Relation of Reward från matintag och förväntat matintag till fetma: en funktionell magnetisk resonansbildningsstudie (2008)

. Författarmanuskript; tillgängligt i PMC 2009 Maj 13.

PMCID: PMC2681092

NIHMSID: NIHMS100845

Eric Stice och Sonja Spoor

Oregon Research Institute

Cara Bohon

Institutionen för psykologi, University of Oregon

Marga Veldhuizen och Dana Small

JB Pierce Laboratory, Yale University

Abstrakt

Vi testade hypotesen att feta individer upplever större belöning från livsmedelskonsumtion (fullständig matbelöning) och förväntad konsumtion (föregripande matbelöning) än magra individer som använder funktionell magnetisk resonansavbildning (fMRI) med 33 tonåriga flickor (M ålder = 15.7 SD = 0.9) .

Obese i förhållande till mager tonåriga flickor visade större aktivering bilateralt i den gustatory cortex (främre och mitten insula, frontal operculum) och i somatosensory regioner (parietal operculum och Rolandic operculum) som svar på förväntat intag av choklad milkshake (mot en smaklös lösning) och till faktisk konsumtion av milkshake (kontra en smaklös lösning); dessa hjärnregioner kodar de sensoriska och hedoniska aspekterna av mat.

Emellertid obese relativt mager tonåriga flickor visade också minskad aktivering i caudatkärnan in svar på konsumtion av milkshake kontra en smaklös lösning, potentiellt för att de har minskat tillgängligheten av dopaminreceptor.

Resultaten tyder på att individer som uppvisar större aktivering i den gustatory cortex och somatosensory regioner som svar på förväntan och konsumtion av mat, men som visar svagare aktivering i striatum under matintag, kan vara i risken för överätande och därmed viktökning.

Nyckelord: fetma, föregripande matbelöning, fulländad matbelöning, fMRI

Fetma är en kronisk sjukdom som krediteras med över 111,000 XNUMX dödsfall årligen i USA, vilket till stor del är resultatet av aterosklerotisk cerebrovaskulär sjukdom, hjärtsjukdom, kolorektal cancer, hyperlipidemi, hypertoni, gallblåsjukdom och diabetes mellitus (). Tyvärr resulterar behandlingen av val vid fetma endast i övergående viktminskning () och de flesta förebyggande program för fetma minskar inte risken för framtida viktökning). Dessa interventioner kan ha begränsad effekt eftersom vår förståelse av de etiologiska processerna fortfarande är ofullständig. Även om det har konstaterats att fetma är resultatet av en positiv energibalans, är det oklart varför vissa individer har så svårt att balansera kaloriintaget med utgifterna.

En möjlig förklaring är att vissa individer har onormala subjektiva belöningar från matintag eller förväntat intag som ökar risken för fetma. Vissa forskare antar att överviktiga individer upplever större aktivering av det meso-limbiska belöningssystemet som svar på matintag (fulländad matbelöning), vilket kan öka risken för överätande (; ). Detta liknar förstärkningskänslighetsmodellen för missbruk, som antyder att vissa människor visar större reaktivitet av belöningskretsar mot psykoaktiva läkemedel (). Däremot antar andra att överviktiga individer upplever mindre aktivering av det meso-limbiska belöningssystemet som svar på matintag, vilket leder till att de äter för mycket för att kompensera för denna brist (; ). Detta liknar avhandlingen om belöningsbrist-syndrom, som antyder att människor vänder sig till alkohol- och droganvändning för att stimulera långsam belöningskretsar (). En tredje hypotes är att större förväntad belöning från matintag (föregripande matbelöning) ökar risken för överätande (; ).

Två bevislinjer antyder att det kan vara användbart att konceptuellt skilja mellan fulländad matbelöning och föregripande matbelöning. Först tyder på djurstudier att belöningsvärdet för mat skiftar från konsumtion av mat till den förväntade konsumtionen av mat efter konditionering, varvid led som är associerade med matkonsumtionen börjar framkalla föregripande belöning av maten. Naiva apor som inte hade upplevt belöningar i en miljö visade aktivering av mesotelencefala dopaminneuroner endast som svar på matsmak; efter konditionering började emellertid dopaminergisk aktivitet föregå belöningstillförsel och så småningom framkallades maximal aktivitet av de konditionerade stimuli som förutspådde den förestående belöningen snarare än av faktiskt matmottagning (; ). fann att den största dopaminergiska aktiveringen inträffade på ett förväntat sätt när råttor närmade sig och pressade på baren som gav matbelöning och aktivering minskade faktiskt när råttan fick och åt maten. Verkligen, fann att dopaminaktiviteten var större i kärnan hos råttor efter presentation av en konditionerad stimulans som vanligtvis signalerade matmottagande än efter leverans av en oväntad måltid. För det andra, hur hårt deltagarna arbetar för att tjäna mellanmål i en operant uppgift (som de senare får konsumera) är en starkare prediktor för AD lib kaloriintag än vad som är trevlighetens klassificering av smakerna på mellanmålen (; ). Dessa data tycks också innebära att förväntad belöning från matintag är en starkare avgörande för kaloriintaget än belöningen som upplevs när maten faktiskt konsumeras. Sammantaget innebär dessa data att det kan vara användbart att skilja mellan fulländad matbelöning och föregripande matbelöning när man undersöker potentiella riskfaktorer för fetma.

Hjärnavbildningstudier har identifierat regioner som verkar koda fullständig belöning av livsmedel hos individer med normal vikt. Konsumtion av smakliga livsmedel, i förhållande till konsumtion av oförglömliga livsmedel eller smaklös mat, resulterar i större aktivering av orbitofrontal cortex (OFC) och frontal operculum / insula, samt större frisättning av dopamin i dorsal striatum (; ; ). Andra hjärnavbildningsstudier har identifierat regioner som verkar koda förutsägbar matbelöning hos människor med normal vikt. Förväntat mottagande av en smakrik mat, jämfört med förväntad mottagning av osmaklig mat eller en smaklös mat, resulterar i större aktivering i OFC, amygdala, cingulate gyrus, striatum (caudate kärnan och putamen), ventral tegmental area, midbrain, parahippocampal gyrus och fusiform gyrus (; ). Dessa studier tyder på att något distinkta hjärnregioner är inblandade i föregripande och fullbordande matbelöning, men att det finns viss överlappning (OFC och striatum). Hittills har endast två studier direkt jämfört aktivering som svar på föregripande och fullbordande matbelöning för att isolera regioner som visar större aktivering som svar på en fas av belöning av mat jämfört med den andra. Förväntan på en behaglig smak, kontra faktisk smak, resulterade i större aktivering i den dopaminerge mellanhinnan, nucleus accumbens och den bakre höger amygdala (). En annan studie fann att förväntan på en trevlig drink resulterade i större aktivering i amygdala och mediodorsal thalamus, medan mottagandet av drinken resulterade i större aktivering i vänster insula / operculum (Small et al, 2008). Dessa två studier antyder att amygdala, mellanhjärnan, nucleus accumbens och mediodorsal thalamus är mer känsliga för förväntad konsumtion kontra konsumtion av mat, medan frontal operculum / insula är mer lyhörd för konsumtion kontra förväntad konsumtion av mat. Således tycks tillgängliga bevis tyder på att distinkta hjärnregioner har varit inblandade i att koda föregripande och fulländande matbelöning, även om mer forskning kommer att behövas innan fasta slutsatser är möjliga.

Vissa fynd tycks överensstämma med avhandlingen om att överviktiga individer upplever högre matbelöning, men det är inte klart om fyndet återspeglar störningar i fullbordande jämfört med föregripande matbelöning. Feta i förhållande till mager individer erinrar om att livsmedel med hög fetthalt och socker med hög socker är mer trevlig att smaka och rapporterar att äta är mer förstärkande (; ; ). Barn som är utsatta för fetma genom föräldraledighetsfetthet smakar fetthaltig mat som trevligare och visar en mer ivrig matningsstil än barn till magra föräldrar (; ). Feta barn är mer benägna att äta i frånvaro av hunger () och arbeta hårdare för mat än magra barn (). Självrapporterad mattrang korrelerade positivt med kroppsmassa och objektivt uppmätt kaloriintag (; ; ; ). Fetma vuxna rapporterar starkare sug efter livsmedel med mycket sockerhaltigt socker (; ) och arbeta för mer mat än magra vuxna (; ). Morbidly fetma relativt mager individer visade större vilande metabolisk aktivitet i den orala somatosensoriska cortex, en region associerad med känsla i munnen, läpparna och tungan (), vilket kan göra förstnämnda mer känslig för livsmedelsintagets givande egenskaper och öka risken för överätande.

Hittills har få studier på hjärnavbildning jämfört hjärnaktiveringen som svar på presentation av avbildad mat eller faktisk mat bland feta versmager individer. En studie fann ökad aktivering i högra parietal- och temporala cortices efter exponering för avbildad mat hos feta men inte magra kvinnor och att denna aktivering korrelerade positivt med hungerbetyg (). fann större dorsalt striatum-svar på bilder av högkalorifoder i feta vers mager vuxna och att kroppsmassan korrelerade positivt med respons i insula, claustrum, cingulat, somatosensorisk cortex och lateral OFC. fann större aktivering i den mediala och laterala OFC, amygdala, ventral striatum, medial prefrontal cortex, insula, anterior cingulate cortex, ventral pallidum, caudate, and hippocampus response to images of high-calorie foods (versus low-calorie foods) for obese relative att luta individer. Aktivering av OFC och cingulat som svar på att titta på bilder av välsmakande livsmedel korrelerade emellertid negativt med BMI bland kvinnor med normal vikt (Killgore & Yargelun-Todd, 2005). fann att rygginsula och bakre hippocampus förblir onormalt känsliga för konsumtion av mat hos tidigare feta jämfört med mager individer, vilket leder till slutsatsen att dessa onormala svar kan öka risken för fetma.

Andra fynd är mer konsekventa med tanken att feta individer kan uppleva mindre matbelöning. fann att D2-receptorer är reducerade i striatum hos sjukligt feta individer i proportion till deras kroppsmassa, vilket antyder att de uppvisar minskad dopaminreceptorbindning i det meso-limbiska systemet. Även om det ännu inte har fastställts om överviktiga individer uppvisar minskad D2-receptortäthet relativt mager individer, har feta råttor lägre basala dopaminnivåer och reducerat D2-receptoruttryck än magra råttor (; ; ), men ändå feta råttor visar mer fasisk frisättning av dopamin under utfodring än magra råttor (). Vidare arbetar mager och överviktiga vuxna med TaqI A1-allelen, som är förknippad med reducerade D2-receptorer och svagare dopamin-signalering, mer för att tjäna mat i operanta paradigmer (, ). Dessa resultat eko bevis på att beroendeframkallande beteenden som alkohol, nikotin, marijuana, kokain och heroin missbruk är förknippade med minskad D2-receptortäthet och avstämd känslighet hos mesolimbiska kretsar för att belöna (; ). positivt att underskott i D2-receptorer kan predisponera individer att använda psykoaktiva läkemedel eller äta för mycket för att öka ett trögt dopamin-belöningssystem. Det är emellertid möjligt att överätande livsmedel med hög fetthalt och högt socker leder till nedreglering av D2-receptorer (), parallellt med neuralt svar på kronisk användning av psykoaktiva läkemedel (). Djurstudier tyder faktiskt på att upprepat intag av söta och feta livsmedel resulterar i nedreglering av D2-receptorer och minskad D2-känslighet (; Kelley, Will, Steininger, Xhang, & Haber, 2003); förändringar som sker som svar på missbruk.

Sammanfattningsvis finns det nya bevis på att överviktiga individer kan visa allmänna avvikelser i matbelöningen relativt mager individer. Speciellt rapporterar överviktiga i förhållande till mager individer större begär efter livsmedel med hög fetthalt / socker, finner äta mer förstärkande, visar större aktivering av den somatosensoriska cortex och visar större reaktivitet hos det gustatory cortex mot matintag och presentation av mat eller avbildad mat. Ändå finns det också bevis för att överviktiga individer visar ett hypofunktionellt striatum, vilket kan få dem att äta för mycket för att öka ett trögt belöningsnätverk eller kan vara ett resultat av receptorns nedreglering. En faktor som kan ha bidragit till de blandade resultaten är att många studier använde självrapportåtgärder, vilket kan vara vilseledande eftersom de som kämpar med överätande kan anta att mat är mer givande för dem, vilket påverkar hur de slutför skalorna. Vidare utnyttjar självrapporteringsskalor troligtvis förväntad belöning från matintag, eller minnet av belöning från intag av mat, snarare än belöning som upplevdes under matkonsumtion, eftersom studierna inte mätte upplevd belöning under matintag. Dessutom är fynd från självrapport och beteendemått känsliga för sociala önskvärden. Dessutom har få studier faktiskt involverat matintag eller exponering för verklig mat, vilket kan begränsa den ekologiska giltigheten av resultaten. Kanske viktigast av allt är att tidigare studier inte har använt paradigmer som specifikt utformats för att bedöma individuella skillnader i fullständig och föregripande livsmedelsbelöning vid jämförelse av feta med mager individer. Därför tror vi att det kan vara användbart att använda objektiva hjärnavbildningsparadigmer som direkt mäter aktivering av belöningskretsar som svar på matintag och förväntat livsmedelsintag. Så vitt vi vet har studier inte använt hjärnavbildning för att testa om överviktiga individer visar differentiell aktivering av matbelöningskretsar under matförbrukning eller förväntad konsumtion relativt mager individer.

Den aktuella studien försökte att mer karaktärisera karaktären av individuella skillnader i nervrespons på mat med hjälp av objektiv hjärnavbildningsmetodik, med hopp om att en förbättrad förståelse av neurologiska substrat som ökar risken för fetma kommer att främja etiologiska modeller och utformningen av effektivare förebyggande och behandlingsinsatser. Vi utvidgade tidigare resultat genom att undersöka aktivering som svar på mottagande av chokladmilkshake kontra smaklös lösning (fulländad matbelöning) och som svar på ledtrådar som signalerar förestående leverans av chokladmilkshake kontra smaklös lösning (föregripande matbelöning) bland feta och magra individer. Vi ansåg att feta i förhållande till mager individer skulle visa större aktivering i den gustatory cortex och den somatosensory cortex, och mindre aktivering i striatum, som svar på förväntan och konsumtion av milkshake. Vi ansåg också att deltagarnas kroppsmassa skulle visa linjära förhållanden till aktivering i dessa hjärnregioner. Vi studerade ungdomar eftersom vi ville minska risken för att en lång historia av fetma kan leda till att receptorn nedregleras sekundärt till en kroniskt rik kost. Vi studerade kvinnor eftersom det primära målet med denna studie var att testa huruvida matbelöningsavvikelser korrelerar med bulimisk patologi, vilket är sällsynt hos män.

Metod

Deltagare

Deltagarna var 44 friska tonårsflickor (M ålder = 15.7; SD = 0.93); 2% asiatiska / Stillahavsöarna, 2% afroamerikaner, 86% europeiska amerikaner, 5% indianer och 5% blandat rasarv. Deltagare från en större studie av kvinnliga gymnasieelever som tycktes uppfylla inkluderingskriterierna för den aktuella bildstudien frågades om de var intresserade av att delta i en studie om det neurala svaret på presentation av mat. De som rapporterade binge ätande eller kompensationsbeteenden under de senaste tre månaderna, all användning av psykotropa läkemedel eller olagliga droger, huvudskada med medvetenhetsförlust eller aktuell Axis I psykiatrisk störning utesluts. Uppgifter från elva deltagare analyserades inte eftersom de visade överdrivet huvudrörelse under skanningarna; 3 visade så uttalad huvudrörelse att skanningarna avslutades och huvudrörelsen för ytterligare 11 överskred 4 mm (M = 7 mm, intervall 2–2.8 mm). Eftersom erfarenheten indikerar att inklusive deltagare som visar huvudrörelse större än 2 mm introducerar överdriven felvarians, utesluter vi alltid sådana deltagare från våra studier (t.ex. , ; ). Detta resulterade i ett slutligt urval av 33 deltagare (kroppsmassindexintervall = 17.3–38.9). Den lokala institutionella granskningsnämnden godkände detta projekt. Alla deltagare och föräldrar gav skriftligt medgivande.

åtgärder

Body Mass

Kroppsmassindex (BMI = kg / m2) användes för att reflektera fett (). Efter borttagning 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. BMI korrelerar med direkta mått på totalt kroppsfett, t.ex. röntgenabsorptiometri med dubbla energi (r = .80 till .90) och med hälsoåtgärder inklusive blodtryck, ogynnsamma lipoproteinprofiler, aterosklerotiska lesioner, seruminsulinnivåer och diabetes mellitus i ungdomsprover (). Per konvention () definierades fetma med 95th percentiler av BMI för ålder och kön, baserat på historiskt nationellt representativa data eftersom denna definition stämmer nära med BMI-skärpunkten som är förknippad med ökad risk för viktrelaterade hälsoproblem (). Ungdomar med BMI-poäng under 50th percentil med dessa historiska normer definierades som mager. Bland de 33 deltagarna som tillhandahöll användbara fMRI-data klassificerades 7 som feta, 11 klassificerades som magra och de återstående 15 deltagarna föll mellan dessa två ytterligheter.

fMRI-paradigm

Deltagarna ombads att konsumera sina regelbundna måltider, men att avstå från att äta eller dricka (inklusive koffeinhaltiga drycker) i 4-6 timmar omedelbart före deras bildbehandling för standardiseringsändamål. Vi valde denna berövningsperiod 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 avslutade paradigmet mellan 16:00 och 18:00, men en undergrupp slutförde skanningar mellan 11:00 och 13:00. Före avbildningssessionen blev deltagarna bekanta med fMRI-paradigmet genom övning på en separat dator.

Milkshake-paradigmet utformades för att undersöka fulländad och föregripande matbelöning. Stimuli presenterades i fyra separata avsökningar. Stimulerna bestod av 4 svarta former (diamant, fyrkant, cirkel) som signalerade leveransen av antingen 3 ml av en chokladmilkshake (0.5 skopar Haagen-Daz vaniljglass, 4 koppar 1.5% mjölk och 2 matskedar Hersheys choklad sirap), en smaklös lösning eller ingen lösning. Även om kopplingen av ledtrådar med stimuli och varaktigheten av stimulanspresentation bestämdes slumpmässigt mellan deltagarna, så randomiserade vi inte presentationen mellan deltagarna. Den smaklösa lösningen, som var utformad för att efterlikna den naturliga smaken av saliv, bestod av 2 mM KCl och 25 mM NaHCO3 (). Vi använde konstgjord saliv eftersom vatten har en smak som aktiverar smakbarken (Zald & Pardo, 2000). På 50% av choklad- och smaklösa lösningsförsök levererades inte smaken som förväntat för att möjliggöra undersökning av det neurala svaret på förväntan på en smak som inte var förvirrad med det faktiska mottagandet av smaken (oparade försök) (Figur 1). Det fanns sex händelser av intresse för paradigmet: (1) choklad milkshake cue följt av milkshake smak (parat milkshake cue), (2) mottagande av milkshake smak (milkshake leverans), (3) choklad milkshake cue följt av ingen milkshake smak ( oparad milkshake-cue), (4) smaklös lösningskod följt av smaklös lösning (parad smaklös signal), (5) mottagande av smaklös lösning (smaklös leverans), och (6) smaklös lösningskod följt av ingen smaklös lösning (oparad smaklös lösning) . Bilderna presenterades i 5–12 sekunder (M = 7) med MATLAB-körning från Windows. Smakleverans inträffade 4 till 11 sekunder (M = 7) efter början av signalen. Som ett resultat varade varje händelse mellan 4–12 sekunder. Varje körning bestod av 16 evenemang. Smak levererades med användning av två programmerbara sprutpumpar (Braintree Scientific BS-8000) kontrollerade av MATLAB för att säkerställa en jämn volym, hastighet och tidpunkt för smakleverans. Sextio ml sprutor fyllda med chokladmjölkshake och den smaklösa lösningen anslöts via Tygon-slang genom en vågledare till ett grenrör fäst vid fågelburets huvudspole i MR-skannern. Grenröret passade in i deltagarnas mun och levererade smaken till ett konsekvent segment av tungan. Denna procedur har framgångsrikt använts tidigare för att leverera vätskor i skannern och har beskrivits i detalj någon annanstans (t.ex. ). Smakskön förblev på skärmen i 8.5 sekunder efter att smaken levererades, och deltagarna instruerades att svälja när formen försvann. Nästa cue dök upp 1 till 5 sekunder efter det att den föregående cue avbröts. Bilder presenterades med en digital projektor / omvänd skärmvisningssystem till en skärm i MRI-skannerns bakre ände och var synliga via en spegel monterad på huvudspolen.

Figur 1 

Exempel på timing och beställning av presentation av bilder och drycker under körningen.

Fem bevislinjer från en pågående fMRI-studie som använde detta paradigm med tonåriga flickor (N = 46) föreslår att det är ett giltigt mått på individuella skillnader i föregripande och fullbordande matbelöning. Först bedömde deltagarna milkshake som signifikant (t = 9.79, df = 45, r = .68, p <.0001) trevligare än den smaklösa lösningen enligt en visuell analog skala, vilket bekräftar att milkshaken var mer givande för deltagarna än den smaklösa lösningen. För det andra korrelerade behaglighetens värderingar för milkshaken med aktivering i den främre isolen (r = .70) som svar på milkshake-signaler och med aktivering i parahippocampal gyrus som svar på milkshake-mottagning (r = .72). För det tredje, aktivering i regioner som representerar föregripande och fulländad matbelöning (; ; ) som svar på förväntan och mottagandet av milkshake i detta fMRI-paradigm korrelerade (r = .84 till .91) med självrapporterad smak och sug efter olika livsmedel, bedömd med en anpassad version av Food Craving Inventory ().1 För det fjärde korrelerar aktivering som svar på föregripande och fullbordande matbelöning i detta fMRI-paradigm (r = .82 till .95) med hur hårda deltagare arbetar för mat och hur mycket mat de arbetar för i en operativ beteendeuppgift som bedömer individuella skillnader i matförstärkning (). För det femte visade deltagare som visade relativt större aktivering som svar på föregripande och fullbordande matbelöning i detta fMRI-paradigm signifikant (p <.05) mer viktökning under ett års uppföljning än deltagare som visar mindre aktivering i detta paradigm (r = .54 till .65). Sammantaget ger dessa fynd bevis för giltigheten av detta fMRI-belöningsparadigm.

Avbildning och statistisk analys

Skanning utfördes av en Siemens Allegra 3 Tesla MRI-skanner som bara var head-head. En vanlig fågelburspole användes för att skaffa data från hela hjärnan. En vakuumkudde med termoskum och ytterligare stoppning användes för att begränsa huvudrörelsen. Totalt samlades 152 skanningar under var och en av fyra funktionella körningar. Funktionella genomsökningar använde en T2 * -viktad gradient-fototeknik (EPI) med enkel skott (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 användning av SPM5-programvara (Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK) i MATLAB (Mathworks, Inc., Sherborn, MA) (Friston et al., 1994; ). Bilderna var tidsförvärvskorrigerade till den skiva som erhölls vid 50% av TR. Alla funktionella bilder anpassades sedan till medelvärdet. Bilderna (anatomiska och funktionella) normaliserades till den normala MNI-mallhjärnan implementerad i SPM5 (ICBM152, baserat på i genomsnitt 152 normala MRI-skanningar). Normalisering resulterade i en voxelstorlek på 3 mm3 för funktionella bilder och en voxelstorlek på 1 mm3 för strukturella bilder. Funktionella bilder jämnades ut med en 6 mm FWHM isotropisk gaussisk kärna.

För att identifiera hjärnregioner aktiverade som svar på fullbordande belöning kontrasterade vi BOLD svar under mottagandet av milkshake kontra under mottagandet av smaklös lösning. Vi ansåg ankomsten av en smak i munnen som en fullständig belöning, snarare än när smaken sväljs, men vi erkänner att effekter efter förtäring också bidrar till matens belöningsvärde (). För att identifiera hjärnregioner aktiverade som svar på föregripande belöning i milkshake-paradigmet kontrasterades BOLD-svaret under presentationen av signaleringssignalens förestående leverans av milkshake med svaret under presentationen av signalledningen förestående leverans av smaklös lösning. Vi analyserade data från oparad cue-presentation där smakarna inte levererades för att säkerställa att mottagandet av den faktiska smaken inte skulle påverka vår operativa definition av förväntad hjärnaktivering. 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), implementerad i SPM5, bestående av en blandning av 2 gammafunktioner 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 tidpunkten för att försvinna (försökspersonerna tränades att svälja vid denna tidpunkt) som en variabel utan intresse. Vi inkluderade också temporära derivat av den hemodynamiska funktionen för att få en bättre modell av data (). Ett 128 sekunders högpassfilter (per SPM5-konvention) användes för att avlägsna lågfrekvensbrus och långsamma drivningar i signalen.

Individuella kontrastkartor konstruerades för att jämföra aktiveringarna inom varje deltagare för ovannämnda kontraster i SPM5. Mellan gruppjämförelser utfördes sedan med hjälp av slumpmässiga effektmodeller för att redogöra för variationer mellan deltagare. För analys av fullbordad matbelöning infördes parameteruppskattningsbilder från milkshake - smaklös kontrast i en andra nivå 2 × 2 ANOVA (överviktigt kontra magert) av (milkshake mottagande - smaklöst kvitto). För analys av förväntad matbelöning infördes parameteruppskattningsbilder från oparad milkshake - oparad smaklös kontrast (dvs. milkshake-kö följt av milkshake-mottagning - smaklös kö inte följt av smaklös mottagning) in i den andra nivån 2 × 2 ANOVA (obese vs. . lean) av (oparad milkshake - oparad smaklös). Således använde vi ANOVA-modeller för att specifikt testa om feta deltagare visade signifikant större matbelöningsavvikelser än magra deltagare.

Individuella SPM-kontrastkartor ingick också i regressionsmodeller med BMI-poäng som anges som ett kovariat. Denna modell testade huruvida deltagare med högre BMI-poäng visade större aktivering som tros reflektera fullständig belöning och föregripande mat i förhållande till deltagare med lägre BMI-poäng. Vi uppskattade dessa regressionsmodeller för att ge ett mer känsligt test av dessa relationer med hjälp av data från alla deltagare i urvalet (ANOVA-modellerna inkluderade endast feta och magra deltagare).

Betydelsen av BOLD-aktivering bestäms genom att beakta både den maximala intensiteten för ett svar såväl som omfattningen av svaret. SPM förlitar sig främst på maximal intensitet för att bestämma betydelse och sätter ett strikt intensitetskriterium med t-kartor trösklade kl p <0.001 (okorrigerad) per voxel och ett mer liberalt utsträckningskriterium (klusterkriterium 3 voxels). Efter konventionen använde vi detta kriterium för att bestämma betydelsen för våra aktiveringar för både regressionsmodellerna och ANOVA-modellerna. Aktiveringskluster ansågs betydande vid p <.05 (med avseende på kluster) korrigerad för flera jämförelser över hela hjärnan. Baserat på tidigare studier utförde vi riktade sökningar i områden som aktiverats av fullbordande och förväntande matbelöning: striatum, amygdala, mellanhjärnregioner, orbitofrontal cortex, dorsolateral prefrontal cortex, insula, anterior cingulate gyrus, parahippocampal gyrus och fusiform gyrus.

Resultat

Test av om överviktiga deltagare visade skillnader i föregripande matbelöning i förhållande till magra deltagare (milkshake cue kontra smaklös signal)

Vi genomförde analyser som jämförde hjärnansvar hos feta tonåriga flickor (N = 7, M BMI = 33, SD = 4.25) för mager tonåriga flickor (N = 11, M BMI = 19.6, SD = 1.08) med användning av en grupp ANOVA-modell. Totalt 13 aktiveringskluster var belägna inom insulaen, den Rolandiska regionen och de temporala, frontala och parietal operala regionerna; feta deltagare visade större aktivering i dessa områden jämfört med mager deltagare (Figur 2A-B och Tabell 1). Av dessa 13 aktiveringskluster föll 9 i vänster och 4 på den högra halvklotet. Fetma deltagare visade också större aktivering i vänster främre cingulatbarken (ventral Brodmann-området (BA) 24) än mager deltagare. Tabell 1 rapporterar koordinater, voxelstorlek, okorrigerad p-värden och effektstorlekar (η2). Flera p-värden var signifikanta vid p <.05 hela hjärnan korrigerad på klusternivå. Effektstorlekarna från dessa analyser varierade från små (η2 = .01) till stor (η2 = .17), med en medeleffekt av 05, som representerar en medeleffektstorlek per .2

Figur 2 

A. Saggital sektion av större aktivering i vänster främre isolat (−36, 6, 6, Z = 3.92, P okorrigerad <001) som svar på förväntad matbelöning hos överviktiga jämfört med magra försökspersoner med B. stapeldiagram för parameter uppskattningar från .
Tabell 1 

Regioner som visar ökad aktivering under förväntad matbelöning och fullständig belöning av mat hos överviktiga unga flickor (N = 7) jämfört med Lean Adolescent Girls (N = 11)

Test av huruvida deltagarnas BMI visade linjära förhållanden till föregripande matbelöning

Enskilda SPM-kontrastkarter infördes i regressionsmodeller med BMI-poäng som ett kovariat för att testa om BMI är linjärt relaterat till aktivering som svar på förväntad matbelöning. Dessa analyser var mer känsliga eftersom de involverade alla deltagare, snarare än bara feta och magra deltagare. Vi hittade en positiv korrelation av BMI med aktiveringar i den ventrale laterala och rygg laterala prefrontala cortex och temporala operculum som svar på föregripande belöning av livsmedel (Figur 3A och Tabell 2). Ingen av effekterna var emellertid signifikanta vid p <.05 hela hjärnan korrigerad på klusternivå. Effektstorlekarna från dessa analyser var alla stora per kriterier (intervall r = .48 till .68), med ett medelvärde r = .56.

Figur 3 

A. Axiell sektion av större aktivering i vänster temporal operculum (TOp; −54, −3, 3, Z = 3.41, P okorrigerad <.001) och i höger ventrolateral prefrontal cortex (VLPFC; 45, 45, 0, Z = 3.57, P okorrigerad <.001) i .
Tabell 2 

Regioner som svarar under förväntad matbelöning och fullständig belöning av mat som en funktion av kroppsmassindex (N = 33)

Test av om överviktiga deltagare visade skillnader i fulländad matbelöning i förhållande till magra deltagare (mottagande av milkshake mot mottagande av smaklös)

Jämfört med resultaten med avseende på föregripande matbelöning fann vi att överviktiga tonåriga flickor visade större aktivering i Rolandic operculum och vänster frontal operculum som svar på fullständig matbelöning jämfört med magra deltagare (Figur 2C-D och Tabell 1). Aktiveringsklustret i Rolandic operculum var betydande kl p <.05 hela hjärnan korrigerad på klusternivå (se Tabell 1). Effektstorlekarna från dessa analyser varierade från små (η2 = 03) till medium (η2 = .08), med en medeleffekt av 06, som representerar en medeleffektstorlek per kriterier.

Test av om deltagarnas BMI visade linjära förhållanden till fulländad matbelöning

Individuella SPM-kontrastkarter infördes också i regressionsmodeller med BMI-poäng som ett samvariation för att testa om BMI är linjärt relaterat till aktivering som svar på fullbordande matbelöning. Ett positivt samband hittades mellan BMI och aktivering i insulaen och flera regioner i operculum (Bild 3B – C och Tabell 2). BMI var också negativt korrelerat med aktivering i caudatkärnan som svar på fulländad matbelöning i denna mer känsliga modell, vilket indikerar att höga BMI-deltagare visade minskat svar i detta område jämfört med låg BMI-deltagare (Figur 3D-E och Tabell 2). Ingen av p-värdena var signifikanta vid p <.05 hela hjärnan korrigerad på klusternivå. Effektstorlekarna från dessa analyser var medelstora (r = .35) till stor (r = .58) per kriterier, med en genomsnittlig effekt som var stor (r = .48).

Diskussion

Denna studie testade hypotesen att feta tonåriga flickor skulle visa differentiell aktivering i belöningskretsar som svar på livsmedelskonsumtion och förväntad konsumtion relativt mager tonåriga flickor och att aktivering skulle vara linjärt relaterad till deltagarnas BMI. Hjärnansvar undersöktes under mottagandet av chokladmjölkshake mot smaklös lösning (fulländad matbelöning) och som svar på ledtrådar som signalerar förestående leverans av chokladmjölkshake kontra smaklös lösning (förutseende matbelöning). Baserat på resultat från tidigare studier (t.ex. ), vi förväntade oss avvikelser i fullständig och föregripande matbelöning bland feta deltagare i förhållande till deras magra motsvarigheter.

Som man antagit var svaret på fulländande och föregripande matbelöning i de förutsagda regionerna olika hos de feta tonårstjejerna jämfört med deras magra motsvarigheter. Fetma deltagare visade större aktivering i den primära gustatory cortex (anterior insula / frontal operculum) och i den somatosensory cortex (den Rolandic operculum, temporala operculum, parietal operculum och posterior insula) och anterior cingulate som svar på vårt mått på föregripande matbelöning jämfört att luta deltagare. Dessa effektstorlekar var små till stora i storlek, med en medeleffektstorlek som var medellång. Insula har visat sig spela en roll i föregripande matbelöning (; ; ) och mattrang (). Dessutom visade Balleine och Dickenson (2001) att djur med resektion av insula inte lär sig att beteende som svarar på mat är devalverat, vilket också antyder en roll av insulaen i föregripande matbelöning. Det ventrala främre cingulatområdet har visat sig vara involverat i kodning av energiinnehåll och smakbarhet hos livsmedel (). Som ett resultat kan våra resultat tyder på att de överviktiga individerna upplevde ökad förväntan på mjölkskakens smaklighet jämfört med magra individer. Det kommer att vara viktigt för framtida studier att utesluta möjligheten att konditionering som uppstår till följd av överätande livsmedel med hög fetthalt och högt socker inte bidrar till den förhöjda förväntade matbelöningen som visas av feta deltagare.

Som det antagits fanns det bevis på att överviktiga deltagare visade differentiell aktivering som svar på fulländad matbelöning relativt mager deltagare. Den förstnämnda visade ökad aktivering i Rolandic operculum, frontal operculum, posterior insula och cingulate gyrus som svar på fullbordande matbelöning jämfört med den senare. Effektstorlekar var små till medelstora i storlek, med en genomsnittlig effektstorlek som var medellång. Dessa resultat överensstämmer med resultaten från tidigare studier; fann att andelen kroppsfett korrelerade med ökad aktivering i insulaen under den sensoriska upplevelsen av en måltid och fann större aktivering i den somatosensoriska cortexen under vila som en funktion av BMI. Med tanke på att insula och överliggande operculum har förknippats med subjektiv belöning från matintag (; ), dessa fynd kan innebära att överviktiga individer upplever större matbelöning i förhållande till magra individer, vilket kan motsvara beteendedata från andra studier som beskrivs i inledningen.

Vi testade också om BMI är linjärt relaterat till aktivering som svar på föregripande och fulländande matbelöning med regressionsmodeller för att ge ett mer känsligt test av de hypotesiserade relationerna. Jämfört med resultaten som hittades i ANOVA-modellerna fann vi ökad aktivering i den temporala operculum till föregripande livsmedelsbelöning som en funktion av BMI. Vidare hittades större svar i det dorsolaterala prefrontala cortex som svar på föregripande matbelöning som en funktion av BMI. Också jämförbar med resultaten från ANOVA-modellerna var den ökade aktiveringen i insula / frontoparietal operculum som svar på fullbordande matbelöning som en funktion av BMI. Sammantaget konvergerades resultaten av regressionsmodellerna generellt med resultaten från ANOVA-modellerna, även om de senare analyserna endast involverade feta och magra deltagare, vilket ger ytterligare fynd som överensstämmer med våra hypoteser. Relationerna identifierade i regressionsmodellerna var vanligtvis stora effekter.

Intressant nog antydde regressionsmodellerna att BMI var omvänt relaterat till aktivering i caudatkärnan som svar på fulländad matbelöning, som antagits baserat på tidigare fynd (). Detta var en stor effektstorlek. Vårt funktionella fynd bekräftar och utvidgar resultaten som rapporterats i studien utförd av , i vilka de fann att sjukligt överviktiga visade minskad tillgänglighet av D2-receptor vid vila i putamen i proportion till deras BMI. Dessa fynd kan återspegla lägre tillgänglighet av dopaminreceptorer. Det är möjligt att individer äter för mycket för att stimulera ett trögt och långvarigt dopaminbaserat belöningssystem (). Alternativt kan förhöjt intag av livsmedel med hög fetthalt och högt sockerrester resultera i nedreglering av receptorn, vilket har observerats bland droganvändare (). Som noterats antyder djurstudier att upprepat intag av söta och feta livsmedel resulterar i nedreglering av D2-receptorer och minskad D2-känslighet (; ). En annan möjlig tolkning är att överviktiga individer visar hypofunktion av matbelöningskretsar under vila, men hyperfunktion när de utsätts för mat eller matkoder. Denna tolkning överensstämmer med bevisen att feta och postfeta individer visar större respons i rygginsula och posterior hippocampus efter matintag relativt mager individer (), att exponering för ledtrådar resulterar i ökad aktivering av de högra parietala och temporala kortikorna hos feta men inte magra individer (; ), att överviktiga individer visar större aktivering i dorsal striatum, insula, claustrum och somatosensory cortex som svar på matkoder än magra individer (), att feta råttor har lägre basala dopaminnivåer och reducerat D2-receptoruttryck än magra råttor (; ; ) och att feta råttor visar mer fasisk frisättning av dopamin under utfodring än mager råttor (). Denna tolkning överensstämmer emellertid inte med bevisen att feta i förhållande till mager individer visade större vilande metabolisk aktivitet i den orala somatosensoriska cortex () och att aktivering av OFC och cingulering som svar på visning av bilder av smakliga livsmedel korrelerade negativt med BMI bland kvinnor med normal vikt (). Det kommer att vara användbart för framtida forskning att avgöra vilken tolkning som förklarar de till synes inkonsekventa resultaten, eftersom det avsevärt skulle förbättra vår förståelse för etiologiska processer och underhållsprocesser som bidrar till fetma.

Sammantaget tyder de nuvarande resultaten på att olika hjärnregioner aktiveras av föregripande mot fullbordande matbelöning, vilket är ett viktigt bidrag eftersom endast ett fåtal studier har försökt att identifiera de neurala underlagen för föregripande och fullbordande matbelöning. I ANOVA-modellerna som jämför feta med mager deltagare (Tabell 1), aktiverades Rolandic operculum och frontal operculum av både förväntan och konsumtion av milkshake, men den temporala operculum, parietal operculum, anterior insula, posterior insula och ventral anterior cingulate aktiverades endast som svar på förväntat mottagande av milkshake. I regressionsmodellerna som undersökte sambandet mellan BMI och aktiveringsregioner (Tabell 2), det fanns ingen överlappning i aktiverade regioner: medan det ventrolaterala prefrontala cortex, dorsala laterala prefrontala cortex och temporala operculum aktiverades som svar på förväntat mottagande av milkshake, insulaen, frontoparietal operculum, parietal operculum och caudatkärnan aktiverades som svar på mottagande av milkshake. Dessa resultat överensstämmer till stor del med de från tidigare studier som har undersökt hjärnregioner som är specifika för fulländande och föregripande matbelöning (; ; ; Small et al., 2008; ).

Denna studie är ny genom att den är en av de första som testade förhållandena mellan BMI och neuralt svar på föregripande och fulländande matbelöning med hjälp av ett paradigm som involverar leverans av mat i skannern. Emellertid hade denna studie flera begränsningar som bör noteras. Först hade vi en måttlig provstorlek för att testa mellan gruppeffekter, även om den var större än de flesta tidigare publicerade fMRI-studier av matbelöning publicerad hittills. För det andra använde vi bara en smaklig smak. Kanske andra smaker är mer givande för deltagarna och skulle ha lett till större belöningssvar i hjärnan. För det tredje, eftersom mottagandet av milkshake alltid föregicks av cue (dvs. aldrig levererats utan cue), visste deltagarna alltid om smaken innan den levererades. Tidigare studier (t.ex. ) har funnit differentiellt svar på smak och smaker som en funktion av om de är förväntade eller oväntade. Därför bör utredare överväga att inkludera ett mått på svar på mottagandet av oväntad matbelöning i framtida studier. För det fjärde var signalerna som användes för milkshake-paradigmet geometriska former, som kanske inte hade tillräckligt med belöningsbetydelse för deltagarna och därför kan ha skapat trubbiga förutseende sensationer och hjärnaktivering. För det femte samlade vi begränsade beteendedata för att validera fMRI-paradigmet med deltagare i vår studie. Giltighetsdata från pågående studier som använder detta paradigm tyder dock på att det är ett giltigt mått på individuella skillnader i matbelöning.

Sammanfattningsvis tyder våra resultat på differentiellt neuronsvar under förutseende och fullbordande matbelöning som en funktion av fetma och BMI, även om det kommer att vara viktigt att replikera dessa relationer i oberoende prover. Eftersom det fanns större respons i många regioner som har visat sig koda matbelöning hos feta deltagare, svarar mönstret på svaret på beteendestudier som tyder på att överviktiga individer förväntar sig mer belöning från matintag och upplever större sensoriskt nöje när de äter. Vi fann emellertid också att deltagare med högre BMI visade mindre aktivering i striatum som svar på livsmedelskonsumtion relativt de med lägre BMI, vilket är förenligt med förslaget att feta individer kan uppleva mindre frisättning av dopamin när de konsumerar mat relativt magra individer. Det är biologiskt möjligt att individer kan förutse mer belöning från matintag och uppleva större somatosensoriskt nöje när de äter, men ändå upplever mindre fasisk frisättning av dopamin när mat konsumeras, eftersom var och en involverar separata nervkretsar. Det är emellertid också möjligt att vissa av dessa avvikelser föregår fetma medan andra är en följd av överätning. Till exempel kan de två förstnämnda effekterna öka risken för hyperfagi som resulterar i en positiv energibalans, och den senare effekten kan vara en produkt av receptorens nedreglering sekundär till konsumtion av en fettsnål diet med högt socker. Alternativt kan hypofunktionering av dopaminmedierad belöningskrets leda till att individer äter för mycket för att kompensera för detta belöningsunderskott, vilket genom konditionering ger större förväntad matbelöning och ökad utveckling av somatosensotry cortex. Det kommer att vara avgörande för prospektiva studier att undersöka vilka av dessa avvikelser som föregår början av fetma och vilka är en produkt av kronisk överätning. Det är vårt hopp att en systematisk undersökning av avvikelser som föregår fetma börjar möjliggör utformning av effektivare förebyggande och behandlingsinsatser.

Erkännanden

Denna studie stöds av forskningsbidrag (R1MH64560A) från National Institute of Health.

Tack till projektassistent Keely Muscatell och deltagarna som gjorde denna studie möjlig.

fotnoter

1Food Craving Inventory (FCI, ) utvärderar graden av begär efter olika livsmedel. Vi anpassade denna skala genom att också begära betyg på hur smakliga deltagare hittar varje mat. Den ursprungliga FCI har visat intern konsistens (α = 93), 2-veckors testförnyad tillförlitlighet (r = .86) och känslighet för att upptäcka interventionseffekter (; ). I en pilotstudie (n = 27) sugskala och smakbarhetsskala visade intern konsistens (α = .91 respektive .89).

2Medan vissa programvarupaket, som AFNI (Analys av funktionella neuroImages), främst fokuserar på volym och därmed använder ett större klusterkriterium, fokuserar SPM främst på intensitet och använder ett mindre klusterkriterium (men högre intensitetskrav). Med ett intensitetskrav på t <0.001 och ett angränsande 3-voxel minimiklusterkriterium för tröskelvärden för t-kartor är standard för SPM och är den metod som vi har använt i tidigare studier. Inom detta sammanhang är det viktigt att notera att alla kluster vi rapporterar är större än 3 voxels (Tabeller 1 och and22).

3Baserat på bevisen på att belöningsrelaterad nervfunktion hos kvinnor ökas under mitten av follikelfasen (), skapade vi en dikotom variabel som återspeglade om deltagarna slutförde fMRI-skanningarna under den mittfollikulära fasen (dag 4–8 efter början av menstruation; n = 2) eller inte (n = 31). När vi kontrollerade för denna variabel i alla analyser förblev aktiveringen i de rapporterade regionerna betydande.

Referensprojekt

  • Balleine B, Dickinson A. Effekten av lesioner i den isolerade cortex på instrumentell konditionering: Bevis för en roll i incitamentsinlärning. Journal of Neuroscience. 2000; 20: 8954-8964. [PubMed]
  • Barlow SE, Dietz WH. Fetmautvärdering och behandling: Expertkommitténs rekommendationer. Pediatrik. 1998; 102: E29. [PubMed]
  • Bello NT, Lucas LR, Hajnal A. Upprepad sackarosåtkomst påverkar dopamin D2-receptorensitet i striatumet. Neuroreport. 2002; 13: 1557-1578. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Berns GS, McClure SM, Pagoni G, Montague PR. Förutsägbarhet modulerar människans hjärnrespons till belöning. Journal of Neuroscience. 2001; 21: 2793-2798. [PubMed]
  • Blackburn JR, Phillips AG, Jakubovic A, Fibiger HC. Dopamin och förberedande beteende: En neurokemisk analys. Beteende neurovetenskap. 1989; 103: 15-23. [PubMed]
  • Cohen J. Statistisk maktanalys för beteendevetenskaper. 2. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum; 1988.
  • Cole TJ, Bellizzi MC, Flegal K, Dietz WH. Upprätta en standarddefinition för övervikt och fetma över hela världen: Internationell undersökning. British Medical Journal. 2000; 320: 1-6. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Kommer DE, Blum K. Belöningsbristsyndrom: genetiska aspekter av beteendestörningar. Framsteg inom hjärnforskning. 2000; 126: 325-341. [PubMed]
  • Davis C, Strachan S, Berkson M. Känslighet för belöning: Implikationer för överätande och fetma. Aptit. 2004; 42: 131-138. [PubMed]
  • Dawe S, Loxton NJ. Impulsivitetens roll i utvecklingen av substansanvändning och ätstörningar. Neurovetenskap och biobeteende. 2004; 28: 343-351. [PubMed]
  • De Araujo IE, Rolls ET. Representation i den mänskliga hjärnan av mattextur och oral fett. Journal of Neuroscience. 2004; 24: 3086-3093. [PubMed]
  • Delahanty LM, Meigs JB, Hayden D, Williamson DA, Nathan DM. Psykologiska och beteendemässiga korrelat av baslinje BMI i programmet för förebyggande av diabetes. Diabetesomsorg. 2002; 25: 1992-1998. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Del Parigi A, Chen K, Hill DO, Wing RR, Reiman E, Tataranni PA. Persistens av onormala neuronsvar på en måltid hos potobesiska individer. International Journal of Obesity. 2004; 28: 370-377. [PubMed]
  • Dietz WH, Robinson TN. Användning av kroppsmassaindex (BMI) som ett mått på övervikt hos barn och ungdomar. Journal of Pediatrics. 1998; 132: 191-193. [PubMed]
  • Dreher JC, Schmidt PJ, Kohn P, Furman D, Rubinow D, Berman KF. Menstruationscykelfasen modulerar belöningsrelaterad nervfunktion hos kvinnor. Förfaranden från National Academy of Sciences of the United States of America. 2007; 104: 2465-2470. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Drewnowski A, Kurth C, Holden-Wiltse J, Saari J. Matpreferenser vid mänsklig fetma: kolhydrater kontra fett. Aptit. 1992; 18: 207-221. [PubMed]
  • Epstein LJ, Temple JL, Neaderhiser BJ, Salis RJ, Erbe RW, Leddy JJ. Matförstärkning, dopamin D2-receptorgenotypen och energiintag hos överviktiga och nonobese människor. Beteende neurovetenskap. 2007; 121: 877-886. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Epstein LH, Wright SM, Paluch RA, Leddy JJ, Hawk LW, Jaroni JL, et al. Livsmedelshedonik och förstärkning som determinanter för laboratoriematintag hos rökare. Fysiologi och Behaivor. 2004a; 81: 511-517. [PubMed]
  • Epstein LH, Wright SM, Paluch RA, Leddy JJ, Hawk LW, Jaroni JL, et al. Förhållandet mellan matförstärkning och dopamingenotyper och dess effekt på matintag hos rökare. American Journal of Clinical Nutrition. 2004b; 80: 82-88. [PubMed]
  • Fetissov SO, Meguid MM, Sato T, Zhang LH. Uttryck av dopaminerga receptorer i hypotalamus av magra och feta Zucker-hastigheter och matintag. American Journal of Physiology. 2002; 283: R905-910. [PubMed]
  • Fisher JO, Birch LL. Äta i frånvaro av hunger och övervikt hos flickor från 5 till 7 år. American Journal of Clinical Nutrition. 2002; 76: 226-231. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Flegal K, Graubard B, Williamson D, Gail M. Överskott dödsfall i samband med undervikt, övervikt och fetma. Journal of the American Medical Association. 2005; 293: 1861-1867. [PubMed]
  • Forman EM, Hoffman KL, McGrath KB, Herbert JD, Brandsma LL, Lowe MR. En jämförelse av acceptans- och kontrollbaserade strategier för att hantera mattrang: En analog studie. Beteendeforskning och terapi. 2007; 45: 2372-2386. [PubMed]
  • Franken IH, Muris P. Individuella skillnader i belöningskänslighet är relaterade till mattrang och relativ kroppsvikt hos kvinnor med sund vikt. Aptit. 2005; 45: 198-201. [PubMed]
  • Gottfried JA, O'Doherty J, Dolan RJ. Kodning av prediktivt belöningsvärde i mänsklig amygdala och orbitofrontal cortex. Vetenskap. 2003; 301: 1104-1107. [PubMed]
  • Hamdi A, Porter J, Prasad C. Minskade striatal D2-dopaminreceptorer hos feta Zucker-råttor: Förändringar under åldrande. Hjärnforskning. 1992; 589: 338-340. [PubMed]
  • Henson RN, Price CJ, Rugg MD, Turner R, Friston KJ. Upptäcka latensskillnader i händelsrelaterade BOLD-svar: Tillämpning på ord kontra nonwords, en initial mot upprepad ansiktspresentation. Neuroimage. 2002; 15: 83-97. [PubMed]
  • Jeffery R, ​​Drewnowski A, Epstein LH, Stunkard AJ, Wilson GT, Wing RR, Hill D. Långvarigt underhåll av viktminskning: Aktuell status. Hälsopsychology. 2000; 19: 5-16. [PubMed]
  • Karhunen LJ, Lappalainen RI, Vanninen EJ, Kuikka JT, Uusitupa MI. Regionalt cerebralt blodflöde under mat exponering hos feta och normalviktiga kvinnor. Hjärna. 1997; 120: 1675-1684. [PubMed]
  • Kelley AE, Will MJ, Steininger TL, Zhang M, Haber SN. Begränsad daglig konsumtion av en mycket smakrik mat (choklad säkerställer) förändrar det uttryckliga enkefalingenet. European Journal of Neuroscience. 2003; 18: 2592-2598. [PubMed]
  • Killgore WD, Yurgelun-Todd DA. Kroppsmassa förutsäger aktivitet utanför banan under visuella presentationer av livsmedel med hög kalori. Neuroreport. 2005; 16: 859-863. [PubMed]
  • Kiyatkin EA, Gratton A. Elektrokemisk övervakning av extracellulär dopamin i kärnan på råttor spakpressar för mat. Hjärnforskning. 1994; 652: 225-234. [PubMed]
  • LaBar KS, Gitelman DR, Parrish TB, Kim YH, Nobre AC, Mesulam MM. Hunger modulerar selektivt kortikolimbisk aktivering till matstimulering hos människor. Beteende neurovetenskap. 2001; 115: 493-500. [PubMed]
  • Martin CK, O'Neil PM, Pawlow L. Förändringar i mattrang under kalorifattiga dieter och mycket kalorifattiga dieter. Fetma. 2006; 14: 115-121. [PubMed]
  • Martinez D, Gil R, Slifstein M, Hwang DR, Huang Y, Perez A, et al. Alkoholberoende är förknippat med trubbig dopaminöverföring i det ventrala striatum. Biologisk psykiatri. 2005; 58: 779-786. [PubMed]
  • Nederkoorn C, Smulders FT, Jansen A. Cephaliska fasresponser, begär och matintag hos normala försökspersoner. Aptit. 2000; 35: 45-55. [PubMed]
  • O'Doherty JP, Deichmann R, Critchley HD, Dolan RJ. Neurala svar under förväntan på en primär smakbelöning. Nervcell. 2002; 33: 815-826. [PubMed]
  • O'Doherty JP, Rolls ET, Francis S, Bowtell R, McGlone F. Representation av behaglig och aversiv smak i människans hjärna. Journal of Neurophysiology. 2001; 85: 1315-1321. [PubMed]
  • Orosco M, Rouch C, Nicolaidis S. Rostromedial hypotalamisk monoamin förändras som svar på intravenösa infusioner av insulin och glukos i fritt matande feta Zucker Rats: En mikrodialysstudie. Aptit. 1996; 26: 1-20. [PubMed]
  • Pelchat ML, Johnson A, Chan R, Valdez J, Ragland JD. Bilder av önskan: Livslysten aktivering under fMRI. Neuroimage. 2004; 23: 1486-1493. [PubMed]
  • Rissanen A, Hakala P, Lissner L, Mattlar CE, Koskenvuo M, Ronnemaa T. Förvärvade preferenser särskilt för dietfett och fetma: En studie av vikt-diskordanta monozygotiska tvillingpar. International Journal of Obesity. 2002; 26: 973-977. [PubMed]
  • Robinson TE, Berridge KC. Incentiv-sensibilisering och missbruk. Missbruk. 2001; 96: 103-114. [PubMed]
  • Roefs A, Herman CP, MacLeod CM, Smulders FT, Jansen A. Vid första anblicken: hur utvärderar de behållna ätarna mat med fettsnål mat? Aptit. 2005; 44: 103-114. [PubMed]
  • Rothemund Y, Preuschof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H, Klapp BF. Differensiell aktivering av ryggstriatumet med visuell matstimulering med hög kalori hos feta individer. Neuroimage. 2007; 37: 410-421. [PubMed]
  • Saelens BE, Epstein LH. Det förstärkande värdet på mat hos överviktiga och icke-feta kvinnor. Aptit. 1996; 27: 41-50. [PubMed]
  • Schultz W, Apicella P, Ljungberg T. Svar från apa-dopamin-neuroner på belönade och konditionerade stimuli under på varandra följande steg för att lära sig en försenad responsuppgift. Journal of Neuroscience. 1993; 13: 900-913. [PubMed]
  • Schultz W, Romo R. Dopaminneuroner i apaens mitthjärna: Beredskap av svar på stimuli som framkallar omedelbara beteendemässiga reaktioner. Journal of Neurophysiology. 1990; 63: 607-624. [PubMed]
  • Liten DM, Gerber J, Mak YE, Hummel T. Differential neurala svar framkallade av ortonasal kontra retronasal luktmedelsuppfattning hos människor. Nervcell. 2005; 47: 593-605. [PubMed]
  • Liten DM, Jones-Gotman M, Dagher A. Matning-inducerad dopaminfrisättning i ryggstriatum korrelerar med måltidernas behaglighet hos friska mänskliga frivilliga. Neuroimage. 2003; 19: 1709-1715. [PubMed]
  • Small DM, Zatorre RJ, Dagher A, Evans AC, Jones-Gotman M. Förändringar i hjärnaktivitet relaterad till att äta choklad: Från glädje till motvilja. Hjärna. 2001; 124: 1720-1733. [PubMed]
  • Stice E, Shaw H, Marti CN. En metaanalytisk granskning av program för förebyggande av fetma för barn och ungdomar: Den smala på interventioner som fungerar. Psykologisk Bulletin. 2006; 132: 667-691. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JF. Utbredd aktivering av belöningssystemet hos överviktiga kvinnor som svar på bilder av högkalorifoder. Neuroimage. 2008; 41: 636-647. [PubMed]
  • Stunkard AJ, Berkowitz RI, Stallings VA, Schoeller DA. Energiintag, inte energiproduktion, är en avgörande faktor för kroppsstorlek hos spädbarn. American Journal of Clinical Nutrition. 1999; 69: 524-530. [PubMed]
  • Temple JL, Legerski C, Giacomelli AM, Epstein LH. Mat är mer förstärkande för övervikt än magra barn. American Journal of Clinical Nutrition In Press.
  • Veldhuizen MG, Bender G, Constable RT, Small DM. Smakning i frånvaro av smak: Modulering av tidigt gustatory cortex genom uppmärksamhet på smak. Kemiska sinnen. 2007; 32: 569-581. [PubMed]
  • Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ. Roll av dopamin i läkemedelsförstärkning och missbruk hos människor: Resultat från bildstudier. Beteende farmakologi. 2002; 13: 355-366. [PubMed]
  • Volkow ND, Wang GJ, Maynard L, Jayne M, Fowler JS, Zhu W, et al. Hjärndopamin är associerat med ätbeteende hos människor. International Journal of Eating Disorders. 2003; 33: 136-142. [PubMed]
  • Wang GJ, Volkow ND, Felder C, Fowler J, Levy A, Pappas N, et al. Förbättrad vilaaktivitet hos den orala somatosensoriska cortex hos feta personer. Neuroreport. 2002; 13: 1151-1155. [PubMed]
  • Wang GJ, Volkow ND, Fowler JS. Dopamins roll i motivationen för mat hos människor: konsekvenser för fetma. Expertutlåtande om terapeutiska mål. 2002; 6: 601-609. [PubMed]
  • Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, et al. Hjärndopamin och fetma. Lansett. 2001; 357: 354-357. [PubMed]
  • Wardle J, Guthrie C, Sanderson S, Birch D, Plomin R. Mat- och aktivitetspreferenser hos barn till mager och överviktiga föräldrar. International Journal of Obesity. 2001; 25: 971-977. [PubMed]
  • Westenhoefer J, Pudel V. Nöje från mat: Betydelsen för val av livsmedel och konsekvenser av avsiktlig begränsning. Aptit. 1993; 20: 246-249. [PubMed]
  • White MA, Whisenhunt BL, Williamson DA, Greenway FL, Netemeyer RG. Utveckling och validering av livsmedelsbegäran. Fetmaforskning. 2002; 10: 107-114. [PubMed]
  • Worsley KJ, Friston KJ. Analys av fMRI-tidsserier återbesökt – igen. [brev; kommentar] Neuroimage. 1995; 2: 173–181. [PubMed]
  • Yamamoto T. Neurala begränsningar för bearbetning av kognitiva och affektiva smaksaspekter i hjärnan. Arkiv för histologi och cytologi. 2006; 69: 243-255. [PubMed]
  • Yang ZJ, Meguid MM. Den dopaminergiska aktiviteten hos feta och magra zuckerråttor. Neuroreport. 1995; 6: 1191-1194. [PubMed]
  • Zald DH, Parvo JV. Kortikal aktivering inducerad av intraoral stimulering med vatten hos människor. Kemiska sinnen. 2000; 25: 267-275. [PubMed]