PLoS Moja. 2014; 9 (5): e96319.
Imechapishwa mtandaoni 2014 Mei 7. do: 10.1371 / journal.pone.0096319
PMCID: PMC4012945
Deanna L. Wallace,1,* Esther Aarts,1,2 Linh C. Dang,1,3 Stephanie M. Greer,1 William J. Jagust,1 na Alama ya D'Esposito1
J. Bruce Morton, Mhariri
Makala hii imekuwa imetajwa na makala nyingine katika PMC.
abstract
Hadi leo, tafiti chache zimechunguza mifumo ya neurochemical kusaidia tofauti za upendeleo wa chakula kwa wanadamu. Hapa tunachunguza jinsi dorsal striatal dopamine, kama inavyopimwa na positron emissions tomography (PET) tracer [18F] fluorometatyrosine (FMT), inaambatana na utoaji wa maamuzi yanayohusiana na chakula, na vile vile index ya misa ya mwili (BMI) katika uzani wa afya wa 16 kwa watu wenye viwango vya juu. Tunapata kuwa kiwango cha chini cha PET FMT dopamine kinachounganisha kinachoweza kuunganishwa na BMI kubwa, upendeleo zaidi kwa vyakula "vyenye afya", lakini pia viwango bora vya afya kwa bidhaa za chakula. Matokeo haya yanathibitisha zaidi jukumu la dopati ya dorsal striatal katika tabia inayohusiana na chakula na inaangazia ugumu wa tofauti za kibinafsi katika upendeleo wa chakula.
kuanzishwa
Jamii ya kisasa imezungukwa na kupindukia na uchaguzi wa anuwai, ambayo kwa sehemu inachangia kuongezeka kwa idadi ya watu wazito nchini Merika. [1]. Walakini, mifumo ya msingi ya mishipa inayounga mkono tofauti za upendeleo wa chakula haieleweki vizuri. Watu wengine kiasili hutegemea upendeleo wao wa chakula zaidi juu ya thamani ya kiafya ya vitu vya chakula dhidi ya thamani ya ladha ya vitu vya chakula, na gombo la uso wa kizazi (vmPFC) limeonyeshwa kuwa na jukumu katika maadili ya malengo yanayohusiana na ushawishi wa "afya" na " ladha ” [2]. Kwa kuongezea, kuna tofauti kubwa katika uamuzi wa watu binafsi wa yaliyomo kwenye kalori na "afya" ya vitu vya chakula [3], na tafiti zinaonyesha vyakula "vyenye afya" ambavyo vimetumiwa kupita kiasi ikilinganishwa na vyakula "visivyo na afya", licha ya usawa wa lishe [3], [4].
Dorsal striatal dopamine imeonyeshwa kuchukua jukumu la uhamasishaji kwa chakula katika mifano ya wanadamu na wanyama [5], [6], [7], bado uhusiano kati ya dopamine na hamu ya chakula au upendeleo kwa wanadamu haujachunguzwa kabisa. Kwa kuongezea, tafiti zinazotumia ligini za PET ambazo zinafunga receptors za dopamine zimeonyesha uhusiano na BMI, hata hivyo, katika zote mbili nzuri [8] na hasi [9] mwelekeo, na sio somo zote zinazopata vyama muhimu (kwa ukaguzi tazama [10]). Pia, kwa sababu ya maumbile ya hizi ndizi za PET ambazo hutegemea hali ya kutolewa kwa dopamine ya kizazi, ni ngumu kutafsiri uhusiano kati ya dopamine ya driamini na BMI. Kifungo cha chini cha dopamine kinachoweza kuakilisha kinaweza kuwakilisha vifaa vya dopamine stopu zilizopo (yaani, uhusiano mbaya kati ya PET binding na BMI, kama inavyopatikana katika [9]), au kubwa zaidi ya dopamine receptor inayowakilisha inaweza kuwakilisha kutolewa kwa dopamine ya asili ya chini, ikiruhusu vipokezi zaidi vinavyopatikana ambayo ligand ya PET inaweza kumfunga (mfano uhusiano mzuri kati ya kumfunga na BMI, kama inavyopatikana katika [8]). Kukamilisha masomo ya zamani ambayo yametumia ligands za PET ambazo hufunga receptors za dopamine, hapa tulitumia kipimo thabiti cha uwezo wa awali wa dopamine ya awali na ligand ya PET [18F] fluorometatyrosine (FMT) ambayo imesomwa sana katika mifano ya wanadamu na wanyama [11], [12], [13], [14].
Malengo ya utafiti wetu yalikuwa kuchunguza uhusiano kati ya hatua za awali za densi ya densi ya PET FMT na BMI na kusoma jinsi hatua hizi za awali za densi za PET FMT zinaweza kuendana na tofauti za kibinafsi za upendeleo wa chakula. Tulibaini kuwa muundo wa chini wa densi ya PET FMT ingeunganisha na BMI ya juu, kama ilivyopendekezwa na kazi ya zamani [15]. Tulitabiri pia kuwa watu walio na ugonjwa wa kupumua wa chini wa mwili watakuwa na upendeleo mkubwa zaidi kwa vitu vya chakula (yaani vyakula vyenye "afya" na "visivyo vya afya") ikilinganishwa na watu walio na dopamine ya juu ya kuzaa na kwamba mtazamo wa kiafya wa mtu wa vitu vya chakula pia unaweza kuathiri upendeleo.
Mbinu na Vifaa
Masomo
Masomo ya thelathini na tatu ya afya, wa kulia waliopokea alama za upigaji dopamine wa PET FMT walialikwa kushiriki katika utafiti wa tabia uliowasilishwa hapa na hawakupewa maarifa ya hapo awali kwenye utafiti huo, waliarifiwa tu kwamba ni pamoja na kusoma maamuzi magumu. Kati ya hizi 33, masomo ya 16 yalikubali kushiriki (8 M, umri 20-30). BMI ((uzani wa kilo) / (urefu wa mita) ∧2) ilihesabiwa masomo yote (anuwai: 20.2-33.4, na 1 feta, Xweight ya overweight na masomo ya uzito wa 4). Masomo hayakuwa na historia ya unywaji wa dawa za kulevya, shida za kula, unyogovu mkubwa na shida za wasiwasi. Masomo pia waliulizwa ikiwa walikuwa katika hali duni sana, duni, wastani, mzuri au afya bora. Zote zimeripotiwa kuwa kwa wastani kwa afya bora na sio kula hivi sasa au kujaribu kupunguza uzito. Hali ya uchumi wa jamii (SES) pia ilikusanywa kutoka kwa watu wanaotumia kipimo kilichorahisishwa cha Barratt cha hali ya kijamii (BSMSS) [16].
Taarifa ya Maadili
Masomo yote yalitoa idhini iliyoandikwa ya habari na walilipwa kwa ushiriki kulingana na miongozo ya taasisi ya kamati ya maadili ya kitaifa (Chuo Kikuu cha California Berkeley (UCB) na Kamati ya Maabara ya Kitaifa ya Maabara ya Lawrence Berkeley (LBNL) ya Ulinzi wa Washiriki wa Binadamu (CPHP) na Lawrence Berkeley Kitaifa Bodi za Mapitio ya Taasisi za Maabara (IRB). CPHP za UCB na LBNL na IRBs zilipitisha masomo yaliyowasilishwa hapa
Upataji wa data na uchambuzi wa PET
Kufikiria kwa PET na kufungwa kwa FMT kulifanywa katika Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Berkeley, kama ilivyoelezewa hapo awali [17]. FMT ni safu ndogo ya kunukia ya L-amino acid decarboxylase (AADC), enzi ya dopamine-inayojumuisha ambayo shughuli inalingana na uwezo wa neuropu ya dopaminergic ya kuunda dopamine [13] na imeonyeshwa kuwa ishara ya uwezo wa awali wa edopati ya dopamine [18]. FMT imechanganuliwa na AADC kwa [18F] fluorometatyramine, ambayo husafishwa kwa [18F] fluorohydroxyphenylacetic acid (FPAC), inabaki kwenye vituo vya dopaminergic na inaonekana kwenye skiri za PET FMT. Kwa hivyo, nguvu ya ishara kwenye skera za PET FMT imeonyeshwa kulinganishwa na [18F] fluorodopa [18], ambayo ufuatiliaji wa tracer umeunganishwa sana (r = 0.97, p <0.003) na viwango vya protini ya uzazi wa ugonjwa wa wagonjwa baada ya kufa, kama inavyopimwa na njia za juu za utendaji wa chromatographic (HPLC) [19]. Kwa kuongeza, kwa kulinganisha na [18F] fluorodopa, FMT pia sio sehemu ndogo ya O-methylation na kwa hivyo inatoa picha za sauti za sauti za juu kuliko za [18F] fluorodopa [18]. Kwa kuongezea, hatua za FMT zimeonyeshwa kuambatana moja kwa moja na hatua za dopamine katika mifano ya ugonjwa wa wanyama wa Parkinson [14].
Skena zilifanywa ama kutoka 9AM-12PM au 1PM-4PM. Ucheleweshaji wa wastani kati ya kupatikana kwa data ya awali ya PET FMT na data ya tabia ilikuwa miaka ya 2.37 ± 0.26, kulinganisha na kucheleweshwa kuripotiwa katika uchunguzi uliopita kutoka kwa maabara yetu ya kutumia PET FMT [11]. Ingawa kuchelewesha hii sio bora, utafiti uliofanywa na Vingerhoets et al. [20] imeonyesha kuwa striatal Ki inayohusiana na dopamine ya presynaptic ni kipimo thabiti, kuwa na nafasi ya 95% ya kubaki ndani ya 18% ya thamani yake ya asili ndani ya masomo ya mtu mzima kwa muda wa miaka 7. Kwa hivyo, hatua za FMT, kulinganisha na [18F] fluorodopa [13], hufikiriwa kuonyesha michakato thabiti (yaani uwezo wa muundo) na kwa hivyo sio nyeti sana kwa mabadiliko madogo yanayohusiana na serikali. Kwa kuongeza, BMI haikuwa tofauti sana kati ya ununuzi wa PET na data ya tabia (mabadiliko ya wastani katika BMI: 0.13 ± 1.45, T (15) = 0.2616, p = 0.79, mtihani wa-pa-t-mtihani-mbili. Pia, masomo yote yalipimwa kwa mabadiliko ya mtindo wowote wa maisha tangu wakati wa majaribio ya mwisho (yaani mabadiliko katika lishe na mazoezi / shughuli za kila siku, sigara au unywaji, afya ya akili au hali ya dawa). Mwishowe, mabadiliko katika BMI kutoka wakati wa skirini ya PET FMT hadi upimaji wa tabia na wakati uliopitishwa kati ya skana ya PET na upimaji wa tabia zilitumika kama vitu vya tofauti katika uchanganuzi wa data wa kumbukumbu nyingi.
Vipimo vya PET vilifanywa kwa kutumia kamera ya Nokia ECAT-HR PET (Knoxville, TN). Takriban 2.5 mCi ya shughuli maalum ya FMT iliingizwa kama bolus ndani ya mshipa wa antecubital na mlolongo wa nguvu wa kupatikana kwa hali ya 3D ilipatikana kwa jumla ya wakati wa skati ya 89. Picha mbili za azimio la juu-azimio la juu (MPRAGE) zilipatikana kwa kila mshiriki kwenye Scanner ya Nokia 1.5 T Magnetom Avanto MRI (Nokia, Erlangen, Ujerumani), kwa kutumia coil ya kichwa cha 12-chapa (TE / TR = 3.58 / 2120 ms; saxel voxel = 1.0 × 1.0 × 1.0 mm, vipande vya axial vya 160; FOV = 256 mm; wakati wa skanning ∼9 dakika). Wabunge hao wawili walibadilishwa kupata picha moja ya muundo wa azimio moja, ambalo lilitumiwa kutoa mkoa wa riba wa mtu na riba (ROI).
ROI za kushoto na za kulia za ROI (zilizotumiwa kama mkoa wa kumbukumbu, kama katika masomo ya zamani [11]] zilichorwa kwa mikono juu ya kila skana ya anatomiki ya mshiriki kutumia FSLView (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/), kama ilivyoelezwa hapo awali [21]. Kuegemea kwa ndani na kwa ndani kulikuwa juu zaidi ya 95% (kutoka ratings zilizotengenezwa na washiriki wawili wa maabara). Ili kuzuia kuchafuliwa kwa ishara ya FMT kutoka kwa ugonjwa wa dopaminergic, ni sehemu tatu tu za theluthi za mambo ya kijivu zilizojumuishwa katika mkoa wa kumbukumbu wa cerebellar. Baada ya kujiandikisha kwa nafasi ya PET FMT, tu saizi zilizo na nafasi ya juu ya 50% ya kusema uongo kwenye ROI zilijumuishwa ili kuhakikisha uwezekano mkubwa wa suala la kijivu.
Picha za PET FMT ziliundwa upya na algorithm ya kuamuru matarajio ya chini ya kutekelezwa na uzani wenye nguvu, ikatawanya kusahihishwa, kusahihishwa na kusahihishwa na toleo la 4 mm kamili upana wa nusu kernel, kwa kutumia Takwimu ya Ramani ya Ramani ya 8 (SPM8) (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). Scan ya MRI ya anatomiki ilisimamiwa kwa picha ya maana ya fremu zote zilizotengwa kwenye skati ya PET FMT kutumia FSL-FLIRT (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/, toleo 4.1.2). Kutumia mpango wa uchambuzi wa ndani wa nyumba kutekeleza mpango wa Patlak [22], [23]Ki picha, zinazowakilisha kiwango cha tracer iliyokusanywa kwenye ubongo inayohusiana na eneo la kumbukumbu (cerebellum [11],, mazoezi ya kawaida katika uchambuzi wa PET ili kupunguza mshikamano wa kelele kutoka kwa data ya PET), ziliundwa. Ki maadili yalipatikana tofauti na ROI za kushoto na za kulia za vyama na vyama vilibuniwa kati ya Ki maadili, BMI, na hatua za tabia. Kwa kuongeza, kwa kuwa umri na jinsia zimeonyeshwa kuwa na athari kwenye kumfunga FMT [15], [24], maunganisho kati ya FMT na BMI yalisahihishwa kwa umri na jinsia (na vile vile mabadiliko yoyote katika BMI kutoka wakati wa utaftaji wa PET hadi upimaji wa tabia) kwa kudhibiti vigeuzi katika uwiano wa Pearson.
Dhana ya mwenendo
Masomo waliulizwa kula chakula cha kawaida, lakini sio kizito sana saa kabla ya kikao cha upimaji. Ili kuhamasisha kufuata ombi hili, vipindi vya upimaji vilipangwa baada ya nyakati za kawaida za chakula (ie 9AM, 2PM na 7: 30PM), na wakati wa chakula cha mwisho zilirekodiwa. Vitu vya chakula vilivyotumiwa kabla ya kupima na wakati uliopita kutoka kwa chakula cha mwisho kilikula hadi kikao cha majaribio vilirekodiwa, (kama ilivyoamuliwa na rasilimali www.caloriecount.com na chakula na kuhudumia ukubwa ulioarifiwa na mtu binafsi). Ili kuhakikisha kuwa njaa haikuathiri kazi, tulipima pia njaa na utimilifu na kiwango cha angani cha kuona [25].
Picha za vitu themanini vya chakula zilitumika ambapo masomo waliulizwa kukadiria vitu katika 3 vitalu tofauti kulingana na utashi wa 1), utaftaji wa 2) afya na 3) katika mpango wa E-Prime Professional (Chombo cha Sayansi ya Saikolojia, Inc, Sharpsburg, PA, USA) (tazama Kielelezo 1). Ili kuunda kazi na idadi ya chakula ya afya, isiyo na afya na isiyo ya kawaida, kwanza tuliunda dhamira ya afya kwa kila moja ya vitu themanini vya chakula kwa kuwaboresha alama ya kusudi, ya lengo la -3 (isiyo na afya sana) kwa + 3 ( na afya njema) kwa kila chakula kulingana na kiwango cha herufi (kuanzia F-minus (isiyo na afya sana) hadi A-pamoja (afya sana) na habari ya lishe kutoka kwa rasilimali ya kwenye mtandao www.caloriecount.com. Daraja hizi za barua zinajumuisha mambo kadhaa (km kalori, gramu za mafuta, nyuzi nk) na zimeorodheshwa kama rejeleo la mkondoni kwa "chaguo la kula chakula kizuri," kama ilivyoelekezwa kwenye wavuti. Halafu tunasawazisha kazi hiyo kwa idadi sawa ya afya (yaani vyakula vilivyo na alama nyingi za 2 au 3, kama vile matunda na mboga), haifai (ie vyakula vilivyo na alama za 1 na −1, kama vile viboreshaji vya chumvi) na vitu visivyo vya afya (ie vyakula vyenye alama hasi za −2 au −3 kama vile baa zilizosindika sana).
Mada ziliulizwa kwanza kupima kiwango ambacho "walitamani" au "walitaka" kila kitu (ukubwa wa 1 (hawataki) kwa 4 (wanataka sana)), ambayo inajulikana kwa maandishi yote kama "yaliyopendelea" thabiti na fasihi [2]. Chakula kitaonekana na mada hiyo ingekuwa hadi sekunde za 4 kujibu, na walikadiria vitu vyote vya chakula themanini kabla ya kuendelea na vitalu vya "afya" na "ladha" (angalia hapa chini). Kwa sababu wanadamu wana uwezo wa kubadilisha uchaguzi wa chakula kwa kuzingatia sio ladha ya vyakula fulani tu, bali pia kwa maoni ya afya njema. [26], tuliuliza tu mada hiyo kuhesabia ni kiasi gani wanataka chakula au kupata chakula kizuri na kizuizi cha upendeleo kiliwasilishwa kwanza. Katika jaribio la kupata kiasi cha mada inayopendelea vitu vya chakula viliyowasilishwa, masomo waliarifiwa watapata kipengee cha chakula kutoka kwa kazi hiyo mwishoni mwa jaribio kulingana na makadirio yao ya "kutamani". Masomo pia hawakujua katika viunga vya pili na vya tatu vijavyo (vilivyoelezewa hapo chini), wataulizwa kuwahukumu jinsi afya na kitamu wanapata kila kitu cha chakula.
Katika kizuizi cha pili, masomo yalikadiria ni kiasi gani waligundua chakula cha themanini kama afya au afya (−3 kwa afya mbaya sana kwa 3 kwa afya njema) na kwa kizuizi cha tatu, jinsi walivyopata chakula cha themanini (−3 kwa sio wakati wote ni kitamu kwa 3 kwa kitamu sana). Agizo la vitalu hivi lilikuwa sawa kwa masomo yote, kwani hatukutaka kushawishi viwango vya afya katika athari ya mpangilio. Masomo yalifahamishwa kuwa makadirio ya afya na ladha hayataathiri bidhaa watakayopokea kulingana na majibu yao kwenye kizuizi cha "unastahili". Tulichagua kiwango cha nukta ya 6 kwa maadili ya afya na ladha ili kuruhusu upana wa utazamaji wa ladha / afya, pamoja na ukadiriaji wa "upande wowote" unaolingana na −1 na + 1, wakati kiwango cha hatua cha 4 cha utashi / upendeleo huonyesha tu vitu vya chakula vilivyopendezwa au visivyo vya kuchaguliwa. Kazi nzima ilidumu takriban dakika 25. Masomo aliulizwa mwishoni mwa kazi ikiwa kuna vitu vyovyote vya chakula ambavyo vilikuwa visivyojulikana ambavyo vinaweza kusababisha majibu yasiyokuwa na majibu. Masomo yote yaliripoti kufahamiana na vitu vya chakula na vitu vyote vilipewa viwango vya vizuizi vyote vitatu na masomo yote.
Dopamine katika dorsal striatum imeonyeshwa kuwa na ushirika wenye nguvu katika uhamasishaji kwa chakula [5], [6], [7]. Mtazamo wa ladha pia umeunganishwa sana na utashi wa chakula, kwa kuwa wanadamu wengi wanapendelea vyakula ambavyo pia hupata kitamu [27]. Kwa sababu kuna michanganyiko mingi ya upendeleo, ladha na vizuizi vya afya ambavyo vinaweza kukaguliwa, kuondoa kulinganisha nyingi na uwezekano wa marekebisho ya spelling, kwa msingi wa fasihi hii, tulichunguza idadi ya vitu vya chakula vilivyojithamini kama 1 , ya kitamu, na inayotambuliwa kuwa "yenye afya" na 2) inapendekezwa, ni kitamu na inafahamika kuwa "sio afya". (Vitu vilivyopendekezwa vilipimwa kama 3 au 4 kwenye block ya "desirability"; vitu vitamu vilivyoakadiriwa kama 2 au 3 kwenye kizuizi cha "kuonja"; vitu "vilivyo na afya" vilipimwa kama 2 au 3 na vitu vya "visivyo na afya" vilipimwa kama −2 au −3 kwenye kizuizi cha "afya". Mchanganuo wa baada ya hoc pia ulachunguza uwiano wa vitu vya chakula vilivyo na afya "-ku-" visivyo na afya ", idadi ya vitu vya chakula" vilivyoonekana "ambavyo havikuwa kweli vilipimwa kama kiafya. huondoa vitu viliyokadiriwa kama ilivyopendekezwa ambayo kwa kweli yalikuwa na afya bora kama ilivyoamuliwa na alama ya afya iliyopewa malengo. (Kwa mfano, ikiwa somo lililokadiriwa "viboreshaji" kama chakula cha afya kilicho na alama nzuri ya 3 (afya sana), na alama ya afya iliyopewa lengo ilikuwa 1 (haina maana-afya), hii ingehesabiwa kama chakula kinachoonekana kuwa cha afya ambacho hakikuwa na afya kabisa. Wastani wa kalori za vitu vilivyopendekezwa kutoka kwa kila somo la mtu binafsi pia zilihesabiwa.
Takwimu ya Uchambuzi
Urekebishaji wa laini nyingi za hatua zilitumika kupima uhusiano kati ya vigeuzi viwili tegemezi tofauti: 1) inayopendelewa, kitamu na inayoonekana kuwa na afya na 2) inayopendelewa, yenye kitamu na inayojulikana kama vitu visivyo vya afya, na anuwai tofauti: haki za caudate PET FMT, kushoto caudate PET FMT maadili, BMI, umri, jinsia, hali ya kijamii na kiuchumi, mabadiliko yoyote katika BMI kati ya PET na upimaji wa tabia na wakati umepita kati ya PET na upimaji wa tabia katika toleo la 19 la SPSS (IBM, Chicago, Ill., USA), na ujumuishaji wa ubadilishaji wa kujitegemea kwa mfano uliowekwa kwenye p <0.05 na kutengwa na p> 0.1. Uwiano unaotambuliwa wa "afya" - kwa "afya" ulihusishwa sana na tofauti inayotegemewa ya vitu vya "afya" vinavyopendekezwa (r = 0.685, p <0.003), na kwa hivyo, hatukuweza kuingiza mabadiliko haya kwenye mfano. Walakini, uhusiano wa Pearson, uliorekebishwa kwa umri, jinsia na mabadiliko yoyote ya BMI, ulitumika kupima uhusiano wa moja kwa moja kati ya caudate PET FMT ya kulia na 1) BMI, 2) inayoonekana kuwa na "afya" - kwa "afya" na 3) wastani wa kalori. ya vitu unavyopendelea, uliofanywa na toleo la 19 la SPSS (IBM, Chicago, Ill., USA). Tulijaribu pia uhusiano kati ya maadili ya usanisi wa dopamini ya PET FMT, idadi ya vitu vya chakula "vya afya" vinavyopendekezwa ambavyo havikukadiriwa kuwa vya afya na alama iliyohesabiwa, na vitu vilipendekezwa ambavyo vilipimwa kuwa vya afya na alama iliyohesabiwa kwa hatua- mfano wa busara wa kurudisha nyuma. (Idadi ya chakula kinachopendekezwa cha "afya" hakikadiriwa kuwa na afya na alama iliyohesabiwa, na vitu vinavyopendelewa vilivyokadiriwa kuwa na afya na alama iliyohesabiwa hazikuhusiana sana (r = 0.354, p = 0.23). Tulijaribu pia ikiwa kulikuwa na uhusiano kati ya mabadiliko katika BMI na vigeugeu tegemezi: kushoto na kulia caudate PET FMT maadili, SES, umri, jinsia, muda kati ya upigaji picha wa PET na upimaji wa tabia, idadi ya chakula kinachopendekezwa cha "afya" na chakula kinachopendekezwa cha "kiafya" kwa kutumia hatua Upungufu wa mstari -njuzi Takwimu zinaonyeshwa kama maadili ya Pearson.
Matokeo
Urafiki kati ya maadili ya awali ya PET FMT dopamine na BMI
Kwanza tulijaribu kama uhusiano muhimu upo kati ya viwango vya utambuzi wa densi za utando wa PET FMT na vipimo vya BMI kwa watu wote wa 16 (watu wazima wa wastani / wazidi feta). Tulipata uingiliano mbaya hasi kati ya maadili ya awali ya PET ya FMET ya PET FMT, na watu wa juu wa BMI walio na kiwango cha chini cha dopamine (Kielelezo 2A: Picha mbichi za PET za FMT za juu (kushoto) na chini (kulia) BMI; Kielelezo 2B: kulia caudate, r = −0.66, p = 0.014, caudate ya kushoto: r = −0.22, p = 0.46 (sio muhimu (ns)), kudhibitiwa kwa umri, jinsia na mabadiliko yoyote katika BMI kutoka PET FMT dopamine ya awali ya ukaguzi wa tabia ya majaribio ).
Urafiki kati ya maadili ya upendeleo wa densi ya PET FMT na upendeleo wa chakula
Vitu vimekadiriwa chakula cha themanini kwenye 3 vitalu tofauti kulingana na utambuzi wa utashi wa 1), 2) afya na 3) utamu wa kila kitu cha chakula (angalia Kielelezo 1). Karibu 50% ya vitu vilikuwa vya afya na visivyo na afya, kama ilivyoainishwa na habari ya afya (Angalia Mbinu na Vifaa). Dopamine katika dorsal striatum imeonyeshwa kuwa na ushirika wenye nguvu katika uhamasishaji kwa chakula [5], [6], [7], wakati mali ya hedonic ya chakula hupatanishwa kupitia njia zingine za neuronal [7], [27]. Walakini, mtizamo wa ladha unaunganishwa sana na utashi wa chakula, kwa kuwa wanadamu wengi wanapendelea vyakula ambavyo pia hupata kitamu [27]. Hapa pia tunaona kuwa mtazamo wa ladha na upendeleo umeunganishwa sana, kwa kuwa vitu vilipendekezwa pia vimepimwa kama kitamu (r = 0.707, p <0.002).
Kwa hivyo, kuchunguza jinsi mtazamo wa kiafya unavyoweza kuathiri uamuzi wa chakula, tumetumia urekebishaji wa laini nyingi ili kuchukua mfano wa uhusiano kati ya ubadilishaji tegemezi wa idadi ya bidhaa za chakula zilizokadiriwa kama zinazopendelewa, zenye kitamu na zinazoonekana kuwa na afya na tofauti zinazojitegemea. ya FMT katika caudate ya kushoto na kulia, BMI, umri, jinsia, SES, mabadiliko katika BMI kutoka wakati wa utaftaji wa PET hadi upimaji wa tabia na wakati umepita kutoka wakati wa PET hadi upimaji wa tabia. Maadili ya awali ya caudate PET FMT ya dopamine inachangia sana mfano wa kurudi nyuma kwa idadi ya vitu vya kupendeza, vitamu ambavyo vilionekana kuwa na afya (Beta: -0.696; t (15) = -3.625, p <0.003, Kielelezo 3), wakati vigeuzi vingine vyote huru viliondolewa kwenye modeli kama isiyo ya maana (t (15) <1.216, p> 0.246). Tulijaribu pia dhana kwamba idadi ya vitu vya kupendeza, vilivyoonekana kuwa "visivyo vya afya" pia vitaonyesha uhusiano na vigeuzi hivi huru, lakini hakuna ubadilishaji huru ulioingizwa kwenye modeli kama muhimu (F <2.7, p> 0.1). Kwa hivyo, watu binafsi walio na viwango vya chini vya caudate PET FMT dopamine awali wana mapendeleo zaidi kwa vitu vya chakula vyenye "afya" lakini hawatambui "visivyo vya afya".
Urafiki kati ya maadili ya upendeleo wa densi ya PET FMT na mtazamo wa afya wa vitu vya chakula
Tulibaini kwamba uhusiano kati ya maadili ya upendeleo wa PET FMT ya PET FMT na upendeleo kwa vitu "vilivyo na afya" inaweza kuwa ni kwa sababu ya tofauti ya mtu binafsi katika mtazamo wa kiafya wa vitu vya chakula. Ingawa tulibuni kazi hiyo na idadi ya takriban ya 1∶1 ya afya kwa vitu visivyo vya afya, watu walitofautiana sana kwa mtazamo wao wa afya ya vitu, na uwiano wa afya kwa vitu visivyo vya afya kuanzia 1.83∶1 hadi 0.15∶1. Kwa hivyo, kama uchambuzi wa baada ya hoc, tulichunguza uhusiano kati ya upendeleo wa densi ya laini ya PET FMT na uwiano wa vitu "vilivyo na afya" kwa vitu "visivyo na afya", na tukapata ujumuishaji mbaya hasi (r = −0.534, p = 0.04) , pamoja na viwango vya chini vya densi za upeanaji wa densi za PET za FMT zinazoendana na idadi kubwa ya vitu vilivyoonekana kuwa "vyenye afya" ikilinganishwa na "visivyo na afya".
Kwa hivyo tulitumia busara ya busara ya ukarasa wa mara kwa mara ili kuchunguza uhusiano kati ya utangulizi wa densi ya PET ya FMT na upendeleo kwa vyakula vilivyo na afya lakini sio vya afya (kama ilivyoamuliwa na alama iliyohesabiwa, angalia Mbinu), na upendeleo wa vyakula vyenye afya kama ilivyoamuliwa na alama iliyohesabiwa. Tulipata uhusiano muhimu kati ya maadili ya awali ya densi ya dopamini ya FM FMT na upendeleo wa vyakula vyenye afya lakini sio afya halisi (Beta: -0.631, t (15) = -3.043, p <0.01), lakini hakuna uhusiano muhimu kati ya caudate PET FMT dopamine maadili ya awali na upendeleo wa vyakula halisi vilivyohesabiwa (t (15) = -1.54, p> 0.148), ikionyesha upendeleo kwa vyakula vyenye "afya" vilivyojulikana zaidi vinahusiana sana kwa watu wa chini wa FMT. Kwa kuongezea, hakukuwa na uhusiano muhimu kati ya maadili ya awali ya densi ya dopamine ya FM FMT na kalori wastani ya vitu unavyopendelea (r = 0.288, p> 0.34), ikionyesha kuwa watu wa awali wa PET FMT dopamine awali hawakutofautiana katika yaliyomo kwenye kalori ya vyakula unavyopendelea.
Hatukupata uhusiano wowote kati ya mabadiliko katika viwango vya usanifu wa BMI na PET FMT, SES, umri, jinsia, muda kati ya upigaji picha wa PET na upimaji wa tabia, idadi ya vyakula unavyochagua "vyenye afya" au vyakula "vya afya visivyo vya afya" (p> 0.1).
Wakati wa kikao cha upimaji, muda uliopita tangu mlo wa mwisho, na idadi ya kalori zilizoliwa kwenye chakula cha mwisho hazikuhusiana sana na hatua zozote za kitabia (p> 0.13). Njaa na hatua za utimilifu pia hazikuhusiana na hatua zozote za tabia (p> 0.26).
Majadiliano
Kusudi la utafiti huu lilikuwa kuchunguza uhusiano kati ya mchanganyiko wa asili wa papo hapo wa mbwa mwilini, BMI na tabia inayohusiana na chakula. Tuligundua kuwa utando wa dopamine ya chini ya caudate kama inavyopimwa na PET FMT dopamine awali iliyoingiliana na 1) BMI kubwa na 2) upendeleo mkubwa kwa vyakula "vilivyo na afya". Pia tumepata uhusiano kati ya viwango vya chini vya utapeli wa densi ya PET ya FMT na viwango vya juu zaidi vya ustawi wa vitu vya chakula, na pia uhusiano mzuri na vyakula ambavyo vilipendeza zaidi vya "afya" ambavyo havikuwa vya afya kabisa. Hatukupata uhusiano mkubwa kati ya awali ya PET FMT dopamine na wastani wa maudhui ya caloric ya bidhaa zinazopendwa za chakula.
Utafiti unaonyesha kuwa upendeleo na utumiaji wa vyakula visivyo vya afya ni wawili kati ya waliochangia kwa kupata uzito na BMI ya juu (Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa; http://www.cdc.gov/obesity/index.html). Kwa kupendeza, tulipata mchanganyiko wa chini wa dorsal driometri dopamine imeunganishwa na idadi kubwa ya vitu vya chakula vilivyopendekezwa na vilivyojulikana kama "afya". Ingawa unganisho huu hauwezi kumaanisha msukumo, upataji huu unaonyesha tofauti za asili katika usanisi wa dopati ya dorsal inaweza kuwa katika sehemu ya jukumu la tofauti za upendeleo wa chakula. Hapa tunapendekeza kwamba viwango vya chini vya muundo wa densi za PET za FM za PET FMT ziwakilishe dopamine ya tonic, ambayo kwa kujibu athari inayofaa, inaruhusu kupasuka kwa phasic zaidi [28] na labda ilibadilika mwitikio wa vyakula. AKwa kawaida, tofauti hizi za dopati ya dorsal striatal zinaweza kuathiri usindikaji wa msukumo wa gustatory katika cortex ya somatosensory, kwani uchunguzi wa zamani umeonyesha uanzishaji uliobadilishwa katika maeneo ya dorsal striatal na somotosensory na ulaji wa chakula kwa watu wanaosababishwa na ugonjwa wa kunona. [29]. Dopamini ya chini ya dorsal driatal inaweza pia kusababisha tofauti za kuunganishwa kati ya dorsal striatum na dorsolateral preortal cortex (DLPFC), kama inavyopendekezwa na matokeo yetu ya hivi karibuni. [30]. Tkwa hivyo, tunatafsiri mifumo ya dopamine inayohusiana na dopamini inayoathiri mabadiliko ya afya kwa njia ya kuunganishwa na usindikaji somatosensory (mfano mali zilizobadilishwa za ladha) au labda kuunganishwa na DLPFC, ambayo imeonyeshwa kuchukua jukumu la tathmini ya uchaguzi uliopendelea hapo awali. vitu [31]. Kazi ya kufikiria juu ya nguvu ya nguvu ya fonimu (fMRI) inaweza kuongeza mifumo hii ya kutofautisha kwa upendeleo wa chakula na kadirio la viwango vya afya.
Hapo awali, tulitabiri kwamba watu walio na dopamine ya chini ya dorsal ingekuwa na upendeleo mkubwa wa chakula (yaani wanapendelea idadi zaidi ya vitu vilivyojadiliwa kama "afya" na "isiyo na afya"), ikilinganishwa na watu walio na dopamine ya dorsal ya juu. Walakini, matokeo mengine ya utafiti wetu ni kwamba kukadiri afya ya vyakula (maana ya kuongezeka kwa afya), lakini sio maudhui ya caloric ya vitu vya chakula au upendeleo kwa vitu vya chakula vilivyo na afya, vilikuwa vinahusiana sana na asili. dorsal striatal dopamine hatua. Kwa hivyo, ufafanuzi mmoja wa matokeo yetu ya uhusiano muhimu na vyakula vinavyojulikana tu vya "afya" inaweza kuwa kwamba vyakula vinavyoonekana kama "vyenye afya" vina haki zaidi kama vile hupendelea. Hii inaweza kuwa hivyo kwa kuwa utafiti wetu ulifanywa kwa makusudi baada ya nyakati za chakula wakati hamu ya chakula inapaswa kuwa ndogo. Kwa hivyo, masomo yalikuwa na upendeleo zaidi kwa vyakula vyenye "afya" zaidi hata ingawa walikuwa wameshiba na hawakuwa na njaa wakati huo. Uchunguzi wa siku za usoni wa kuchunguza uhusiano kati ya dopamine ya kuzaa endogenous na upendeleo wa chakula katika nchi zilizo na njaa dhidi ya nchi zilizojaa utaongeza nadharia hii.
Inaweza pia kusemwa kuwa mtazamo wa kiafya unahitaji mfiduo na uzoefu na vitu vya chakula ili kupata hisia ya thamani ya kiafya, na inaweza kuwa kesi kwamba tofauti za mtindo wa lishe zimeathiri au kurekebisha msingi wa dorsal striatal dopamine. Kwa kuongezea, tofauti za kufahamika kwa vyakula zinaweza kuwa zikitokana na tofauti za upendeleo wa chakula au viwango vya juu vya chakula kuwa na afya. Walakini, masomo waliripoti mwishoni mwa kazi hiyo kwamba walikuwa wanajua vitu vyote vya chakula (tazama Mbinu). Ingawa hatukuchunguza tofauti za lishe, tulichunguza makusudi masomo ambayo hayakuwa yakula wakati wa masomo. Kwa kuongeza, masomo yote yalikuwa mchanga (umri wa miaka 19-30) bila historia yoyote ya shida za kula na kujipima wenyewe kama wastani wa afya bora. Tulipima pia hali ya kijamii na uchumi, na hatukupata ushawishi. Walakini, kuna mvuto mwingine wa mazingira juu ya upendeleo wa chakula ambayo kwa kuongeza dopamine ya steri inaweza kuchunguzwa zaidi katika masomo yajayo.
Tunadanganya kuwa tofauti za kibinafsi za mtizamo wa kiafya zinaweza kuchangia kuongezeka kwa BMI kwa wakati, kwani imeripotiwa kuwa ongezeko dogo la ulaji wa caloric kila siku (ikiwa ni dhahiri kama "afya" au "isiyo na afya") inachangia kupata jumla ya uzani [32]. Ingawa hatukuona uhusiano kati ya BMI na mtazamo wa afya hapa, labda na aina kubwa ya BMI, rating-juu ya afya ya vitu vya chakula inaweza kutamkwa zaidi katika masomo ya juu ya BMI. Kukosekana kwetu kwa matokeo muhimu kati ya BMI na tabia inayohusiana na chakula kunaweza pia kupendekeza kwamba dopamine ya asili inayohusiana inahusiana sana na tabia inayohusiana na chakula kuliko BMI yenyewe kama fumbo, kwani BMI inasukumwa na sababu nyingi ngumu na inaweza kuwa sio utabiri bora. ya tabia au matokeo mazuri [10] kwa ukaguzi). Hatukupata watabiri wowote wa mabadiliko katika BMI kwa muda uliopita kati ya upatikanaji wa PET na upimaji wa tabia, ingawa mabadiliko katika BMI kwa masomo yalikuwa madogo na hayakuwa tofauti sana kati ya alama za wakati. Walakini, tafiti za siku zijazo kutumia hatua za awali za densi za PET FMT, pamoja na upendeleo wa chakula na hatua za utambuzi wa afya, kwa idadi ya watu wenye kiwango kikubwa cha kushuka kwa BMI ingefaa sana.
Kukamilisha masomo ya zamani yaliyotumia ligands za PET ambazo hufunga receptors za dopamine, tulitumia kipimo cha uwezo wa awali wa dopamine na kuonyesha kuwa kiwango cha chini cha dopamine kwenye dorsal striatum (ie caudate) inalingana na BMI ya hali ya juu. Ingawa inapaswa kuzingatiwa, kwa sababu ya asili ya msalaba wa masomo yetu, hatuwezi kuhitimisha dhahiri sababu ya uhusiano au athari ya kupunguza maadili ya awali ya dorsal striatal FMT dopamine sambamba na BMI ya hali ya juu. Walakini, utafiti wetu ulitumia uzani wenye afya kwa watu wenye uzito kupita kiasi / feta (kama wasio-morbidly feta), na kwa hivyo matokeo yetu yanaweza kupendekeza kwamba hatua za chini za dorsal dynatiki za dermatiki zinaweza kuendana na umakini wa kunona. Kwa upande mwingine, inaweza pia kuwa kesi kwamba udhalilishaji wa dopamine ya presynaptic katika caudate imetokea kwa kujibu BMI ya hali ya juu, kwani imeonyeshwa kuwa ishara ya dopaminergic imepungua kwa kukabiliana na ulaji wa chakula katika mifano ya wanyama. [5], [33], na ulaji kupita kiasi wa chakula kawaida huhusishwa na kupata uzito unaosababisha BMI ya hali ya juu. Ingawa tulitumia watu walio na idadi ndogo ya BMI katika masomo yetu, labda kutazamwa kama kizuizi cha masomo, kwa kweli tunapata matokeo kuwa ya kulazimisha zaidi kwamba uhusiano kati ya awali ya PET FMT dopamine na BMI iko bila kujumuisha watu wenye tabia mbaya. Kwa kuongezea, ingawa saizi yetu ya mfano (n = 16) ilikuwa kubwa kuliko au kulinganishwa na saizi zingine za sampuli katika masomo ya PET FMT ([11], [12], [15]), kurudisha tena kwa matokeo yetu na saizi kubwa ya sampuli na anuwai ya BMI ingeongeza matokeo yetu zaidi na inaweza kupata upendeleo mkubwa wa vitu visivyo vya afya vinavyohusiana na maadili ya chini ya densi ya PET FMT, ambayo hayakugunduliwa katika masomo yetu.
Kwa muhtasari, ingawa mifumo mingine ya neurotransmitter inahusika katika kulisha na kanuni ya uzito [7], Utafiti wetu unapata jukumu la dopamini ya dorsal striatal katika mapendeleo ya chakula na mtazamo wa afya wa wanadamu. Masomo yatakayotarajiwa kutumia hatua za PET zinazohusiana na dopamine ni ya kupendeza sana kuchunguza jinsi dopamini ya asili, na tofauti za mtu binafsi katika tabia inayohusiana na chakula, zinaweza kuendana na kushuka kwa uzito wa mwili kwa wanadamu.
Taarifa ya Fedha
Kazi hii ilifadhiliwa kwa ukarimu na misaada ya NIH DA20600, AG044292 na F32DA276840, na Ushirikiano wa Jamii ya Uzito wa Tanita. Wafadhili hawakuwa na jukumu katika muundo wa masomo, ukusanyaji wa data na uchambuzi, uamuzi wa kuchapisha, au utayarishaji wa maandishi.
Marejeo
;