BMI గ్లూకోజ్ తీసుకోవడం నుండి Accumbens లో కాలోరీ-ఆధారపడే డోపామైన్ మార్పులు మాడ్యులేట్స్ (2014)

citation: వాంగ్ జిజె, తోమాసి డి, కాన్విట్ ఎ, లోగాన్ జె, వాంగ్ సిటి, మరియు ఇతరులు. (2014) గ్లూకోజ్ తీసుకోవడం నుండి అక్యూంబెన్స్‌లో కేలరీ-డిపెండెంట్ డోపామైన్ మార్పులను BMI మాడ్యులేట్ చేస్తుంది. PLoS ONE 9 (7): e101585. doi: 10.1371 / journal.pone.0101585

ఎడిటర్: సిడ్నీ ఆర్థర్ సైమన్, డ్యూక్ యూనివర్శిటీ మెడికల్ సెంటర్, యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఆఫ్ అమెరికా

అందుకుంది: ఏప్రిల్ 21, 2014; ఆమోదించబడిన: జూన్ 9, 9; ప్రచురణ: జూలై 7, 2014

ఇది ఓపెన్-యాక్సెస్ వ్యాసం, ఇది అన్ని కాపీరైట్ లేనిది మరియు ఉచితంగా పునరుత్పత్తి, పంపిణీ, ప్రసారం, సవరించడం, నిర్మించడం లేదా ఎవరైనా చట్టబద్ధమైన ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించుకోవచ్చు. క్రియేటివ్ కామన్స్ CC0 పబ్లిక్ డొమైన్ అంకితభావం క్రింద ఈ పని అందుబాటులో ఉంది.

డేటా లభ్యత: అన్వేషణలకు అంతర్లీనంగా ఉన్న మొత్తం డేటా పరిమితి లేకుండా పూర్తిగా అందుబాటులో ఉందని రచయితలు ధృవీకరిస్తున్నారు. మొత్తం డేటా మాన్యుస్క్రిప్ట్‌లో ఉంది.

నిధులు: US డిపార్ట్మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ: బ్రూక్హావెన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ మరియు జిజెడబ్ల్యుకు రాయల్టీ ఫండ్ల మౌలిక సదుపాయాల కొరకు DE-ACO2-76CH00016. నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్: Z01AA000550 నుండి NDV వరకు, R01DK064087-09 నుండి AC వరకు, K01DA025280 నుండి ES వరకు. అధ్యయనం రూపకల్పన, డేటా సేకరణ మరియు విశ్లేషణ, ప్రచురించే నిర్ణయం లేదా మాన్యుస్క్రిప్ట్ తయారీలో నిధుల పాత్ర లేదు.

పోటీ ప్రయోజనాలు: పోటీ ప్రయోజనాలు ఏవీ లేవు అని రచయితలు ప్రకటించారు.

పరిచయం

బ్రెయిన్ డోపామైన్ (డిఎ) దాని రివార్డ్ మరియు ప్రోత్సాహక ఉల్లాసం యొక్క మాడ్యులేషన్ ద్వారా తినే ప్రవర్తనలను మాడ్యులేట్ చేస్తుంది [1]. న్యూక్లియస్ అక్యుంబెన్స్ (NAc) లో DA యొక్క క్రియాశీలత నవల ఆహార రివార్డులకు గురికావడంతో సంభవిస్తుంది, కాని పదేపదే బహిర్గతం కావడంతో DA పెరుగుతుంది బదులుగా ఆహార బహుమతిని అంచనా వేసే సూచనలకు మారుతుంది [2]. మెసోలింబిక్ డిఎ వ్యవస్థ ఆహార రుచిని బలోపేతం చేయడానికి కీలకం మరియు అధిక రుచికరమైన ఆహారాలు ఎన్‌ఐసిలో డిఎను పెంచుతాయి [3], అయితే DA విరోధులు సుక్రోజ్ యొక్క హేడోనిక్ విలువను పెంచుతారు [4]. శక్తి కంటెంట్ ద్వారా నడిచే ఆహారం యొక్క బహుమతి ప్రభావాలను కూడా DA మధ్యవర్తిత్వం చేస్తుంది [5]. ఎలుకల అధ్యయనాలు గ్లూకోజ్ యొక్క ఇంట్రాగాస్ట్రిక్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ NAc లో DA ని పెంచింది [6]ఇది గ్లూకోజ్ వినియోగం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, ఎందుకంటే యాంటీ-మెటబాలిక్ గ్లూకోజ్ అనలాగ్ యొక్క పరిపాలన DA ని తగ్గించింది. DA న్యూరాన్లు రుచి నుండి స్వతంత్రంగా ఉండే పోషకాల యొక్క శక్తివంతమైన విలువకు ప్రతిస్పందిస్తాయని మరియు NAc లో కేలరీలకు సంబంధించిన DA పెరుగుదలలో పోస్ట్‌జెస్టివ్ కారకాలను సూచిస్తుంది. మానవులలో న్యూరోఇమేజింగ్ అధ్యయనాలు సుక్రోజ్ ద్రావణం కాని కేలరీలు లేని తీపి పరిష్కారం మిడ్‌బ్రేన్‌ను సక్రియం చేస్తాయని తేలింది, ఇక్కడే DA న్యూరాన్లు ఉన్నాయి [7]. DA న్యూరాన్లు దృశ్య, శ్రవణ మరియు సోమాటోసెన్సరీ ఉద్దీపనల ద్వారా సక్రియం చేయబడతాయి, ఇవి ఆహార బహుమతిని అంచనా వేస్తాయి [8]. అధిక ఆహార వినియోగం es బకాయానికి దారితీస్తుంది, ఇది అధిక ఆహార వినియోగాన్ని మరింత శాశ్వతం చేసే జీవక్రియ అనుసరణలను ప్రేరేపిస్తుంది. ఈ న్యూరో-అనుసరణలలో కొన్ని DA మార్గాల్లో సంభవిస్తాయి, క్లినికల్ మరియు ప్రిలినికల్ అధ్యయనాలు రుజువుతో స్థూలకాయంతో స్ట్రియాటంలో DA D2 గ్రాహకాల తగ్గింపును నమోదు చేస్తాయి. [9].

వ్యసనంలో మాదకద్రవ్యాల వినియోగం కోసం చూపించినట్లే ob బకాయంలో కేలరీల వినియోగానికి ప్రతిస్పందన పెరుగుతుందని మేము hyp హించాము [10]-[12]. ఈ ప్రయోజనం కోసం మేము పాసిట్రాన్ ఎమిషన్ టోమోగ్రఫీ (పిఇటి) మరియు [¹¹సి] రాక్లోప్రైడ్ (D2 / D3 రిసెప్టర్ రేడియోట్రాసర్ ఎండోజెనస్ DA తో పోటీకి సున్నితమైనది) [13] వెంట్రల్ స్ట్రియాటం (NAc ఉన్న చోట) లో కేలరీల ప్రేరిత DA పెరుగుదల బాడీ మాస్ ఇండెక్స్ (BMI) పై ఆధారపడి ఉందో లేదో అంచనా వేయడానికి. ఇది సాధ్యమే ఎందుకంటే [¹¹సి] D2 / D3 గ్రాహకాలతో రాక్లోప్రిడ్ యొక్క బంధం ఎండోజెనస్ DA యొక్క సాంద్రతకు సున్నితంగా ఉంటుంది; DA స్థాయిలు నిర్దిష్ట బైండింగ్‌ను పెంచినప్పుడు [¹¹సి] రాక్లోప్రైడ్ తగ్గుతుంది మరియు DA స్థాయిలు తగ్గినప్పుడు [¹¹సి] రాక్లోప్రైడ్ యొక్క నిర్దిష్ట బైండింగ్ పెరుగుతుంది [12], [14]. గ్లూకోజ్ యొక్క పాలటబిలిటీ (తీపి) యొక్క ప్రభావాలను నియంత్రించడానికి, గ్లూకోజ్ యొక్క ప్రభావాలకు సుక్రోలోజ్ (కేలరీలు లేని కృత్రిమ స్వీటెనర్) యొక్క ప్రభావాలను మేము విభేదించాము. అందువల్ల రెండు తీపి పరిష్కారాల మధ్య వ్యత్యాసం (ఒకటి కేలరీలు మరియు కేలరీలు లేనిది) DA యొక్క మార్పులను కొలవడానికి మాకు సహాయపడింది, ఇవి ఆహారం యొక్క రుచికరమైన నుండి స్వతంత్ర కేలరీలకు ఆపాదించబడతాయి.

పద్ధతులు

ఈ అధ్యయనం బ్రూక్‌హావెన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ (బిఎన్‌ఎల్) లో జరిగింది మరియు స్టోనీ బ్రూక్ యూనివర్శిటీ యొక్క రీసెర్చ్ ఇన్వాల్వింగ్ హ్యూమన్ సబ్జెక్టుల కమిటీ ప్రోటోకాల్‌ను ఆమోదించింది. అధ్యయనం ప్రారంభానికి ముందు పాల్గొనేవారి నుండి వ్రాతపూర్వక సమాచార సమ్మతి పొందబడింది. పందొమ్మిది సబ్జెక్టులు కుడిచేతి, 40-60 సంవత్సరాల వయస్సు, ఆరోగ్యకరమైనవి మరియు 21≤ BMI ≤35 kg / m కలిగి ఉంటే అధ్యయనంలో చేర్చబడ్డాయి². మినహాయింపు ప్రమాణాలలో సెరిబ్రల్ పనితీరును మార్చగల ఏదైనా వైద్య పరిస్థితి యొక్క చరిత్ర లేదా ఉనికి; మధుమేహం; DSM IV ప్రకారం యాక్సిస్ I నిర్ధారణ యొక్క ప్రస్తుత లేదా గత చరిత్ర (నిరాశ లేదా ఆందోళన రుగ్మతతో సహా); తినే రుగ్మతలు; మద్యం లేదా మాదకద్రవ్యాల దుర్వినియోగం లేదా ఆధారపడటం (నికోటిన్‌తో సహా). ఇమేజింగ్ సందర్శనల రోజుకు ముందు సాయంత్రం 7 PM చేత వారి చివరి భోజనాన్ని పూర్తి చేయాలని సబ్జెక్టులు కోరారు మరియు వారి చివరి భోజనం తర్వాత 15 మరియు 17 గంటల మధ్య స్కాన్ చేయబడ్డాయి. అధ్యయనం సమయంలో రక్తంలో చక్కెర స్థాయిలను తనిఖీ చేస్తామని, వారు తినడం మానేయాలని సహాయపడింది.

స్టడీ డిజైన్

విషయాలకు రెండు ఇమేజింగ్ సందర్శనలు ఉన్నాయి: ఒక రోజు అధ్యయనం (రోజు A) లో ఈ విషయం 75 గ్రాము నోటి గ్లూకోజ్ పానీయం (ట్రూటోలా, విడబ్ల్యుఆర్, పిఎ) తీసుకుంది; ఇతర రోజు (రోజు B) ఈ విషయం నోటి ప్లేసిబో పానీయం తీసుకుంది (సుక్రోలోజ్, 0.348 mg / ml [JK Sucralose Inc., NJ] ఇది గ్లూకోజ్ ద్రావణానికి సమానమైన వాల్యూమ్ మరియు తీపి స్థాయిని కలిగి ఉంటుంది). గ్లూకోజ్ / ప్లేసిబో పానీయం పూర్తయిన తర్వాత 10 నిమిషాల్లో PET ప్రారంభమైంది. PET స్కాన్‌లను సిమెన్స్ ECAT HR + మరియు [¹¹సి] రాక్లోప్రైడ్ గతంలో ప్రచురించిన పద్ధతుల ప్రకారం తయారు చేయబడింది [15]. 8 mCi లేదా అంతకంటే తక్కువ ట్రేసర్ ఇంజెక్షన్ చేసిన వెంటనే స్కాన్లు ప్రారంభించబడ్డాయి [¹¹సి] రాక్లోప్రైడ్ మరియు మొత్తం 60 నిమిషాలు నిర్వహించారు. గ్లూకోజ్ స్థాయికి రక్త నమూనాలను పానీయాలకు ముందు పొందారు, గ్లూకోజ్ / ప్లేసిబో పానీయం పూర్తయిన వెంటనే, ప్రతి 5 నిమిషాలకు 30 నిమిషాలు, 60, 90 & 120 నిమిషాలకు. పిఇటి అన్ని సబ్జెక్టులకు రోజుకు ఒకే సమయంలో జరిగింది. ఇమేజింగ్ అధ్యయనం యొక్క ప్రతి రోజు ఏదైనా అధ్యయన విధానాలు ప్రారంభించటానికి ముందు రాత్రిపూట (కనీసం 12 గంటలు) ఉపవాసం మరియు హైడ్రేటెడ్ గా ఉండాలని విషయాలను కోరారు. A మరియు B రోజులు విషయాలలో యాదృచ్ఛికంగా చేయబడ్డాయి. ఈ రెండు స్కాన్ రోజులు 2–42 రోజుల మధ్య సగటున 16 ± 10 రోజులతో వేరు చేయబడ్డాయి.

క్లినికల్ స్కేల్స్

తినే ప్రవర్తన యొక్క ఈ క్రింది మూడు కోణాలను అంచనా వేయడానికి మూడు కారకాలు తినే ప్రశ్నాపత్రం-తినే ఇన్వెంటరీ (TFEQ-EI) ను ఉపయోగించి స్క్రీనింగ్ సందర్శన సమయంలో తినే ప్రవర్తన ప్రశ్నపత్రాలు పొందబడ్డాయి: అభిజ్ఞా ప్రక్రియలు; ప్రవర్తనా అనుసరణ; మరియు నియంత్రణ మరియు అతిగా తినే ప్రవర్తన మరియు అనుబంధ మానసిక రోగ విజ్ఞాన శాస్త్రాన్ని చూడటానికి గోర్మల్లీ బింగే ఈటింగ్ డిజార్డర్ స్కేల్ (GBEDS) [16]. గ్లూకోజ్ మరియు సుక్రోలోజ్ పానీయాల యొక్క రుచికరమైన సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి, స్వీయ-నివేదికలను ఉపయోగించి తీపి యొక్క నాణ్యత, తీపి స్థాయి మరియు మాధుర్యాన్ని పోల్చడానికి విషయాలను అడిగారు [1 (తక్కువ) నుండి 10 (చాలా వరకు) రేట్ చేసిన వెంటనే పానీయాలు. ఈ స్వీయ నివేదికలు మరియు BMI ల మధ్య అనుబంధాన్ని విశ్లేషించడానికి లీనియర్ రిగ్రెషన్ విశ్లేషణ ఉపయోగించబడింది. గ్లూకోజ్ మరియు సుక్రోలోజ్ పానీయాల మధ్య ఈ స్వీయ నివేదికలలో తేడాలను పోల్చడానికి పెయిర్ టి-పరీక్షలు ఉపయోగించబడ్డాయి.

రక్తంలో గ్లూకోజ్ ఏకాగ్రత కొలత

బెక్మాన్ గ్లూకోజ్ ఎనలైజర్ 2 (బ్రీ, కాలిఫోర్నియా) ను ఉపయోగించి గ్లూకోజ్ గా ration త కోసం ప్లాస్మా నమూనాలను విశ్లేషించారు, ఇది బెక్మాన్ ఆక్సిజన్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఉపయోగించే ఆక్సిజన్ రేటు పద్ధతి ద్వారా గ్లూకోజ్‌ను నిర్ణయిస్తుంది. కొలవబడిన మాదిరి వాల్యూమ్ ఒక కప్పులో ఎంజైమ్ రియాజెంట్‌లోకి పైప్ చేయబడుతుంది, ఇది ఎలక్ట్రోడ్ కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది గ్లూకోజ్ / 100 mL యొక్క mg లో ఆక్సిజన్ సాంద్రతను నివేదిస్తుంది. రక్తంలో గ్లూకోజ్ స్థాయిలలోని తేడాలను విశ్లేషించడానికి జత చేసిన టి-పరీక్షలు ఉపయోగించబడ్డాయి, ప్రతి సమయ బిందువుకు స్వతంత్రంగా. రక్తంలో గ్లూకోజ్ స్థాయి మరియు BMI మధ్య అనుబంధాన్ని అంచనా వేయడానికి లీనియర్ రిగ్రెషన్ విశ్లేషణ ఉపయోగించబడింది.

డేటా విశ్లేషణ

స్ట్రియాటం మరియు సెరెబెల్లంలో కణజాల ఏకాగ్రత కోసం సమయ-కార్యాచరణ వక్రతలతో పాటు సమయ కార్యాచరణ వక్రతలు [¹¹సి] మొత్తం చిత్రం కోసం పిక్సెల్‌లలో పంపిణీ వాల్యూమ్ (డివి) ను లెక్కించడానికి రాక్లోప్రైడ్ ఉపయోగించబడింది. ప్రత్యేకంగా, ప్రతి వోక్సెల్ డివికి మేము అంచనా వేసాము, ఇది రేడియోట్రాసర్ యొక్క కణజాల ఏకాగ్రత యొక్క నిష్పత్తి యొక్క సమతౌల్య కొలతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, రివర్సిబుల్ సిస్టమ్స్ కోసం గ్రాఫికల్ అనాలిసిస్ టెక్నిక్ ఉపయోగించి దాని ప్లాస్మా ఏకాగ్రతతో సమానంగా ఉంటుంది. [17]. కస్టమ్ మాంట్రియల్ న్యూరోలాజికల్ ఇన్స్టిట్యూట్ టెంప్లేట్, మేము ఇంతకుముందు పొందిన 34 ఆరోగ్యకరమైన విషయాల నుండి పంపిణీ వాల్యూమ్ చిత్రాలను ఉపయోగించి అభివృద్ధి చేసాము [¹¹సి] రాక్లోప్రైడ్ మరియు అదే స్కానింగ్ క్రమం, DV చిత్రాల ప్రాదేశిక సాధారణీకరణకు ఉపయోగించబడ్డాయి. బైండింగ్ సంభావ్యత కోసం (బిపి_ND) డోపామైన్ (DA) D2 / D3 గ్రాహక లభ్యతకు అనుగుణమైన సెరెబెల్లమ్ (ఎడమ మరియు కుడి ప్రాంతాల ఆసక్తి) లో ప్రతి వోక్సెల్‌లోని DV ని మేము సాధారణీకరించాము. [17]. బిపి_ND చిత్రాలలో మెదడు శరీర నిర్మాణ శాస్త్రం యొక్క వైవిధ్యతను తగ్గించడానికి 8-mm గాస్సియన్ కెర్నల్ ఉపయోగించి చిత్రాలను ప్రాదేశికంగా సున్నితంగా మార్చారు. బిపిలో తేడాలు_ND కేలరీల ద్వారా ప్రేరేపించబడిన DA లో మార్పులను అంచనా వేయడానికి గ్లూకోజ్ మరియు సుక్రోలోజ్ మధ్య ఉపయోగించారు.

గణాంక విశ్లేషణలు

బిపి మధ్య అనుబంధాన్ని విశ్లేషించడానికి మల్టీలినియర్ రిగ్రెషన్ విశ్లేషణ ఉపయోగించబడింది_ND గ్లూకోజ్ మరియు సుక్రోలోజ్ మధ్య తేడాలు (ΔBP_ND), ఇది గ్లూకోజ్ యొక్క క్యాలరీ కంటెంట్కు DA సెకండరీలో మార్పులను ప్రతిబింబిస్తుంది. ఈ ప్రయోజనం కోసం స్టాటిస్టికల్ పారామెట్రిక్ మ్యాపింగ్ (SPM8; వెల్కమ్ ట్రస్ట్ సెంటర్ ఫర్ న్యూరోఇమేజింగ్, లండన్, యుకె) ఉపయోగించబడింది. గణాంక ప్రాముఖ్యతను పి_FWE <0.05, 10-మిమీ వ్యాసార్థం గోళాకార ప్రాంతం-ఆసక్తి (ROI) లో కుటుంబపరంగా లోపం మరియు చిన్న వాల్యూమ్ దిద్దుబాట్లతో వోక్సెల్ స్థాయిలో బహుళ పోలికల కోసం సరిదిద్దబడింది. ప్రవర్తనా చర్యల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి SPM నుండి పొందిన కోఆర్డినేట్‌లను ఉపయోగించి సేకరించిన సగటు ROI చర్యలపై తదుపరి విశ్లేషణలు జరిగాయి (TFEQ-EI ను ఉపయోగించి తినడం, నిషేధించడం మరియు ఆకలి యొక్క అభిజ్ఞా సంయమనం మరియు GBEDS ఉపయోగించి అతిగా తినే స్కోరు). రక్తంలో గ్లూకోజ్ స్థాయిలు, వయస్సు మరియు లింగం. ప్రత్యేకంగా, ఈ వేరియబుల్స్ సగటుతో పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి ΔBP_ND BMI చే నియంత్రించబడిన తరువాత ROI లో సంకేతాలు. ఈ సహసంబంధ విశ్లేషణలకు గణాంక ప్రాముఖ్యత P <0.05 గా సరిదిద్దబడింది.

ఫలితాలు

రక్తంలో గ్లూకోజ్ గా ration త యొక్క వ్యత్యాసం సుక్రోలోజ్ మరియు గ్లూకోజ్ ఛాలెంజ్ తర్వాత BMI యొక్క విధిగా మారలేదు (r <0.18, R²<0.03). తీపి నాణ్యత కోసం స్వీయ నివేదికలపై గ్లూకోజ్ మరియు సుక్రోలోజ్ పానీయాల మధ్య తేడాలు లేవు (గ్లూకోజ్: 5.4 ± 2.6. సుక్రోలోజ్: 5.4 ± 2.6); తీపి స్థాయి (గ్లూకోజ్: 6.8 ± 2.5. సుక్రోలోజ్: 6.2 ± 2.5) మరియు తీపి యొక్క పోలిక (గ్లూకోజ్: 4.7 ± 2.8. సుక్రోలోజ్: 4.8 ± 3.0) మరియు ఈ స్వీయ నివేదికలు విషయం యొక్క BMI చేత ప్రభావితం కాలేదు. దీనికి విరుద్ధంగా, అంచనా వేసినట్లుగా కేలరీల ప్రేరిత DA మార్పుల మధ్య ముఖ్యమైన సంబంధం ఉందని మేము గమనించాము ΔBP_ND (గ్లూకోజ్ - సుక్రోలోజ్) వెంట్రల్ స్ట్రియాటం (r = 0.68; P_FWE <0.004, P_FDR <0.05, వోక్సెల్స్ = 131, అంజీర్) మరియు BMI, తక్కువ BMI ఎక్కువ DA పెరుగుతుంది మరియు BMI ఎక్కువైతే DA DA వెంట్రల్ స్ట్రియాటంలో తగ్గుతుంది. రక్తంలో గ్లూకోజ్ గా ration త (గ్లూకోజ్ - సుక్రోలోజ్) యొక్క వ్యత్యాసంతో సహసంబంధం తరువాత పరస్పర సంబంధం ముఖ్యమైనది.Fig.1b).

డౌన్లోడ్:  

• PPT

  PowerPoint స్లయిడ్

• PNG

  పెద్ద చిత్రం (475KB)

• TIFF

  అసలు చిత్రం (606KB)

మూర్తి 1. a: మెదడు డోపామైన్ మార్పుల యొక్క SPM చిత్రాలు.

గణనీయమైన క్రియాశీలక సమూహాలు కాంట్రాస్ట్ గ్లూకోజ్> సుక్రోలోజ్ తీసుకోవడం (న్యూక్లియస్ అక్యుంబెన్స్‌లో డోపామైన్ (డిఎ) మార్పులను చూపుతాయి.ΔBP_ND). బిపిలో పెరుగుతుందని గమనించండి_ND ప్రతిబింబిస్తుంది DA తగ్గుతుంది (DA నుండి తక్కువ పోటీ [¹¹సి] రాక్లోప్రైడ్ D2 / D3 గ్రాహకాలతో బంధించడానికి) అయితే BP లో తగ్గుతుంది_ND గ్లూకోజ్‌తో DA పెరుగుదలను ప్రతిబింబిస్తుంది (సుక్రోలోజ్‌తో పోలిస్తే) SPM చిత్రాలు సాగిట్టల్ (ఎడమ ఎగువ), కరోనల్ (కుడి ఎగువ) మరియు విలోమ (దిగువ) వీక్షణలలో T2 వెయిటెడ్ MR చిత్రాలపై సూపర్మోస్ చేయబడ్డాయి. రంగు పట్టీ సూచిస్తుంది t-స్కోర్ విలువలు. b: BMI మరియు మెదడు DA మార్పుల మధ్య పరస్పర సంబంధం. గ్లూకోజ్ మరియు సుక్రోలోజ్ తీసుకోవడం తరువాత DRD2 లభ్యత మధ్య తేడాలు (ΔBP_ND) ను BMI (kg / m తో పోల్చారు²). న్యూక్లియస్ అక్యుంబెన్స్‌లో గ్లూకోజ్‌తో (డీఏ పెరుగుదలకు అనుగుణంగా) అతిపెద్ద DRD2 తగ్గుతుందని లీనర్ సబ్జెక్టులు చూపించగా, భారీ విషయాలు DRD2 పెరుగుదలను చూపించాయి (DA తగ్గుదలకు అనుగుణంగా). ΔBP *: PET సముపార్జన (0 - 60min) లో రక్తంలో గ్లూకోజ్ స్థాయిలలో (గ్లూకోజ్ - సుక్రోలోజ్) మార్పులకు సరిదిద్దబడింది.

doi: 10.1371 / journal.pone.0101585.g001

కేలరీల తీసుకోవడం ప్రతిస్పందనగా DA మార్పులు (ΔBP_ND) తినే ప్రవర్తనా చర్యలపై స్కోర్‌లతో గణనీయంగా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి. ముఖ్యంగా, డెల్టా బిపి_ND వెంట్రల్ స్ట్రియాటమ్‌లో తినే ప్రవర్తనల కొలతలతో గణనీయంగా సంబంధం కలిగి ఉంది, TEFQ-EI స్కోర్‌ల తొలగింపు (r = 0.52, p <0.02) మరియు ఆకలి (r = 0.6, p <0.006) మరియు అతిగా తినడం యొక్క GBES స్కోర్‌లు (r = 0.61 , p <0.006), అంటే నిషేధం, ఆకలి యొక్క అవగాహన మరియు అతిగా తినడం వంటి వాటిపై ఎక్కువ స్కోర్లు ఉన్న విషయాలు కేలరీల తీసుకోవడం తో DA లో తగ్గుదల చూపించాయి. ఏదేమైనా, BMI మరియు సెక్స్ కోసం కోవరింగ్ తర్వాత ఈ సహసంబంధాలు గణనీయంగా లేవు.

చర్చా

ఈ అధ్యయనంలో, సుక్రోలోజ్‌తో విరుద్ధమైన గ్లూకోజ్, పాలటబిలిటీతో సంబంధం ఉన్న రివార్డ్ స్పందనల కోసం నియంత్రించిన తర్వాత స్ట్రియాటల్ డిఎ సిగ్నలింగ్‌లో కేలరీల వినియోగం యొక్క ప్రభావాలను అంచనా వేయడానికి మాకు అనుమతి ఇచ్చింది. Tఈ వ్యత్యాసం నుండి వెంట్రల్ స్ట్రియాటంలో DA మార్పులు గ్లూకోజ్ వినియోగం యొక్క శక్తి కంటెంట్ నుండి ప్రతిస్పందనలను ప్రతిబింబిస్తాయి. స్థూలకాయ విషయాలలో గమనించిన DA కి భిన్నంగా DA పెరుగుదలను చూపించిన సన్నని వ్యక్తులలో వెంట్రల్ స్ట్రియాటంలో DA ప్రతిస్పందనల యొక్క వ్యతిరేక నమూనాలు, DA ప్రతిస్పందనలు రివార్డ్ ప్రాబబిలిటీ డిస్ట్రిబ్యూషన్స్ ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి కాబట్టి expected హించిన మరియు కేలరీల తీసుకోవడం యొక్క వాస్తవ ప్రతిస్పందన మధ్య తేడాలను ప్రతిబింబిస్తుంది [18]. ప్రత్యేకంగా than హించిన దాని కంటే మెరుగైన బహుమతి DA న్యూరాన్ల యొక్క క్రియాశీలతను తెలుపుతుంది మరియు than హించిన దానికంటే ఘోరమైన బహుమతి నిరోధాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది [19]. రక్తంలో గ్లూకోజ్ సాంద్రతలు సన్నని మరియు ese బకాయం ఉన్న విషయాల మధ్య సమానంగా ఉన్నప్పటికీ, ese బకాయం విషయాలలో కేలరీల కంటెంట్‌కు ప్రతిస్పందన ఫలితంగా DA హించిన ప్రతిస్పందన కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా DA న్యూరాన్‌ల నిరోధం మరియు గ్లూకోజ్ పానీయం తర్వాత DA విడుదల తగ్గుతుంది.. అయినప్పటికీ, మేము తీపి పరిష్కారం (బేస్లైన్ కొలత) యొక్క పరిపాలన లేకుండా D2 / D3 గ్రాహక లభ్యత యొక్క కొలతలను పొందలేకపోయాము కాబట్టి, ese బకాయం విషయం లో అసాధారణమైన ప్రతిస్పందన కూడా తీపికి అసాధారణమైన ప్రతిస్పందన ద్వారా నడపబడుతుంది మరియు కేవలం కాదు కేలరీలకు అసాధారణ ప్రతిస్పందన.

ఫంక్షనల్ స్వీట్ రుచి గ్రాహకాలు సుక్రోజ్ లేని ఎలుకలలో కాని కృత్రిమ స్వీటెనర్ NAc లో DA ని పెంచలేదు [20], ఇది సన్నని వ్యక్తులలో కేలరీల తీసుకోవడం ద్వారా ప్రేరేపించబడిన వెంట్రల్ స్ట్రియాటమ్‌లో DA పెరుగుదలను చూపించే మా పరిశోధనలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, cal బకాయం ఉన్నవారిలో ఇటువంటి ప్రతిస్పందన గమనించబడలేదు, కేలరీల విషయానికి మెదడు DA ప్రతిస్పందనల అంతరాయం సూచిస్తుంది.

TEFQ తొలగింపుపై ఎక్కువ స్కోర్లు ఆహారం తీసుకోవడం యొక్క బలహీనమైన నియంత్రణతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి [21] మరియు అధ్వాన్నమైన ఫ్రంటల్ ఎగ్జిక్యూటివ్ ఫంక్షన్‌తో ముడిపడి ఉన్నాయి [21], [22]. ఆహార నియంత్రణ స్కోర్‌లకు మరియు ఆహార సూచనలకు గురికావడం ద్వారా ప్రేరేపించబడిన స్ట్రియాటల్ DA పెరుగుదలకు మధ్య ముఖ్యమైన సంబంధం ఉన్నట్లు చూపించే మా ముందస్తు ఫలితాలతో అవి స్థిరంగా ఉంటాయి. [23], తద్వారా తగ్గిన స్ట్రియాటల్ DA సిగ్నలింగ్ మరియు బలహీనమైన స్వీయ నియంత్రణ మధ్య అనుబంధానికి మద్దతు ఇస్తుంది [24]. క్యాలరీతో NAc లో DA మార్పుతో TFEQ పై ఆకలి యొక్క పరస్పర సంబంధం మానవులలో ఆకలి అవగాహనలో DA పాత్రకు మరింత ఆధారాలను అందిస్తుంది [25]. చివరగా గ్లూకోజ్ తరువాత DA లో తగ్గుదల మరియు ఎక్కువ తినే స్కోర్‌ల మధ్య సంబంధం కొకైన్ దుర్వినియోగదారులలో DA పెరుగుదలను ప్రేరేపించే ఉద్దీపనలలో తగ్గుదలను గుర్తుచేస్తుంది, దీని ప్రవర్తన కంపల్సివ్ కొకైన్ తీసుకోవడం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది [10], [12], [26]. Ob బకాయం విషయాలలో DA రివార్డ్ సర్క్యూట్ యొక్క హైపో-రెస్పాన్స్‌విటీని ప్రేరేపించడానికి ఇది ఉత్సాహం కలిగిస్తున్నప్పటికీ, ఇది సరిపోని వివరణ; కేలరీల వినియోగానికి హైపో-ప్రతిస్పందనను మేము ప్రత్యేకంగా గమనించాము, కాని అవి ఆహార సూచనలకు గురికావడానికి హైపర్-రెస్పాన్స్‌బిలిటీని కలిగి ఉండవచ్చని అనుకోవచ్చు. అందువల్ల ected బకాయం ఉన్న వ్యక్తిలో వినియోగించే కేలరీలకు మెరుగైన నిరీక్షణ మరియు తగ్గిన ప్రతిస్పందన మధ్య వ్యత్యాసం ఈ లోటును భర్తీ చేయడానికి తినడం కొనసాగించడానికి డ్రైవ్‌ను ప్రేరేపించే అవకాశం ఉంది.

అందినట్లు

పిఇటి అధ్యయనం బ్రూక్‌హావెన్ నేషనల్ లాబొరేటరీలో జరిగింది. సబ్జెక్ట్ రిఫరల్ కోసం న్యూయార్క్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన జె. రోట్రోసెన్‌కు ధన్యవాదాలు; సైక్లోట్రాన్ కార్యకలాపాల కోసం D. ష్లైయర్ మరియు M. షుల్లెర్; పిఇటి కార్యకలాపాల కోసం డి. వార్నర్, డి. అలెక్సాఫ్ మరియు పి. వాస్కా; రేడియోట్రాసర్ తయారీ మరియు విశ్లేషణ కోసం సి. షియా, వై. జు, ఎల్. మున్చ్ మరియు పి. కింగ్, స్టడీ ప్రోటోకాల్ తయారీకి కె. టోర్రెస్ మరియు రోగి సంరక్షణ కోసం బి. హబ్బర్డ్ ఎం. జేనే మరియు పి. కార్టర్.

రచయిత రచనలు

ప్రయోగాలను రూపొందించారు మరియు రూపొందించారు: GJW NDV. ప్రయోగాలు చేశారు: GJW AC CTW JSF. డేటాను విశ్లేషించారు: GJW DT JL ES. మాన్యుస్క్రిప్ట్ రచనకు తోడ్పడింది: GJW NDV.