads att ange om de hade sett reklam för dessa produkter för att bedöma assisterad återkallelse.

Kommersiella tycke och förtrogenhet åtgärder

Deltagarna ombads att betygsätta hur mycket de gillade produkterna/företagen som presenterades i annonserna på en femgradig Likert-skala (ogillar extremt till gillar extremt) och hur bekanta de var med annonserna på en femgradig Likert-skala (inte alls bekant till extremt bekant).

Statistiska analyser

fMRI-datainsamling, förbearbetning och statistisk analys

Skanning utfördes med en Siemens Allegra 3 T MR-scanner endast för huvudet med användning av en vanlig fågelbursspole. Funktionella skanningar använde en T2*-vägd gradient enbilds ekoplanär avbildningssekvens (ekotid = 30 ms, upprepningstid = 2000 ms, flipvinkel = 80°) med en planupplösning på 3.0 × 3.0 mm2 (64 × 64-matris; 192 × 192 mm2 synfält). För att täcka hela hjärnan, förvärvades 32 interfolierade, no skip, 4 mm skivor längs AC-PC:s tvärgående sneda plan, vilket bestäms av den midsagittala sektionen. Prospective acquisition correction (PACE) användes för att justera skivans position och orientering, såväl som för att ombilda kvarvarande volym-till-volym-rörelse i realtid under datainsamling i syfte att minska rörelseinducerade effekter (). Ingen deltagares datauppsättning uppfyllde inte kriterierna för inkludering av rörelse, som var att rörelsen inom körningen före korrigering inte översteg 2 mm i translationsrörelse och 2° i rotationsrörelse. För mindre rörelser justerar PACE skivans position, orientering och regrider återstående volym-till-volym-rörelse under datainsamling. Anatomiska skanningar förvärvades med en högupplöst inversionsåterställning T1-vägd sekvens (magnetiseringsförberedd Rapid Acquisition Gradient Echo; Synfält = 256 × 256 mm2, 256 × 256 matris, tjocklek = 1.0 mm, skivtal ≈ 160).

Bilder omorienterades manuellt till AC-PC-linjen och skallen avskalades med hjälp av Brain Extraction Tool-funktionen i FMRIB:s mjukvarubibliotek (). Data förbearbetades och analyserades med SPM8 () i MATLAB (; ). Funktionella bilder justerades om till medelvärdet, och både de anatomiska och funktionella bilderna normaliserades till standarden Montreal Neurological Institute (MNI) T1-mallhjärna (ICBM152). Normalisering resulterade i en voxelstorlek på 3 mm3 för funktionella bilder och en voxelstorlek på 1 mm3 för högupplösta anatomiska bilder. Funktionella bilder utjämnades med en 6 mm FWHM isotrop Gaussisk kärna.

Vi kontrasterade BOLD-aktivering under matreklam vs icke-matreklam, matreklam vs ett tv-program och icke-matreklam vs ett tv-program. Eftersom det fanns 20 matreklam och 20 icke-matreklam, inkluderade vi också 20 slumpmässigt utvalda segment av tv-programmet. Tillståndsspecifika effekter vid varje voxel uppskattades med hjälp av allmänna linjära modeller. Vektorer av debuten för varje händelse av intresse kompilerades och fördes in i designmatrisen så att händelserelaterade svar kunde modelleras av den kanoniska hemodynamiska svarsfunktionen, som implementerad i SPM8. Evenemanget bestod av hela 15-talets reklam- och tv-segment. Ett 128 s högpassfilter användes för att ta bort lågfrekvent brus och långsamma drifter i signalen.

Individuella kartor konstruerades för att jämföra aktiveringarna inom varje deltagare för matreklam, icke-matreklam och tv-program. Konsekventa effekter över ämnen testades sedan med kontrastbilderna i ett prov t-tester (som överensstämmer med en modell för slumpmässiga effekter). Vi skapade sedan tre grupper baserade på viktstatus (fetma, överviktiga och mager) och genomförde andra nivå 3 (grupp: fetma, överviktiga och mager) × 2 (stimulustyp: matreklam, icke-matreklam och tv-program) slumpmässigt- effektanalys av varians. Eftersom denna studie använder ett nytt paradigm (dvs. reklam inbäddade i ett tv-program), genomfördes analyser av hela hjärnan för att möjliggöra identifiering av toppar i hjärnregioner utanför de klassiska belöningsregionerna (t.ex. visuell bearbetning, uppmärksamhet) som kan spela en roll reklamsvar. Klusternivåtrösklar korrigerade för flera jämförelser härleddes med hjälp av Monte Carlo-simuleringar (10 000 iterationer) av slumpmässig brusfördelning i helhjärnmasken (3 × 3 × 3 mm) med hjälp av modulerna 3dClustSim och 3dFWHMx i AFNI (; ). Med hjälp av inre jämnhet kombinerar Monte Carlo-simuleringen individuell voxel-sannolikhetströskel och minsta klusterstorlek för att uppskatta sannolikheten för ett falskt positivt. Tröskeln resulterade i P < 0.001 med ett kluster (k) ≥ 19, vilket är lika med P < 0.05 korrigerat för flera jämförelser över hela hjärnan. Alla kontraster kördes i båda riktningarna (t.ex. livsmedelsreklam > icke-matreklam och icke-matreklam > livsmedelsreklam) och endast signifikanta toppar rapporteras. Effektstorlekar (r) härleddes från Z-värden (Z/ √N).

RESULTAT

Beteende resultat

Sammantaget mindes deltagarna mer mat (medelvärde = 2.69, sd = 0.92) än reklam för icke-mat [medelvärde = 2.0, sd = 0.88; t(29) = 2.25, P = 0.03] och kände igen fler matreklam (medelvärde = 1.78, sd = 0.32) än icke-livsmedelsreklam [medelvärde = 1.60, sd = 0.33; t(29) = 3.13, P = 0.004]. Deltagarna rapporterade att de gillade matreklamen bättre (medelvärde = 3.52, sd = 0.49) än icke-matreklam [medelvärde = 3.24, sd = 0.36; t(29) = 2.29, P = 0.03] och rapporteras vara mer bekant med mat (medelvärde = 4.08, sd = 0.75) än icke-livsmedelsreklam [medelvärde = 3.72, sd = 0.99; t(29) = 3.13, P = 0.004]. Hungerbetyg tyder på att deltagarna i genomsnitt var i ett neutralt hungertillstånd (medel hunger = 0.63, sd = 3.69) före sin skanningssession.

Det fanns inga signifikanta skillnader mellan feta, överviktiga och magra individer på pubertetsutvecklingen [F(2,27) = 1.44, P = 0.26), hungerbetyg [F(2,27) = 1.58, P = 0.22], hjälpte till att återkalla matreklam [F(2,27) = 0.07, P = 0.94], hjälpte återkallelse av icke-livsmedelsreklam [F(2,27) = 0.06, P = 0.95], top-of-mind återkallelse av matreklam [F(2,27) = 0.08, P = 0.92], top-of-mind återkallelse av icke-livsmedelsreklam [F(2,27) = 0.17, P = 0.85], gillar betyg för icke-matreklam [F(2,27) = 0.40, P = 0.67], förtrogenhet med matreklam [F(2,27) = 0.29, P = 0.75] och kännedom om icke-livsmedelsreklam [F(2,27) = 0.29, P = 0.76] (Tabell 2). Det fanns dock en signifikant skillnad mellan de tre grupperna när det gillade betyg på matreklamen [F(2,27) = 4.57, P = 0.03]. Post hoc tester visade att överviktiga deltagare (medelvärde = 3.26, sd = 0.43) rapporterade lägre gillande betyg på matreklam än överviktiga deltagare (medelvärde = 3.83, sd = 0.33).

Tabell 2 

Pubertal utveckling, hunger och kommersiella betyg av feta, överviktiga och magra deltagare

Huvudsakliga neurala svar på matreklam jämfört med icke-matreklam

I genomsnitt uppvisade deltagarna större aktivering i den bilaterala bakre cerebellarloben (declive) (r vänster > 0.9 och r höger > 0.9; Figur 1A), bilateral mellersta occipital gyrus (MOG; r vänster > 0.9 och r höger = 0.87), höger precentral gyrus (r > 0.9), högra inferior temporal gyrus (ITG; r > 0.9), bilateral inferior parietallob (IPL; r vänster = 0.88 och r höger = 0.75), vänster postcentral gyrus (r = 0.78), höger precuneus (r = 0.74) och höger parietallob (SPL; r = 0.69) (Tabell 3). Områdena med större neural respons för non-food-reklam och TV-showen ingår i Kompletterande tabell S1.

Fig 1 

Deltagarna (N = 30) uppvisade större aktivering i (A) bilateral bakre cerebellarlob (MNI: -33, -64, -20, Z = 5.95, k = 811) som svar på matreklam vs non-food reklam och större aktivering i (B) höger .
Tabell 3 

Genomsnittliga jämförelser (N = 30) kontrasterande skillnader i hjärnans svar på matreklam vs icke-matreklam och livsmedelsreklam vs TV program

Huvudsakliga neurala svar på matreklam jämfört med tv-program

Deltagarna uppvisade större aktivering i vänster cuneus (r > 0.9), bilateral bakre cerebellärlob (r vänster > 0.9 och r höger > 0.9), höger främre cerebellarlob (culmen) (r > 0.9), höger lingual gyrus (r > 0.9), bilateral MOG (r höger > 0.9 och r vänster = 0.74), vänster cingulat gyrus (r = 0.85), höger ventromedial prefrontal cortex (vmPFC; r = 0.72; Figur 1B), vänster främre cingulat cortex (ACC; r = 0.71) och höger ventromedial PFC/medial OFC (vmPFC/medial OFC; r =

Relation mellan huvudsakliga neurala svar och självrapportering av reklamfilmer

Eftersom deltagarna återkallade mer matreklam än icke-matreklam, rapporterade större förtrogenhet med mat vs non-food reklamfilmer och rapporterade större tycke för matreklam vs icke-livsmedelsreklam, undersökte vi sambanden mellan dessa variabler och de viktigaste neurala svaren. Vi extraherade uppskattningarna av huvudeffektparametern på individnivå och beräknade Pearson-korrelationskoefficienterna i SPSS (SPSS för Windows, version 19.0, IBM-SPSS, Chicago, IL, USA). Aktivering i den vänstra bakre cerebellarloben som svar på matreklam i förhållande till icke-livsmedelsreklam var positivt korrelerad med bekanthetsbetyg för matreklam (r = 0.46, P = 0.03). Aktivering i mittcingulära cortex som svar på icke-livsmedelsreklam i förhållande till matreklam var negativt korrelerad med gillande betyg för icke-matreklam (r = -0.49, P = 0.02). Det fanns inga signifikanta korrelationer mellan de huvudsakliga neurala svaren och återkallelsemått.

Skillnader i hjärnaktivering som svar på matreklam vs non-food-reklam mellan feta, överviktiga och magra individer

Överviktiga individer visade större aktivering i den mellersta temporala gyrusen (MTG; r = 0.77) och mindre aktivering i den vänstra cuneus (r = −0.74; Figur 2A) och vänster bakre cerebellarlob (r = 0.70) jämfört med överviktiga individer (Tabell 4). Överviktiga individer visade större aktivering i vänster cuneus (r = 0.73) och vänster bakre cerebellarlob (r = 0.73) jämfört med magra individer (Tabell 4).

Fig 2 

Överviktiga deltagare uppvisade större aktivering i (A) den vänstra cuneus (MNI: -12, -91, 13, Z = 4.06, k = 47) som svar på matreklam vs non-food reklam jämfört med överviktiga deltagare. Överviktiga deltagare uppvisade mindre .
Tabell 4 

Gruppskillnader i hjärnaktivering som svar på matreklam vs icke-matreklam och livsmedelsreklam vs tv-program mellan överviktiga (n = 12), överviktig (n = 8) och mager (n = 10) individer

Skillnader i hjärnaktivering som svar på matreklam vs tv-program mellan feta, överviktiga och magra individer

Överviktiga individer visade större aktivering i MTG (r = 0.74) jämfört med överviktiga individer och mindre aktivering i vmPFC (r = 0.73), ACC (r = 0.60; Figur 2B) och precuneus (r = 0.70) jämfört med magra individer.

DISKUSSION

I denna studie uppvisade ungdomar i allmänhet större aktivering i regioner som är involverade i visuell bearbetning (t.ex. MOG), uppmärksamhet (t.ex. parietallober), kognitiv bearbetning (t.ex. ITG och bakre cerebellärloben), rörelse (t.ex. främre cerebellärloben), somatosensorisk respons (postcentral gyrus) och belöning (dvs. OFC och ACC) under matreklam i förhållande till icke-matreklam och tv-programmet. Detta resultatmönster överensstämmer med deltagarnas större minne av matreklam jämfört med icke-matreklam.

Visning av matreklam vs non-food reklamfilmer och tv-showen var relaterad till större aktivering i den occipitala gyrusen. Detta fynd utökar tidigare bevis som tyder på att aktiveringen i den occipitala gyrusen är större under exponering för matbilder i förhållande till icke-matbilder (). fann också att den occipitala gyrusen visade större aktivering än traditionella belöningsrelaterade regioner (t.ex. OFC och insula) som svar på högkalorimatbilder (jämfört med icke-matbilder som matchades på fysiska egenskaper). På liknande sätt var den occipital gyrus också den mest aktiva hjärnregionen under exponering för matlogotyper (i förhållande till kontrollbilder) hos barn (). Den linguala gyrusen och precuneus var också mer aktiva under matreklam jämfört med andra stimuli, och dessa regioner (utöver den occipitalloben) tros vara relaterade till att identifiera framträdande aptitretande signaler (). Den linguala gyrusen har visat sig vara mer aktiv under mat i förhållande till logotyper för icke-mat (). Således kan deltagare i denna studie ha funnit att matreklam är mer framträdande och kan ha blivit visuellt uppmärksammad mer på matreklam i förhållande till andra stimuli i paradigmet. Däremot var tv-tittande i förhållande till mat- och icke-matreklam relaterat till större aktivering i neurala regioner associerade med semantisk bearbetning och språk (t.ex. superior temporal gyrus och middle frontal gyrus) (; ), vilket kan återspegla den mer komplicerade karaktären hos diskussionerna som förekommer i tv-segmenten.

IPL och SPL, som är relaterade till att förmedla uppmärksamhetsprocesser (), var mer aktiva under mat jämfört med non-food-reklam. Större aktivering i SPL har relaterats till initial orientering till matriktlinjer (), och större regionalt cerebralt blodflöde i parietalloben under exponering för matbilder har kopplats till hungerkänslor hos överviktiga kvinnor (). ITG var också mer aktiv under mat jämfört med icke-matreklam och har kopplats till en mängd olika kognitiva processer, inklusive semantiskt minne, språk, visuell perception och sensorisk integration (; ; ). Både parietalloben och temporal gyrus har visat sig vara mer aktiva hos friska barn under exponering av matlogotypen (). Ljärnloben var också mer aktiv under mat i förhållande till icke-matreklam och TV-programmet, vilket överensstämmer med tidigare forskning som fann större cerebellär aktivering som svar på matstimuli (). Medan den främre cerebellarloben har associerats med motoriska svar, har den bakre cerebellarloben kopplats till kognitiva processer och uppmärksamhetsprocesser () och aktivering i denna region kan återspegla ett "hyperuppmärksamt tillstånd" (). Därför tyder dessa fynd på att deltagarnas uppmärksamhet kan ha fångats mer fullständigt av matreklamen (i förhållande till icke-matreklamen) och större kognitiv bearbetning av dessa reklamfilmer kan ha inträffat. Detta stämmer överens med deltagarnas större återkallelse av matreklam och sambandet mellan aktivering i den bakre cerebellarloben och mat-kommersiell förtrogenhet.

Somatosensoriska, motoriska och belöningsrelaterade regioner var mer aktiva under matreklam jämfört med andra stimuli. Den postcentrala gyrusen är inblandad i smakuppfattningen, och exponering för matsignaler är relaterad till aktivering i denna region (; ). Ökad aktivering i motorrelaterade regioner (dvs främre lillhjärnan, precentral gyrus) () som svar på matsignaler av hetstyp för överviktiga hetsätare har tolkats som att det återspeglar planering att skaffa eller konsumera mat (). ACC är en region förknippad med belöningsrelaterat beslutsfattande, motivation och uppmärksamhet (; ; ). Större aktivering i detta område är relaterad till hög (vs matstimuli med låga kalorier () och ökad respons i ACC på matbilder med högt kaloriinnehåll (i förhållande till kontrollbilder) förutsäger större svårigheter att gå ner i vikt (). Aktivering av den mediala OFC tros återspegla intensiteten av begäret () och subjektiv utvärdering av belöning (). Ökad aktivering i mediala OFC är relaterad till högre betyg på matbehaglighet () och förhöjd hunger (; ), samt exponering av matlogotyp hos barn (). vmPFC tros också koda värde (), vägleda belöningsrelaterade beteenden () och är mer aktiv under exponering för mat (i förhållande till neutrala stimuli) (). Sålunda, i denna studie, kan matreklam i förhållande till andra stimuli ha utlöst ökat subjektivt nöje och intensifierad motivation att söka efter de utvalda produkterna.

I motsats till vår hypotes uppvisade överviktiga deltagare mindre aktivering under matreklam jämfört med icke-matreklam i neurala regioner som är inblandade i visuell bearbetning (dvs. cuneus) () och uppmärksamhet (dvs. bakre lillhjärnsloben) (). Överviktiga i förhållande till normalviktiga deltagare uppvisade också mindre aktivering i regioner relaterade till belöning (dvs vmPFC och ACC) (; ) och framträdande upptäckt (dvs precuneus) (). Även om tidigare forskning vanligtvis har funnit att överviktiga deltagare är mer lyhörda för matråd (; ; ; ; ), en nyligen genomförd studie som undersökte neurala svar på matlogotyper (i förhållande till logotyper för icke-mat) hos barn fann att hälsosam vikt jämfört med överviktiga barn uppvisade större aktivering i ett antal regioner (t.ex. frontal gyrus, precuneus, parietallob och insula) (). Således kan märkesvaror skilja sig från den typ av mattips som används i tidigare studier på ett sätt som förändrar mönstret för neurala svar för magra och feta deltagare. Tidigare forskning fann också att överviktiga jämfört med normalviktiga deltagare uppvisade större aktivering i flera hjärnregioner som svar på matriktlinjer, men bara innan de åt en måltid (). Efter måltiden uppvisade överviktiga deltagare större aktivering i prefrontala och kortikolimbiska regioner jämfört med normalviktiga deltagare. De överviktiga deltagarnas hypoaktivering i tillstånd före måltid ansågs återspegla användningen av kontrollstrategier för att minska matlusten under cue-exponering. Fetma i förhållande till överviktiga ungdomar i denna studie uppvisade större aktivering i MTG under matreklam jämfört med överviktiga deltagare. MTG har varit relaterat till implementeringen av semantisk kontroll som används i exekutivt krävande semantiska beslut (). Med andra ord är semantisk kontroll associerad med att fokusera på ett målsvar (t.ex. att undvika den annonserade produkten), när flera svarsalternativ är tillgängliga (t.ex. att ta hand om den annonserade produkten). Det är således möjligt att överviktiga deltagare använde kontrollstrategier för att minska sin respons under matreklam.

Intressant nog visade överviktiga deltagare ökad aktivering i de regioner som är associerade med uppmärksamhet/kognition (dvs posterior cerebellum) () och visuell bearbetning (dvs. cuneus) () i förhållande till både överviktiga och magra deltagare. Detta resultatmönster tyder på ett icke-linjärt samband mellan kroppsvikt och neurala svar på matreklam. Dessa fynd överensstämmer med hypotesen att risken för fetma (dvs övervikt) kan vara relaterad till överkänslighet för matrelaterad belöning, men utvecklingen av fetma kan leda till en minskning av belöningskretsens funktion (). I överensstämmelse med denna tolkning rapporterade fetma i förhållande till överviktiga deltagare minskat tycke för matreklamen.

Det är viktigt att överväga begränsningarna i denna studie. För det första var denna studie utformad för att fånga exponeringen för matreklam i verkliga miljöer mest exakt. Detta mål ledde till att vi lade in reklamavbrott i samband med tv-tittande och att välja kommersiella stimuli baserat på frekvensen som ungdomar exponerades för dessa reklamtyper. Således skiljer sig sannolikt reklamtyperna åt på meningsfulla sätt (t.ex. färgintensitet och känslomässig respons). Eftersom dessa variabler kan skilja sig åt på vissa sätt på ett sätt som ökar effektiviteten i marknadsföringen för de olika produkttyperna väljer vi att inte matcha reklam om dessa egenskaper. Den större återkallelsen av matreklam jämfört med icke-matreklam tyder på att matreklam kan ha varit mer effektiv i denna studie. Det kommer att vara viktigt för framtida forskning att identifiera hur attribut som skiljer sig åt beroende på kommersiell typ kan påverka neural respons, minne och ätbeteende. För det andra är urvalsstorleken för denna studie relativt liten, så det kan ha funnits begränsad förmåga att upptäcka andra effekter mellan viktklasser, såsom individuella skillnader i mellanhjärnan eller striatum. Detta kan vara ännu mer sannolikt med tanke på den komplicerade karaktären hos de stimuli som används i detta paradigm (t.ex. reklam). Slutligen är denna studie tvärsnittsmässig, som inte ger information om tidsförloppet för ätrelaterade problem och mönstret för neural aktivering i samband med matreklam. Det kan vara särskilt viktigt att genomföra longitudinella studier på detta ämne, eftersom magra i förhållande till överviktiga deltagare i denna studie uppvisade större aktivering i ACC, cuneus och cerebellum. Större neural respons i dessa områden under exponering för högkalorimat bilder (i förhållande till kontrollbilder) är inblandad i svårigheter med viktminskning/underhåll (). Således kan neural respons på matreklam prospektivt förutsäga viktökning, särskilt hos normalviktiga ungdomar.

SLUTSATSER

Trots dessa begränsningar har denna studie ett antal styrkor och implikationer. Detta är den första studien, såvitt vi vet, för att undersöka hur hjärnan reagerar på matreklam. I förhållande till tidigare forskning om matbilder, var stimuli i denna studie designad för att framkalla begär och framträdande välkända matvarumärken (t.ex. McDonalds) som också kan påverka neurala svar (). Studien utformades vidare för att återskapa miljön som representerar hur ungdomar ofta exponeras för reklam (t.ex. reklamfilmer som valts utifrån åldersgruppsexponering och ses under TV-reklampauser). Således ger studien en viss inblick i hur den allestädes närvarande karaktären av matreklam kan spela en roll i fetmaepidemin. Intressant nog, oavsett viktklass, kom deltagarna ihåg matreklam mer än icke-matreklam. Detta överensstämmer med större aktivering över ett antal domäner (t.ex. uppmärksamhet, kognition och belöning) som svar på matreklam i förhållande till andra stimuli. Dessutom uppvisade mager i förhållande till överviktiga ungdomar större neural respons på matreklam i regioner som var relaterade till större svårigheter med viktminskning/underhåll. Detta tyder på att även ungdomar som för närvarande inte uppvisar tecken på patologi (t.ex. normalviktiga) kan påverkas av reklam på ett sätt som kan forma framtida ättendenser. Dessa rön kan informera aktuella politiska debatter om matreklam till minderåriga.

SUPPLERANDE DATA

Kompletterande uppgifter finns på SCAN uppkopplad.

Intressekonflikter

Ingen deklarerad.

 

Extramaterial

Kompletterande data: 

Erkännanden

Det arbete som beskrivs i manuskriptet har inte publicerats tidigare och övervägs inte för publicering på annat håll. Inlämningen godkänns av alla författare. Denna forskning stöddes av Rudd Foundation, National Institute of Health-anslaget DK080760 och Robert Wood Johnson Foundation.

REFERENSER

  • Anderson CM, Maas LC, deB Frederick B, et al. Cerebellar vermis engagemang i kokainrelaterade beteenden. Neuropsykofarmakologi. 2005;31(6):1318–26. [PubMed]
  • Berridge KC, Ho CY, Richard JM, DiFeliceantonio AG. Den frestade hjärnan äter: njutning och lustkretsar vid fetma och ätstörningar. Hjärnforskning. 2010;1350(20388498):43–64. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Binder JR, Frost JA, Hammeke TA, Cox RW, Rao SM, Prieto T. Mänskliga hjärnans språkområden identifierade av funktionell magnetisk resonanstomografi. Journal of Neuroscience. 1997;17(1):353–62. [PubMed]
  • Bonat S, Pathomvanich A, Keil MF, Field AE, Yanovski JA. Självbedömning av pubertetsstadiet hos överviktiga barn. Pediatrik. 2002;110(4):743–7. [PubMed]
  • Bruce AS, Bruce JM, Black WR, et al. Branding och ett barns hjärna: en fMRI-studie av neurala svar på logotyper. Social kognitiv och affektiv neurovetenskap. I pressen [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Bruce AS, Holsen L, Chambers R, et al. Överviktiga barn visar hyperaktivering på matbilder i hjärnnätverk kopplat till motivation, belöning och kognitiv kontroll. International Journal of Obesity. 2010;34(10):1494–500. [PubMed]
  • Bruce AS, Lepping RJ, Bruce JM, et al. Hjärnans svar på matlogotyper hos barn med övervikt och frisk vikt. The Journal of Pediatrics. 2012;162:759–764. [PubMed]
  • Buchsbaum BR, Hickok G, Humphries C. Roll av vänster posterior överlägsen temporal gyrus i fonologisk bearbetning för taluppfattning och produktion. Kognitionsvetenskap. 2001;25(5):663–78.
  • Bush G, Vogt BA, Holmes J, et al. Dorsal anterior cingulate cortex: en roll i belöningsbaserat beslutsfattande. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2002;99(1):523–8. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Carnell S, Wardle J. Mätning av beteendekänslighet för fetma: validering av frågeformuläret för barnets ätbeteende. Aptit. 2007;48(1):104–13. [PubMed]
  • Cole TJ, Bellizzi MC, Flegal KM, Dietz WH. Upprättande av en standarddefinition för barnövervikt och fetma över hela världen: internationell undersökning. BMJ. 2000;320(7244):1240. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Council of American Research Survey Organisationer. CASROs datatrendundersökning: 2005 års undersökningsresultat. 2005. http://www.casro.org/pdfs/CASRO%202005%20Data%20Trends%20Results.pdf.
  • Cox RW. AFNI: programvara för analys och visualisering av funktionella magnetiska resonans neurobilder. Datorer och biomedicinsk forskning. 1996;29(3):162–73. [PubMed]
  • Demos KE, Heatherton TF, Kelley WM. Individuella skillnader i nucleus accumbens aktivitet till mat och sexuella bilder förutsäger viktökning och sexuellt beteende. Journal of Neuroscience. 2012;32(16):5549–52. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Dimitropoulos A, Tkach J, Ho A, Kennedy J. Större kortikolimbisk aktivering till högkalori-matkoder efter att ha ätit hos överviktiga jämfört med normalviktiga vuxna. Aptit. 2012; 58: 303-12. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Nationella handelsinstitutet. En översyn av matmarknadsföring till barn och ungdomar: Uppföljningsrapport. 2012. http://www.ftc.gov/os/2012/12/121221foodmarketingreport.pdf.
  • Forman SD, Cohen JD, Fitzgerald M, Eddy WF, Mintun MA, Noll DC. Förbättrad bedömning av signifikant aktivering vid funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI): användning av en klusterstorlekströskel. Magnetisk resonans inom medicin. 1995;33(5):636–47. [PubMed]
  • Frank S, Laharnar N, Kullmann S, et al. Bearbetning av matbilder: påverkan av hunger, kön och kaloriinnehåll. Hjärnforskning. 2010;1350:159–166. [PubMed]
  • Geliebter A, Ladell T, Logan M, Schweider T, Sharafi M, Hirsch J. Responsivity to food stimuli in obese and lean binge eaters using functional MRI. Aptit. 2006;46(1):31–5. [PubMed]
  • Hare TA, Camerer CF, Rangel A. Självkontroll i beslutsfattande innebär modulering av vmPFC-värderingssystemet. Vetenskap. 2009;324(19407204):646–8. [PubMed]
  • Heath R. Bearbetning med lågt engagemang - en ny modell för varumärkeskommunikation. Journal of Marketing Communications. 2001;7(1):27–33.
  • Karhunen L, Lappalainen R, Vanninen E, Kuikka J, Uusitupa M. Regionalt cerebralt blodflöde under matexponering hos överviktiga och normalviktiga kvinnor. Hjärna. 1997;120(9):1675–84. [PubMed]
  • Kawabata H, Zeki S. De neurala korrelat av begär. PLoS One. 2008;3(8):e3027. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Killgore WD, Young AD, Femia LA, Bogorodzki P, Rogowska J, Yurgelun-Todd DA. Kortikal och limbisk aktivering under visning av hög- kontra lågkalorimat. NeuroImage. 2003;19(4):1381. [PubMed]
  • Kringelbach ML. Den mänskliga orbitofrontala cortex: kopplar belöning till hedonisk upplevelse. Naturrecensioner Neurovetenskap. 2005;6(9):691–702. [PubMed]
  • Martin LE, Holsen LM, Chambers RJ, et al. Neurala mekanismer associerade med matmotivation hos överviktiga och hälsosamma vuxna. Fetma. 2009;18(2):254–60. [PubMed]
  • MATLAB 7.1, The Mathworks Inc., Natick MA, 2005.
  • McClure SM, Li J, Tomlin D, Cypert KS, Montague LM, Montague PR. Neurala korrelat av beteendemässig preferens för kulturellt bekanta drycker. Nervcell. 2004;44(2):379–87. [PubMed]
  • Meyer M, Baumann S, Marchina S, Jancke L. Hemodynamiska svar i mänsklig multisensorisk och auditiv association cortex till rent visuell stimulering. BMC neurovetenskap. 2007;8(1):14. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Miller JL, James GA, Goldstone AP, et al. Förbättrad aktivering av belöningsförmedlande prefrontala regioner som svar på matstimuli i Prader-Willis syndrom. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 2007;78(6):615–9. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Murdaugh DL, Cox JE, Cook Iii EW, Weller RE. fMRI-reaktivitet mot högkalorimatbilder förutsäger kort- och långtidsresultat i ett viktminskningsprogram. NeuroImage. 2012;59(3):2709–21. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Noppeney U, Price C. Hämtning av visuell, auditiv och abstrakt semantik. NeuroImage. 2002;15(4):917–26. [PubMed]
  • Ogden CL, Carroll MD, Kit BK, Flegal KM. Prevalens av fetma och trender i body mass index bland amerikanska barn och ungdomar, 1999-2010. JAMA. 2012;307(5):483–90. [PubMed]
  • Ojemann G, Schoenfield-McNeill J, Corina D. Anatomiska underavdelningar i mänsklig temporal kortikal neuronal aktivitet relaterad till senaste verbalt minne. Naturens neurovetenskap. 2001;5(1):64–71. [PubMed]
  • Pessoa L, Gutierrez E, Bandettini PA, Ungerleider LG. Neurala korrelat av visuellt arbetsminne: fMRI-amplitud förutsäger uppgiftens prestation. Nervcell. 2002;35(5):975–87. [PubMed]
  • Powell LM, Schermbeck RM, Szczypka G, Chaloupka FJ, Braunschweig CL. Trender i näringsinnehållet i TV-matreklam som ses av barn i USA: analyser efter ålder, livsmedelskategorier och företag. Arkiv för pediatrik och ungdomsmedicin, arkpediatrik. 2011;165:1078–1086. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Pris CJ. Språkets anatomi: bidrag från funktionell neuroimaging. Journal of Anatomy. 2002;197(3):335–59. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, et al. Differentiell aktivering av dorsala striatum genom visuella matstimuli med högt kaloriinnehåll hos överviktiga individer. NeuroImage. 2007;37(2):410. [PubMed]
  • Rudd Center för livsmedelspolitik och fetma. Trender inom TV-matreklam till ungdomar: 2010 års uppdatering. 2011 http://www.yaleruddcenter.org/resources/upload/docs/what/reports/RuddReport_TVFoodAdvertising_6.11.pdf.
  • Schor JB, Ford M. Från smakar bra till coolt: marknadsföring av barnmat och framväxten av det symboliska. Journal of Law, Medicine & Ethics. 2007;35(1):10–21. [PubMed]
  • Schur E, Kleinhans N, Goldberg J, Buchwald D, Schwartz M, Maravilla K. Aktivering i hjärnenergireglering och belöningscentra genom matsignaler varierar med val av visuell stimulans. International Journal of Obesity. 2009;33(6):653–61. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Siep N, Roefs A, Roebroeck A, Havermans R, Bonte ML, Jansen A. Hunger är den bästa kryddan: en fMRI-studie av effekterna av uppmärksamhet, hunger och kaloriinnehåll på matbelöningsbearbetning i amygdala och orbitofrontal cortex. Beteendehjärnforskning. 2009;198(1):149–58. [PubMed]
  • Smith SM. Snabb robust automatiserad hjärnextraktion. Kartläggning av mänsklig hjärna. 2002;17(3):143–55. [PubMed]
  • Stice E, Burger KS. Neurobiologi av överätande i: eLS. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd; 2012. DOI: 10.1002/9780470015902.a0024012.
  • Stice E, Yokum S, Bohon C, Marti N, Smolen A. Belöningskretsens känslighet för mat förutsäger framtida ökningar av kroppsmassa: dämpande effekter av DRD2 och DRD4. NeuroImage. 2010;50(4):1618–25. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Stoeckel LE, Weller RE, Cook E, 3:a, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Utbredd aktivering av belöningssystem hos överviktiga kvinnor som svar på bilder av kaloririk mat. NeuroImage. 2008;41(2):636–47. [PubMed]
  • Stoodley CJ, Valera EM, Schmahmann JD. Funktionell topografi av cerebellum för motoriska och kognitiva uppgifter: en fMRI-studie. NeuroImage. 2012;59(2):1560–70. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Tang D, Fellows L, Small D, Dagher A. Mat- och drogsignaler aktiverar liknande hjärnregioner: en metaanalys av funktionella MRI-studier. Fysiologi & beteende. 2012;106:317–324. [PubMed]
  • Thesen S, Heid O, Mueller E, Schad LR. Prospektiv förvärvskorrigering för huvudrörelse med bildbaserad spårning för fMRI i realtid. Magnetisk resonans inom medicin. 2000;44(3):457–65. [PubMed]
  • Totah NKB, Jackson ME, Moghaddam B. Förberedande uppmärksamhet förlitar sig på dynamiska interaktioner mellan prelimbisk cortex och främre cingulate cortex. Hjärnbarken. 2013;23:729–738. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Wansink B. Använda laddering för att förstå och dra nytta av ett varumärkes eget kapital. Kvalitativ marknadsundersökning: An International Journal. 2003;6(2):111–8.
  • Välkommen Institutionen för bilddiagnostik neurovetenskap. Institute of Neurology, University College of London, London, Storbritannien.
  • Whitney C, Kirk M, O'Sullivan J, Ralph MAL, Jefferies E. Den neurala organisationen av semantisk kontroll: TMS-bevis för ett distribuerat nätverk i vänster inferior frontal och posterior middle temporal gyrus. Hjärnbarken. 2011;21(5):1066–75. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Worsley KJ, Marrett S, Neelin P, Vandal AC, Friston KJ, Evans AC. En enhetlig statistisk metod för att bestämma signifikanta signaler i bilder av cerebral aktivering. Kartläggning av mänsklig hjärna. 1996;4(1):58–73. [PubMed]
  • Yokum S, Ng J, Stice E. Uppmärksam bias till matbilder associerade med förhöjd vikt och framtida viktökning: en FMRI-studie. Fetma. 2012;19(9):1775–83. [PMC gratis artikel] [PubMed]