Ang Emosyonal na Pagkain Phenotype ay Associated sa Central Dopamine D2 Receptor Binding Independent ng Body Mass Index (2015)

Pumunta sa:

abstract

Ang mga pag-aaral ng alagang hayop ay nagbigay ng halo-halong katibayan patungkol sa gitnang D2 / D3 dopamine receptor na nagbubuklod at ang kaugnayan nito sa labis na katabaan tulad ng sinusukat ng body mass index (BMI). Ang iba pang mga aspeto ng labis na katabaan ay maaaring mas mahigpit na kaisa sa dopaminergic system. Nailalarawan namin ang mga pag-uugali na nauugnay sa labis na katabaan at tinutukoy kung ang mga nauugnay sa gitnang D2 receptor (D2R) na tiyak na nagbubuklod na independiyenteng BMI. Dalawampu't dalawang napakataba at 17 mga kalahok ng normal na timbang na mga kalahok ang nakumpleto ang mga talahanayan tungkol sa pagkain- at gantimpala na may kaugnayan sa gantimpala at sumailalim sa mga pag-scan ng mga PET gamit ang D2R-pumipili at walang hiwalay na radioligand (N-[11C] methyl) benperidol. Ang mga talatanungan ay pinagsama-sama sa pamamagitan ng domain (pagkain na may kaugnayan sa damdamin, pagkain na may kaugnayan sa gantimpala, pag-uugali na hindi kumakain na ginaganyak ng gantimpala o pagiging sensitibo sa parusa). Ang na-normalize, na kabuuan ng mga marka para sa bawat domain ay inihambing sa pagitan ng napakataba at normal na mga grupo ng timbang at nakakaugnay sa striatal at midbrain D2R na nagbubuklod. Kung ikukumpara sa mga indibidwal na may timbang na timbang, ang napakataba na grupo ng sarili na naiulat na mas mataas na rate ng pagkain na nauugnay sa parehong emosyon at gantimpala (p <0.001), higit na pagiging sensitibo sa parusa (p = 0.06), at mas mababang paguugali ng gantimpala na hindi pagkain (p  <0.01). Sa kabila ng normal na timbang at napakataba na mga kalahok, iniulat ng sarili ang emosyonal na pagkain at pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain positibong naiugnay sa striatal (p <0.05) at midbrain (p <0.05) D2R na nagbubuklod, ayon sa pagkakabanggit. Sa konklusyon, ang isang emosyonal na phenotype ng pagkain ay maaaring sumasalamin sa binago ang pag-andar ng gitnang D2R kaysa sa iba pang karaniwang ginagamit na mga hakbang na nauugnay sa labis na timbang tulad ng BMI.

Ang gantimpala na may kaugnayan sa gantimpala at neurocircuitry Dysfunction ay maaaring mag-ambag sa labis na katabaan1 at magbigay ng mga therapeutic target para sa pag-iwas at paggamot sa sakit. Gayunpaman, ang papel ng striatal dopamine (DA) na pagbibigay ng senyas sa labis na katabaan ng tao ay nananatiling hindi maliwanag dahil sa halo-halong mga resulta ng mga pag-aaral ng PET / SPECT na tinatasa ang kaugnayan sa pagitan ng body mass index (BMI) at D2 / D3 DA receptor (D2 / D3R). Ang ilang mga pag-aaral ay natagpuan na ang pagkakaroon ng striatal D2 / D3R ay mas mababa sa labis na labis na katabaan at negatibong nakakaugnay sa BMI2,3,4 habang ang iba ay walang nakitang pagkakaiba5,6,7 o mas mataas na pagkakaroon ng D2 / D3R sa napakataba kumpara sa mga normal na indibidwal na timbang8 o sa pagtaas ng BMI9. Gamit ang isang napaka-tiyak at hindi nababago ligand, hindi namin nakita ang mga makabuluhang asosasyon ng D2 receptor subtype (D2R) na nagbubuklod sa labis na katabaan o BMI10.

Ang mga pagkakaiba-iba sa labis na katabaan ng pag-aaral ng tao sa PET PET ay maaaring sanhi ng maraming mga kadahilanan. Halimbawa, ang mga halimbawa ng pag-aaral na ginamit ay may iba't ibang mga antas ng labis na katabaan, mula sa sobrang timbang (BMI 25.0-29.9 kg / m2)3,6,9 at banayad na Klase I (BMI 30.0-34.9 kg / m2)3 labis na katabaan sa mas matinding Klase III (BMI ≥ 40.0 kg / m2)2,4,5,8,9,10 labis na katabaan. Ang labis na katabaan ng labis na katabaan at mga abnormalidad sa pag-sign ng DA ay maaaring magkakaiba sa mga klase ng labis na katabaan1,6. Upang higit pang kumplikado ang interpretasyon, ang karamihan sa mga pag-aaral na ito ay gumamit ng mga radioligands na may mahalagang mga limitasyon. Partikular, [11C] raclopride at [18Ang fallypride ay hindi nakikilala sa pagitan ng D2R at D3R11, na kung saan ay nai-localize nang iba sa buong utak at maaaring maging functionally naiiba12. Bukod dito, ang mga radioligand na ito ay hindi mapipigilan ng DA, kaya ang mga hakbang sa pagkakaroon ng D2 / D3R ay naiimpluwensyahan ng endogenous na paglaya ng DA pati na rin ng D2 / D3R na nagbubuklod per se13,14,15.

Bagaman ang BMI ay hindi palagiang nakakaugnay sa pagkakaroon ng D2 / D3R16, ang mga aspeto ng pag-uugali ng labis na katabaan ay maaaring magkaroon ng isang mas malapit na relasyon sa pag-sign ng DA. Upang matugunan ang isyung ito at ang mga limitasyon na inilarawan sa itaas, sinuri namin ang mga katangian na nauugnay sa labis na katabaan na maaaring nauugnay sa pagbibigay ng senyas sa DA, tulad ng damdamin- at gantimpala na pagkain at pag-uugali na ginaganyak ng gantimpala na hindi pagkain at pagiging sensitibo sa parusa, sa napakataba at normal na timbang mga kalahok. Sinisiyasat namin kung ang mga katangiang ito ay nakakaugnay sa striatal D2R gamit (N-[11C] methyl) benperidol ([11C] NMB), isang PET radioligand DA D2 receptor antagonist na lubos na pumipili para sa D2R sa paglipas ng D3R17 at iba pang mga G-protein receptor at hindi inilipat sa pamamagitan ng endogenous na paglabas ng DA18. Bilang karagdagan, dahil ang pag-uugali ng naghahanap ng bago sa buhay ay nauugnay sa midbrain D2 / D3R na nagbubuklod19, ginalugad namin ang ugnayan sa pagitan ng midbrain D2R na nagbubuklod at pag-uugaling nauugnay sa labis na katabaan.

Pamamaraan

Mga Kalahok

Kasama sa mga kalahok ang 17 normal na timbang at 22 napakataba mga tao (tingnan Table 1). Ang isang indibidwal sa pangkat ng normal na timbang ay bahagyang labis na timbang (BMI = 25.9 kg / m2) ngunit ang porsyento na taba ng katawan at iba pang mga parameter ng timbang ay nakamit ang pamantayan sa normal na timbang. Ang mga napiling data mula sa mga kalahok ng 15 mula sa bawat pangkat ay naiulat na dati10. Matapos ang isang magdamag na mabilis (hindi bababa sa 8 oras), ang mga kalahok ay sumailalim sa komprehensibong pagsusuri sa medikal, regular na pagsusuri sa dugo, hemoglobin A1C, at isang oral glucose tolerance test (OGTT). Ang mga indibidwal na may naulat na kasaysayan ng diyabetis, A1C ≥ 6.5%, o mga resulta ng OGTT na nagsasaad na may kapansanan sa glucose sa pag-aayuno, hindi pinahintulutan ang pagpapaubaya sa oral glucose, o diabetes ay naibukod. Ang mga indibidwal ay na-screen din at naibukod para sa IQ <8020 (WASI), at mga kondisyon kabilang ang parkinsonism, panghabang buhay na psychosis, pagkahibang, pag-asa sa sangkap, pangunahing pagkalumbay, panlipunang phobia, karamdaman sa pagkain (kabilang ang binge eating disorder) at panic disorder sa pamamagitan ng pagsusuri sa neurological at psychiatric interview (Structured Clinical Interview for DSM-IV21). Ang kasalukuyang paninigarilyo at mga gamot na may kaugnayan sa pag-andar ng DA ay eksklusibo din. Walang kalahok na naninigarilyo ng tabako sa nakalipas na 11 mos. o ginamit na gamot na may kaugnayan sa pag-andar ng DA sa nakaraang buwan. Ang lahat ng mga kalahok ay nagbigay ng nakasulat na pahintulot na nakasulat. Ang lahat ng mga pamamaraan ay isinagawa alinsunod sa Pahayag ng Helsinki at naaprubahan ng tanggapan ng Human Research Protection Office ng Washington University at Komite ng Pananaliksik sa Pag-aaral ng Radyo.

Table 1 

Mga Katangian ng Kalahok

Questionnaires

Sa araw ng OGTT, kaagad at 1 oras pagkatapos ng isang light meryenda at tanghalian ay ibinigay, ayon sa pagkakabanggit, nakumpleto ang mga kalahok na mga talatanungan na tumutugon sa mga konstruksyon na may kaugnayan sa DA, o mga domain, ng interes: 1) ang pag-uugali sa pagkain na may kaugnayan sa damdamin kabilang ang pag-iwas sa negatibong nakakaapekto ; 2) ang pag-uugali sa pagkain na may kaugnayan sa gantimpala kabilang ang labis na pananabik para sa mga nakalulutong na pagkain at kawalan ng kakayahan upang limitahan ang paggamit ng mga matamis na pagkain; 3) pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain, kabilang ang diskarte, pagiging sensitibo, pagganyak, at pag-asa para sa di-pagkaantig na gantimpala ng gantimpala; at pag-iwas sa parusa sa 4) kabilang ang pagsugpo, pagiging sensitibo, at pag-asa. Ang mga questionnaire o ulat ng sarili sa mga questionnaire sa ulat ng sarili ay kasama sa iba't ibang mga domain (Table 2) batay sa kanilang mga paglalarawan sa orihinal na mga manuskrito na nagpapakilala at nagpapatunay ng talatanungan. Ang mga marka para sa bawat palatanungan o subscale ay na-convert sa z-scores at kabuuan kasama ang iba pang mga hakbang na kasama sa domain upang magbunga ng mga pangwakas na marka ng domain para sa bawat indibidwal.

Table 2 

Mga Pag-uugali sa Pag-uugali. Normal na timbang n = 17; Napakataba n = 21-22.

Ang mga sumusunod na talatanungan ay isinama sa Eating Kaugnay ng domain ng Emosyon: Ang Emosyonal na Pagsukat sa Pagkain22 (EES) tinatasa ang hinihimok na kumain dahil sa negatibong emosyon. Ang Dutch Eating Behaviour 'Emosyonal' na subscale23 Ang DEBQ ES) ay binubuo ng mga kabuuan ng rating ng sarili ng mga tendensiyang kainin bilang tugon sa kapwa 'nagkakalat' (hal, nababato) at 'malinaw na may label' (hal., Galit) na emosyon. Ang 'mood-nagbabago na epekto' ay walang kabuluhan sa Tanong ng Sweet Taste24 (STQ MAE) tinatasa ang antas kung saan ang pagkain ng mga matamis na pagkain ay nagbabago ng kalooban sa isang positibong paraan.

Ang mga sumusunod na talatanungan ay kasama sa domain na Kumakain sa domain ng Gantimpala: Ang Binge Eating Scale25 Sinusuri ng BES ang antas kung saan nakakaranas ang isang kumakain ng pagkain, kabilang ang pag-uugali (halimbawa, pagkain nang lihim) at emosyon na naganap bago at pagkatapos ng isang pag-agaw (hal. Kawalan ng kontrol). Ang 'Impaired control sa pagkain ng mga sweets' ng STQ24 (STQ IC) ay isang sukatan ng kakayahan ng isang tao na pigilin ang pagkain mula sa mga matatamis. Ginamit namin ang kabuuang marka sa Food Craving Inventory26 (FCI) upang masukat ang pangkalahatang pananabik para sa matamis at mataas na karbohidrat o mataba na pagkain.

Ang mga sumusunod na talatanungan ay kasama sa domain ng Non-food Reward: Ang Pag-uugali sa Pag-uugali ng Pag-uugali (BAS) na bahagi ng BIS / BAS27 Ang talatanungan ay binubuo ng tatlong mga subscales: drive, naghahanap ng kasiyahan at pagtugon sa gantimpala. Ito ay inilaan upang masukat ang sensitivity ng BAS. Ang mga indibidwal na may mas malakas na BAS ay dapat maging mas sensitibo at makakuha ng higit na kasiyahan sa pagkakalantad sa mga pahiwatig na gantimpala28,29. Ang sensitivity sa gantimpala bahagi ng Sensitivity to Pun penalty and Sensitivity to Reward Questionnaire30 (SPSRQ) din tinatasa ang pag-andar ng BAS. Ang bahagi ng gantimpala ng gantimpala ng Pangkalahatang Gantimpala ng Gantimpala at Pagdudulot ng Parusa31 sumusukat sa optimismo at pag-asa ng mga positibong kaganapan sa buhay. Ang 'pag-uugali ng pag-uusisa', o hinahanap ng bago, sukat ng Temperament and Character Inventory32 (TCI-R) ay sumasalamin sa bias tungo sa aktibong naghahanap ng bago, pagkukulang at paglapit patungo sa mga pahiwatig na gantimpala. Ang sukat ng 'reward dependency' ng TCI ay sumasalamin sa bias tungo sa pag-uugali sa prososyun at pag-apruba ng lipunan. Ang sukat ng 'pagpupursige' ng TCI ay sumasalamin sa antas ng pagtitiis sa kabila ng pagkapagod at iba pang mga hadlang.

Ang mga sumusunod na talatanungan ay kasama sa domain ng Parusa: Ang Pag-uugali sa Pag-uugali ng Bansa (BIS) na bahagi ng BIS / BAS27 Sinusukat ng palatanungan ang pagiging sensitibo ng BIS. Ang mga taong may mas malakas na pagkasensitibo sa BIS ay dapat maging mas sensitibo sa at makaranas ng higit na pagkabalisa bilang tugon sa mga pahiwatig sa parusa28,29. Ang parusa ng parusa ng GRAPES31 at SPSRQ30 tasahin ang pag-asa at pagiging sensitibo ng parusa, ayon sa pagkakabanggit. Ang seksyon ng 'pinsala sa pag-iwas' ng TCI-R32 tinatasa ang bias sa pag-uugali na naglalayong maiwasan ang pinsala.

Pagkuha ng MRI at Pet

Sa isang araw na hiwalay mula sa araw ng OGTT, ang mga kalahok ay sumasailalim sa mga scan ng MRI at 2 hr, na naganap sa pagitan ng 0900 at 1700. Mga pamamaraan para sa [11C] NMB synthesis, MRI at mga pag-scan sa alagang hayop ay inilarawan dati10. Ang bawat kalahok ay intravenous na nakatanggap ng 6.4 - 18.1 mCi na naglalaman ng <7.3 μg na walang label na NMB. [11C] Ang kadalisayan ng NMB ay ≥96% at tiyak na aktibidad ≥1066 Ci / mmol (39 TBq / mmol). Dahil [11C] Ang NMB ay hindi mapapagana ng endogenous DA18, ang mga kalahok ay hindi hinilingang mag-ayuno o kung hindi man baguhin ang kanilang paggamit ng pagkain sa gabi bago o araw ng mga pag-scan.

Mga Pagsusuri na batay sa ROI

Ang mga pamamaraan para sa aming mga pag-aaral na batay sa ROI ay inilarawan sa Eisenstein et al.10,33. Ang neuroimaging software na FreeSurfer (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu) ay ginamit para sa paghati sa mga striatal na rehiyon34. Upang limitahan ang maraming mga paghahambing, ang D2R tiyak na nagbubuklod (BPND) para sa bawat ROI ay nai-average sa kaliwa at kanang hemispheres. Putamen at caudate D2R BPNDs ay naiiba upang makakuha ng isang pinagsama-samang dorsal striatal BPND at ventral striatal BPND Kasama ang average na nucleus accumbens D2R BPND. Ang rehiyon ng midbrain ay nasubaybayan sa MPRAGE ng bawat indibidwal tulad ng inilarawan dati33.

Mga Pagsusuri na batay sa Voxel

Nagsagawa kami ng mga pag-aaral na batay sa voxel upang matukoy kung ang mga tukoy na kumpol na striatal o midbrain ng D2R na nagbubuklod na may kaugnayan sa BMI o Kumakain na May Kaugnay sa Emosyon, Kumakain na May Kaugnay sa Gantimpala, Gantimpalang Hindi Pagkain, at mga marka ng pag-uugali ng pag-uugali ng Punment. Mga imahe ng D2R BPND sa kabuuan ng utak ay nabuo para sa bawat kalahok at nainis na may isang 6 mm buong lapad sa kalahating maximum na kernel. Ang mga larawang ito ay naiba-iba sa mga normal na timbang at napakataba na mga indibidwal at thresholded sa BPND = 0 na gagamitin bilang isang tahasang mask para sa mga rehiyon kabilang ang striatum o mga subcortical na rehiyon lamang. Ang mga positibo at negatibong pag-uugnay sa pagitan ng D2R na nagbubuklod at umaasa na mga variable ay nasubukan sa antas ng voxel gamit ang SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm).

Pangunahing Mga Pagsusuri sa Pang-istatistika

Karamihan sa data ay pinamamahalaan gamit ang REDCap electronic data capture tool na naka-host sa pamamagitan ng Biostatistics Division ng Washington University School of Medicine35. Ang mga variable na grupo ng demograpiko ay inihambing sa Pearson Chi Square, Mann Whitney U, O t-testing. Dorsal at ventral striatal BPND ay inihambing sa paulit-ulit na mga panukala ng ANCOVA covarying para sa edad, etniko, at edukasyon. Midbrain D2R BPND at mga marka ng domain ay inihambing sa pagitan ng mga normal na timbang at napakataba na mga grupo na may mga ANCOVA na covarying para sa edad, etniko at edukasyon. Ang mga makabuluhang natuklasan para sa isang domain ng pag-uugali ay sinundan ng mga explorer ng ANCOVA ng bawat palatanungan na nag-aambag sa domain na iyon. Paghiwalayin ang mga hierarchical linear regression models na may naaangkop na covariates (edad, etnisidad, antas ng edukasyon, at / o BMI) ay ginamit upang pag-aralan ang kakayahan ng bawat variable ng interes upang mahulaan ang striatal o midbrain D2R BPND. Ang mga pagsusuri na ito ay nagbigay din ng mga bahagyang ugnayan na naglalarawan ng natatanging pagkakaiba-iba ng naiambag ng bawat variable ng interes sa BPND. Para sa pag-aaral ng voxelwise, ang mga ugnayan sa pagitan ng D2R na nagbubuklod at BMI at mga marka ng pag-uugali ng domain ay kinakalkula bilang mga Pearson's r at nasubok para sa kabuluhan sa isang-sample ng Estudyante t-This covaried para sa edad, etniko, edukasyon, at, para sa pag-uugali na pag-uugali, BMI, sa bawat voxel. Para sa pag-aaral ng SPM, p  ≤ 0.001, pagkatapos ng maramihang pagwawasto ng paghahambing, sa antas ng voxelwise ay itinuturing na makabuluhan. Para sa lahat ng iba pang mga pagsusuri, ang antas ng kahalagahan ay itinakda sa α ≤ 0.05.

Mga resulta

Mga Katangian ng Kalahok

Ang mga pangkat na normal na timbang at napakataba ay inilarawan sa Table 1. Wala kaming kumpletong mga database ng Non-pagkain na Gantimpala at Pagbabayad ng parusa mula sa isang napakataba na indibidwal at ang isa pang napakataba na indibidwal ay hindi sumailalim sa isang scan ng PET. Samakatuwid, nasuri ang mga hanay ng data kasama ang mga variable na binubuo ng 21 napakataba at 17 normal na timbang na mga indibidwal. Isang normal na timbang na kalahok ng midbrain na D2R BPND ay masyadong mababa upang ma-quantified ng aming pagproseso ng software at pagsusuri kabilang ang variable na ito kasama ang 20 o 21 napakataba at 16 mga kalahok na normal na timbang.

BMI at Gitnang D2R Tukoy na Pagbubuklod

Tulad ng sa aming nakaraang ulat sa isang subset ng mga indibidwal na ito10, pagkatapos ng covarying para sa edad, etinicity at antas ng edukasyon, napakataba at normal na mga grupo ng timbang ay hindi naiiba sa striatal BPND (normal na timbang ay nangangahulugang kabuuang striatal BPND = 10.30, SD = 1.17; napakataba nangangahulugang kabuuang striatal BPND = 10.22, SD = 1.34; F1,33 = 1.98, p = 0.17). Sa kabila ng parehong mga grupo, dorsal striatal D2R BPND ay mas malaki kaysa sa ventral striatal BPND sa isang makabuluhang antas ng marginally (dorsal nangangahulugang BPND = 4.09, SD = 0.52; ibig sabihin ng ventral BPND = 2.08, SD = 0.29; F1,33 = 3.87, p = 0.06) at walang makabuluhang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng pangkat at striatal na rehiyon (F1,33 = 1.98, p = 0.17). Midbrain D2R BPND ay hindi naiiba sa pagitan ng mga normal na timbang at napakataba na mga grupo (normal-weight mean BPND = 0.27, SD = 0.14; napakataba nangangahulugang BPND = 0.27, SD = 0.09; F1,32 = 0.15, p = 0.70).

Ang pagkontrol para sa edad, etniko at edukasyon, hindi hinulaan ng BMI ang striatal BPND sa lahat ng mga kalahok (dorsal R2 palitan = 0.07. F1,33 = 2.61, p = 0.12; ventral R2 palitan = 0.00. F1,33 = 0.02, p = 0.90) (Lar 1), o sa loob ng alinman sa pangkat (normal-timbang: dorsal R2 pagbabago = 0.01; F1,12 = 0.19, p = 0.67, ventral R2 palitan = 0.00. F1,12 = 0.002, p = 0.97; napakataba: dorsal R2 pagbabago = 0.03; F1,16 = 0.62, p = 0.44, ventral R2 pagbabago = 0.04; F1,16 = 0.99, p = 0.33). Katulad nito, hindi hinulaan ng BMI ang midbrain D2R BPND sa kabila ng normal na timbang at napakataba ng mga kalahok (R2 palitan = 0.00. F1,32 = 0.001, p = 0.98) o sa loob ng alinman sa pangkat (normal na timbang: R2 pagbabago = 0.05; F1,11 = 0.55, p = 0.48; napakataba: R2 pagbabago = 0.12; F1,16 = 2.51, p = 0.13).

Figure 1 

Ang BMI at striatal D2R ay hindi makabuluhang nakakaugnay sa mga normal na timbang (malinaw na mga bilog) at napakataba (puno na mga bilog) na pangkat.

Pag-uugali na nauugnay sa labis na katabaan

Table 2 nagtatanghal ng pangkat na nangangahulugang (SD) na namumuhunan z-scores para sa bawat domain at hilaw na mga marka para sa bawat palatanungan.

Ang napakataba na pangkat ay nagkaroon ng mas mataas na ibig sabihin ng mga marka ng domain sa Kumakain na May Kaugnay sa Emosyon (F1,34 = 11.62, p <0.01; Larawan 2A) at Pagkain na May Kaugnay sa Gantimpala (F1,34 = 28.47, p <0.001; Larawan 2B) at isang mas mababang marka ng domain sa Non-food Reward (F1,33 = 5.37, p = 0.03; Fig. 2C). Ang mga marka ng domain ng parusa ay mas mataas sa labis na katabaan na may kaugnayan sa normal na timbang sa isang marginally makabuluhang antas (F1,33 = 3.69, p = 0.06; Larawan 2D).

Figure 2 

Ang mga pag-uugali ay naisip na mahigpit na kaisa sa dopamine signaling naiiba sa pagitan ng mga normal na timbang at napakataba na mga indibidwal.

Sa loob ng domain ng Eating Kaugnay sa Emosyon, ang mga marka sa lahat ng tatlong mga palatanungan ay naiugnay sa bawat isa (0.63 ≤ r39 ≤ 0.80, p <0.001) at ang napakataba na pangkat ay nakakuha ng mas mataas na marka kaysa sa normal na timbang na pangkat sa EES (F1,33 = 6.42, p = 0.02) at DEBQ ES (F1,33 = 4.75, p = 0.04) at bahagyang makabuluhang mas mataas sa STQ MAE (F1,33 = 3.48, p = 0.07). Ang BMI ay naiugnay sa summed na marka ng domain sa buong sample (r39 = 0.46, p <0.01) ngunit hindi kapag napagmasdan sa loob lamang ng napakataba (r22 = −0.24, p = 0.29) o normal na timbang (r17 = 0.09, p = 0.74).

Ang z-Scores sa tatlong mga questionnaires na kasama sa Eating Kaugnay sa Gantimpala domain ay nakakaugnay sa bawat isa (r39 = 0.43, p ≤ 0.01). Mas mataas ang puntos ng napakataba sa BES (F1,34 = 19.57, p <0.001), STQ IC (F1,34 = 14.77, p = 0.001) at ang FCI (F1,34 = 10.35, p = 0.003). Ang BMI na nauugnay sa kabuuan ng marka ng domain sa buong sample (r39 = 0.37, p 0.02) ngunit hindi sa loob ng napakataba (r22 = 0.07, p = 0.78) o hindirmalalang timbang (r17 = −0.03, p = 0.91).

Sa loob ng domain na Gantimpala na Hindi Pagkain, ang mga indibidwal na mga palatanungan ay hindi naiugnay (0.03 ≤ r38 ≤ 0.28, p  ≥ 0.09). Ang napakataba na pangkat ay may mas mababang marka ng average kaysa sa normal na timbang na pangkat sa subscale na diskarte sa pag-uugali ng BIS / BAS (F1,33 = 6.47, p = 0.02). Ang mga pangkat ay hindi naiiba nang malaki sa anuman sa iba pang mga antas ng Reward domain (SPSRQ: F1,33 = 0.21, p = 0.65; TCI-R: F1,33 = 0.44, p = 0.51) maliban sa isang maramihang makabuluhang antas sa subscale ng pag-asa sa gantimpala ng GRAPES (napakataba <normal-bigat, F1,33 = 3.25, p = 0.08). Ang BMI ay hindi naiugnay nang malaki sa summed na marka ng domain sa buong sample (r38 = −0.11, p = 0.51) o sa loob ng normal na timbang (r17 = 0.39, p = 0.12; Larawan 3A). Gayunpaman, ang BMI ay nakakaugnay sa gantimpala na nakumpleto na marka ng domain sa loob ng napakataba (r21 = 0.54, p = 0.01; Larawan 3B).

Figure 3 

Bagaman ang napakataba na grupo na naiulat ng mas mababang mga rate ng pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain na nauugnay sa normal na pangkat na timbang, ang mas mataas na BMI ay nauugnay sa mas mataas na rate ng pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain sa loob ng mga napakataba na indibidwal.

Sa loob ng domain ng Parusa, ang mga marka sa lahat ng mga palatanungan ay naiugnay sa bawat isa (0.54 ≤ r39 ≤ 0.79, p ≤ 0.001). Ang napakataba na pangkat ay may gawi na mas mataas na puntos sa bahagi ng pag-uugali ng pag-uugali ng BIS / BAS (F1,33 = 3.11, p = 0.09) at ang subscale ng pag-iwas sa pinsala ng TCI-R (F1,33 = 3.17, p  = 0.08) kaysa sa pangkat ng normal na timbang; ang mga pagkakaiba na ito ay may malaking kabuluhan. Ang mga pangkat na napakataba at normal ang timbang ay hindi naiiba sa subscale ng pag-asa sa parusa ng mga GRAPES (F1,33 = 1.10, p = 0.30) o pagiging sensitibo sa subscale ng parusa ng SPRSQ (F1,33 = 2.30, p = 0.14). Ang BMI ay hindi naiugnay nang malaki sa summed na marka ng domain sa buong sample (r38 = 0.15, p = 0.37) o sa loob ng normal na timbang (r17 = 0.21, p = 0.43) o napakataba (r21 = −0.35, p = 0.12) mga pangkat.

Pag-uugali na nauugnay sa labis na katabaan at Central D2R BPND

Matapos ang covarying age, etnisidad, antas ng edukasyon, at BMI, ang Eating Kaugnay sa Emotion domain score na may kaugnayan sa dorsal striatal BPND (R2 palitan = 0.13. F1,32 = 7.51, p = 0.01; bahagyang r = 0.44; Larawan 4A) ngunit ang Pagkain na May Kaugnay sa Gantimpala (R2 palitan = 0.02. F1,32 = 1.15, p = 0.29), Gantimpala na Hindi Pang-pagkain (R2 palitan = 0.01. F1,31 = 0.31, p = 0.58) at Parusa (R2 palitan = 0.00. F1,31 = 0.06, p = 0.81) ang mga marka ng domain ay hindi. Sa loob ng Eating Na Nauugnay sa Emotion domain, EES (R2 palitan = 0.08. F1,32 = 5.48, p = 0.03, partial r = 0.38), DEBQ ES (R2 palitan = 0.12. F1,32 = 6.88, p = 0.01, partial r = 0.42) at STQ MAE (R2 palitan = 0.10. F1,32 = 4.48, p = 0.04, partial r = 0.35) ang mga marka ay naiugnay sa dorsal striatal BPND .

Figure 4 

Ang naiuulat na emosyonal na pagkain na nauugnay ay nauugnay sa striatal D2R na nagbubuklod na independiyenteng ng BMI sa mga normal na timbang (malinaw na mga bilog) at napakataba (napuno na mga bilog).

Pagkatapos ng edad na covarying, etnisidad, antas ng edukasyon, at BMI, Kumakain na May Kaugnay sa mga marka ng domain ng Emosyon (R2 palitan = 0.11. F1,32 = 5.18, p = 0.03) na nauugnay sa pantiyan striatal BPND (Larawan 4B) ngunit ang Pagkain na May Kaugnay sa Gantimpala (R2 palitan = 0.05. F1,32 = 2.33, p = 0.14), Gantimpala na Hindi Pang-pagkain (R2 palitan = 0.00. F1,31 = 0.19, p = 0.67) at Parusa (R2 palitan = 0.02. F1,31 = 0.72, p = 0.40) ang mga marka ng domain ay hindi. Sa loob ng Eating Kaugnay sa domain ng Emosyon, DEBQ ES (R2 palitan = 0.10. F1,32 = 4.71, p = 0.04, bahagyang r = 0.36) mga marka ng makabuluhang naiugnay sa ventral striatal BPND. STQ MAE (R2 palitan = 0.08. F1,32 = 3.93, p = 0.06; bahagyang r = 0.33) at EES (R2 palitan = 0.07. F1,32 = 3.17, p = 0.09; bahagyang r = 0.33) mga marka na naiugnay sa ventral striatal BPND sa isang marginally makabuluhang antas.

Matapos ang covarying age, etnisidad, antas ng edukasyon, at BMI, midbrain D2R BPND ay nauugnay sa Eating Kaugnay sa mga marka ng domain ng Emosyon (R2 palitan = 0.10. F1,31 = 4.88, p = 0.04; bahagyang r = 0.37, Larawan 5A). Sa loob ng domain na ito, ang mas mataas na midbrain D2R BPND makabuluhang nauugnay sa mas mataas na EES (R2 palitan = 0.14. F1,31 = 6.48, p = 0.02; bahagyang r = 0.42) at DEBQ ES (R2 palitan = 0.09. F1,31 = 4.71, p = 0.04; bahagyang r = 0.36) mga marka ngunit hindi nauugnay sa STQ MAE (R2 palitan = 0.03. F1,31 = 1.23, p = 0.28) mga marka. Midbrain D2R BPND ay nauugnay din sa mga marka ng Non-food Reward domain (R2 palitan = 0.13. F1,30 = 4.82, p = 0.04; bahagyang r = 0.37, Larawan 5B). Sa loob ng domain ng Non-food Reward, mas mataas na midbrain D2R BPND nauugnay sa mas mataas na mga marka sa BAS (R2 palitan = 0.10. F1,30 = 3.83, p = 0.06; bahagyang r = 0.34) at gantimpala subscale ng SPSRQ (R2 palitan = 0.09. F1,30 = 3.73, p = 0.06; bahagyang r = 0.33) sa mga bahagyang makabuluhang antas ngunit hindi nauugnay sa mga marka sa subscale ng pag-asa sa gantimpala ng GRAPES (R2 palitan = 0.01. F1,30 = 0.30, p = 0.59) o mga kaliskis na nauugnay sa gantimpala ng TCI-R (R2 palitan = 0.02. F1,30 = 0.78, p = 0.38). Midbrain D2R BPND ay hindi nauugnay sa Pagkain na May Kaugnay sa Gantimpala (R2 palitan = 0.00. F1,31 = 0.01, p = 0.93) o Parusa (R2 palitan = 0.00. F1,3 = 0.05, p = 0.83) mga marka ng domain.

Figure 5 

Ang Midbrain D2R na nagbubuklod ay may kaugnayan sa sarili na naiulat na gantimpala na nauugnay sa gantimpala at pag-uugali ng pagkain na independiyenteng ng BMI sa mga normal na timbang (malinaw na mga bilog) at napakataba (napuno na mga bilog) na indibidwal.

Pagsusuri na batay sa Voxel

Habang ang positibong BPNDAng mga relasyon sa pag-uugali ay lumilitaw na naroroon sa striatum at midbrain sa hindi gaanong mahigpit na criterion para sa istatistikal na kabuluhan, walang mga makabuluhang ugnayan na sinusunod sa pagitan ng D2R na nagbubuklod at BMI o alinman sa mga marka ng pag-uugali sa domain sa antas ng voxel-matalino (p > 0.001 para sa lahat ng mga pagsubok).

Pagtalakay

Ang aming kasalukuyang natuklasan ay nag-aambag sa labis na katabaan at neuroimaging panitikan sa maraming mahahalagang paraan. Una, nailalarawan natin ang apat na magkakaibang uri ng pag-uugali na may kaugnayan sa DA sa mahigpit na pag-screen, katamtaman na napakataba at normal na mga kalahok na timbang na gumagamit ng maayos at maaasahang mga talatanungan. Sa aming kaalaman, walang ibang pag-aaral ang nagsisiyasat sa mga pag-uugali na ito nang sabay-sabay sa napakataba at normal na timbang na mga indibidwal sa parehong lawak. Pangalawa, ang aming mga sukat na nagbubuklod ng D2R ay hindi nalilito sa pamamagitan ng pagbubuklod ng D3R at kumpetisyon sa endogenous DA dahil ginamit namin ang medyo nobelang radioligand [11C] NMB, na natatangi dahil sa mataas na pagkakaugnay at pagkakapili nito para sa D2R na lumilitaw na hindi namamalayan sa endogenous DA. Pinapayagan sa amin ng mga katangian ng radioligand na ito na tukuyin ang mga tiyak na antas ng pagbubukod sa D2R sa halip na ang pagkakaroon ng D2 / D3R at maiwasan ang impluwensya ng mga endogenous na antas ng DA. Sa wakas, nakita namin ang mga ugnayan sa pagitan ng D2R na nagbubuklod at mga pag-uugali na mga phenotypes, tulad ng sinusukat ng maraming napatunayan at maaasahang mga katanungan sa pag-ulat sa sarili. Ang mga ugnayang ito ay tiyak sa dalawa sa apat na apat na mga pag-uugali na inimbestigahan namin at independiyenteng ng BMI. Bukod dito, ang BMI mismo ay hindi nakakaugnay sa tiyak na pagbubuklod ng D2R. Ang mga data na ito ay binibigyang diin ang kumplikadong pakikipag-ugnayan sa pagkain at pag-uugali na nauugnay sa gantimpala, BMI, at mga panukala ng isang pangunahing gitnang sistema ng gantimpala (striatal at midbrain D2R tiyak na nagbubuklod). Ang aming mga natuklasan na ang pagkain- at pag-uugali na may kaugnayan sa gantimpala ay magkakaugnay sa striatal at midbrain D2R, ayon sa pagkakabanggit, suportado ang paniwala na ang regulasyon ng pag-inom ng pagkain at pag-uugali na hinihimok ng gantimpala ay nagsasangkot ng isang sentral na gantimpala, motor, at sistema ng pagbuo ng ugali, kahit na ang D2R tiyak na nagbubuklod ay hindi nauugnay sa BMI.

Sa pamamagitan ng aming pag-aaral na nakabatay sa ROI, ipinapakita namin na ang pag-uugali na nauugnay sa labis na katabaan, partikular na naiulat ng sarili na mas mataas na mga rate ng pagkain upang maiwasan ang negatibong damdamin, nakakaugnay sa mas mataas na nakagapos na D2R na nagbubuklod sa Vivo sa buong napakataba at normal na timbang na mga kalahok, independiyenteng ng BMI. Ang paghahanap na ito ay naaayon sa kamakailang ulat na ang striatal D2 / D3R pagkakaroon ay positibong nauugnay sa isang sukat ng Three-factor Eating Questionnaire, 'opportunityupportable na pagkain'9, na sumasalamin sa nakagawian, emosyonal, at kalagayang pagkamaramdamin sa disinhibited na pagkain36. Ang aming paghahanap ay naaayon sa kanila, ngunit pinalawak ang mga resulta sa pamamagitan ng paggamit ng ilang mga napatunayan na mga talatanungan na nauugnay sa emosyonal na pagkain at isang D2-selective radioligand. Ang aming mga resulta ay naaayon din sa mga pag-aaral na nagpakita ng mga marka ng profile ng genus na multi-locus na sumasalamin sa pinahusay na pag-andar ng DA (kabilang ang ANKK ang solong nucleotide polymorphism na nauugnay sa mga antas ng D2R) ay nauugnay sa mas emosyonal at kumakain ng pagkain37. Ang aming mga natuklasan ay naiiba sa Volkow et al.38 kung saan ang higit na emosyonalidad ay nauugnay sa ibaba dorsal striatal D2 / D3 availability receptor. Gayunpaman, ang mga kalahok na nonobese lamang ang pinag-aralan ng Volkow et al.38 at mga pamantayan sa screening at ang mga katangian ng ginamit na radioligand ng PET ay naiiba kaysa sa mga nasa aming pag-aaral. Kahit na hindi makabuluhang istatistika, ang mas mataas na dorsal striatal D2R na nagbubuklod sa aming sample ay may kaugaliang nauugnay sa mas mataas Ang BMI sa buong normal na timbang at mga katabaan na mga indibidwal, na katulad ng sa Dunn et al.8. Marahil, tulad ng iminumungkahi ng iba1,6,7, ang striatal DA system overactivity na sapilitan ng paulit-ulit na emosyonal na sobrang pag-overeating sa mas matinding anyo ng sobrang timbang o labis na katabaan sa kalaunan ay pinapabagabag ang striatal D2 / D3R, na nagtatanghal bilang pagkakaroon ng mas mababang receptor availability sa labis na napakataba mga indibidwal tulad ng sa Wang et al.4 at de Weijer et al2. Bilang kahalili, ang napakatabang mga indibidwal na may medyo mas mataas na striatal D2R na nagbubuklod ay maaaring maprotektahan mula sa pagbuo ng mas malubhang anyo ng labis na katabaan. Sa kasamaang palad, ang mga limitasyon ng bigat ng scanner at sukat ng hubad na inalis na pagsasama ng malubhang o labis na napakataba na mga indibidwal sa kasalukuyang pag-aaral. Ang mga pagsisiyasat sa hinaharap ay dapat gumamit ng pahaba at / o mga cross-sectional na pag-aaral upang matukoy kung nagbago ang mga striatal D2R at mga pag-uugaling nauugnay sa labis na katabaan alinsunod sa mga malalaking pagbabago sa BMI (ibig sabihin mula sa katamtaman hanggang sa matinding labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na labis na katabaan).

Ang aming mga pag-aaral na nakabatay sa ROI ay nagpakita din na midbrain Ang D2R na nagbubuklod na may kaugnayan sa sarili na naiulat na emosyonal na pagkain at pag-uugali na hindi nauugnay sa gantimpala na may kaugnayan sa gawi sa isang positibong paraan sa kabuuan ng mga normal na timbang at napakataba na mga grupo. Hindi ito nakakagulat na ang mga tungkulin ng midbrain sa pagganyak, pagbuo ng ugali39, at aktibidad na nakatuon sa pagkuha ng gantimpala40. Ang aming mga resulta ay sa maliwanag na kaibahan sa mga Savage et al.19, kung saan a negatibo pakikipag-ugnayan sa pagitan ng pagkakaroon ng bagong bagay o karanasan at substantia nigra D2 / D3R pagkakaroon, bilang sinusukat ng [18F] fallypride, na-obserbahan sa normal na timbang ngunit hindi napakataba mga indibidwal. Gayunman, ang paghanap-bago sa bagong karanasan ay hindi partikular na natugunan sa aming pag-aaral - binubuo ito ng isang subscale ng talatanungan ng TCI-R. Bilang karagdagan, hindi tulad ng D2R-pumipili [11C] NMB, [18F] nagbubuklod ang fallypride sa parehong D2R at D3R at sensitibo sa kompetisyon na may endogenous DA41. Ang aming mga resulta ay sang-ayon sa mga nakaraang pag-aaral kung saan ang mas mataas na pagganyak na katangian na nauugnay sa mas mataas na midbrain at ventral striatal D2 / D3R availability bilang sinusukat ng [11C] raclopride42. Sa aming pag-aaral, ang ugnayan sa pagitan ng midbrain D2R at pag-uugali na hindi nauugnay sa gantimpala na pagkain ay lilitaw na hinihimok ng mga marka sa BAS27 at ang SPSRQ30, na kung saan ay sinadya upang ipakita ang responsibilidad sa at magdala para sa gantimpala at pagiging sensitibo ng gantimpala, ayon sa pagkakabanggit. Sa kaibahan sa striatal D2R, ang midbrain D2R ay naisip na halos eksklusibo na matatagpuan sa presynaptically at, kapag naisaaktibo ng paghahatid ng DA na nagmumula sa lokal at mula sa mga afferent na pag-asa, gumana bilang mga inhibitory receptor sa mga katawan ng cell at dendrites ng dopaminergic neuron, na nagreresulta sa pagbawas ng paglabas ng DA sa midbrain at striatum43,44,45,46. Samakatuwid, ang midbrain ay maaaring baguhin ang paghahatid ng DA sa mesostriatal reward circuitry sa pamamagitan ng negatibong feedback na ito45. Dahil nakita namin ang mga positibong ugnayan sa pagitan ng pag-uugali at D2R sa parehong mga striatal at midbrain na rehiyon na independiyenteng ng BMI, ang aming data ay nagpapahiwatig na ang mga antas ng D2R sa loob ng daang ito ng gantimpala ay maaaring sumasalamin sa antas ng pagganyak para sa o sensitivity sa pagkuha ng gantimpala na hindi pagkain at maibsan ang mga negatibong emosyon sa pamamagitan ng pagkain sa normal na timbang at napakataba mga indibidwal. Gayunpaman, ang aming mga natuklasan ay dapat na maipaliwanag nang may pag-iingat dahil ang mga ito ay ugnayan sa ugnayan at sa hinaharap ay maaaring pagsubok sa pagsubok na ito hypothesis at mga alternatibong paliwanag.

Ang aming mga kalahok na katahimikang kalahok ay naiulat ng mas mataas na rate ng emosyon- at gawi na gawi sa pagkain na nakabatay sa guni-guni ngunit hindi gaanong pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain sa pagkain na may kaugnayan sa mga normal na indibidwal na timbang. Ang mga masiglang indibidwal din ay may posibilidad na mag-ulat ng pagiging sensitibo sa sarili sa parusa sa higit na saklaw kaysa sa mga indibidwal na may timbang. Ang iba pang mga pag-aaral ay nagpapakita din ng mas mataas na rate ng pagkain dahil sa emosyonal na pagkabalisa sa labis na katabaan7,47,48,49,50 pati na rin ang positibong ugnayan sa pagitan ng pag-uugali ng gantimpala na nauugnay sa pagkain at BMI26,51,52,53. Gayunpaman, ang aming mga resulta ay kaibahan sa isang nakaraang pag-aaral na nagpakita ng isang kabaligtaran na relasyon sa pagitan ng BMI at pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain sa mga taong napakataba54. Kahit na ang aming napakataba na grupo ay nag-ulat ng mas mababang mga rate ng pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain na nauugnay sa normal na pangkat na timbang, ang BMI ay positibo pa rin na nauugnay sa pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain sa loob ng napakataba na kalahok. Ang isang posibleng paliwanag para sa aming paghanap ay na habang ang mga katamtamang napakataba na mga indibidwal na self-ulat ay nabawasan ang pag-uugali na hindi nakabatay sa gantimpala na may kaugnayan sa normal na mga kalahok na timbang, nananatili ang isang gradient kung saan ang pagiging sensitibo sa gantimpala ng pagkain at hindi pagkain ay mas malaki sa napakataba na mga indibidwal na mas mataas na BMI. Bilang kahalili, maaaring mayroong mga gantimpala na sensitibo at gantimpala na mga subtyp ng katamtamang labis na labis na katabaan. Sa wakas, ilang mga pag-aaral ang nasuri ang pag-uugali na may kaugnayan sa parusa sa labis na katabaan ngunit sina Franken at Muris55 natagpuan walang makabuluhang ugnayan sa pagitan ng sensitivity sa parusa at labis na pananabik sa pagkain sa mga kalahok na mula sa timbang sa labis na katabaan habang ang isa pang pag-aaral ay nagpakita ng mas mababang pag-iwas sa pag-uugali sa mga napakataba na indibidwal7. Kinuha, ang aming mga natuklasan sa pag-uugali ay sumusuporta sa ideya na ang napakatutuwang mga indibidwal ay maaaring makaranas ng 'reward deficiency syndrome'56, kung saan ang labis na pagkonsumo ng pagkain ay maaaring magbayad para sa nabawasan na kakayahang makaranas ng kasiyahan mula sa iba pang mga aktibidad. Bilang kahalili, ang RDS sa labis na labis na katabaan ay maaaring pangalawa sa mas malakas na pagtugon sa hedonic sa pagkain sa mga indibidwal na may pinahusay na striatal DA function37, inilalagay ang mga ito sa peligro ng labis na labis na pagkain at sa huli ay labis na labis na pagnanasa para sa iba pang mga nakapagpapalusog na pampasigla. Ang pahaba na pagsisiyasat ng epekto ng mga pagbabago sa sapilitang interbensyon sa BMI sa pag-uugaling may kaugnayan sa gantimpala ay makakatulong na linawin ang kaugnayan na ito.

Mayroong ilang mga limitasyon sa kasalukuyang pag-aaral. Una, hinihimok namin ang pag-iingat sa pagbibigay kahulugan sa aming mga natuklasan tungkol sa mga ugnayan sa pagitan ng gitnang D2R na nagbubuklod at pag-uugali dahil, sa pag-aminado, maraming mga pag-aaral ng pag-regresyon ng linya ng hierarchical ang isinagawa nang walang mahigpit na maramihang pagwawasto. Gayunpaman, ang aming mga natuklasan ay suportado ng mga nakaraang pag-aaral: Guo et al.9 Nakita ang isang relasyon ng isang magkakatulad na kalikasan sa pagitan ng dorsal D2 / D3R na nagbubuklod at 'oportunistang pagkain' at ang midbrain ay kilala upang gumana bilang isang modulator ng pagganyak para sa pagkain at gantimpala na hindi pagkain39,40,57. Gayunpaman, dahil sa nobelang katangian ng aming mga natuklasan at ang maliit na sample kung saan sila batay, ang mga resulta ay mangangailangan ng pagtitiklop. Bukod dito, hindi namin nakita ang anumang mga tukoy na kumpol ng D2R na nagbubuklod sa loob ng striatum o midbrain na may kaugnayan sa pag-uugali ng pagkain o batay sa gantimpala. Ang aming pag-aaral ng voxelwise ay malamang na hindi gaanong sensitibo sa mga ugnayang ito dahil sa pagkakaiba-iba sa D2R na nagbubuklod sa antas ng voxelwise; sa kabaligtaran, pinag-aaralan ng batay sa ROI ang nabawasan na pagkakaiba-iba sa mga hakbang na ito dahil sa paggamit ng nangangahulugang potensyal na nagbubuklod sa mga rehiyon na nabura upang mabawasan ang bahagyang dami ng mga epekto ng mga kalapit na rehiyon na kilala na mas mababa ang D2R na nagbubuklod. Pangalawa, hindi maipaliwanag ng aming mga resulta kung ang emosyonal na pagkain o pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain ay nangunguna sa mas mataas na gitnang D2R na nagbubuklod o kabaliktaran, isang pangunahing katanungan sa mga tuntunin ng pag-unawa, pag-iwas, o pagpapagamot ng labis na katabaan. Gayundin, dahil sa mga hadlang sa oras, hindi namin makontrol kung ang mga kalahok ay nag-ayuno o nag-iisa habang nakumpleto ang mga nauugnay na mga talatanungan at mga gawain sa computer. Habang ito ay isang mahalagang kadahilanan upang makontrol para sa hinaharap, hindi natin alam kung paano naapektuhan ng estado ng gutom ang aming mga resulta dito dahil hindi namin hiniling na suriin ang mga kalahok. Kung tungkol sa pag-scan ng alagang hayop, [11C] Ang NMB ay hindi mapapalitan ng endogenous DA at samakatuwid ang D2R na nagbubuklod na potensyal ay hindi dapat maapektuhan ng estado na walang kabuluhan. Sa wakas, ang pag-aaral na ito ay idinisenyo upang makakuha ng baseline striatal D2R na nagbubuklod sa normal na timbang at napakataba na mga indibidwal na hindi napagtibay ng mga kondisyon ng kalusugan at gamot na nakikipag-ugnay o nakakaapekto sa pag-sign ng DA. Dahil dito, ang aming mga resulta ay hindi pangkalahatan sa mga normal na timbang o labis na katabaan na mga indibidwal na may mga klinikal na antas ng diagnosis sa antas ng pag-iisip na naisip na magbawas ng ilang mga uri ng mga pag-uugali sa pagkain na maaaring kasangkot sa pagsenyas ng DA kabilang ang pagkalumbay, impulsivity, kumakain sa pagkain at pag-abuso sa sangkap. Ang mga epekto ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng labis na katabaan at ang mga karamdamang ito sa gitnang D2R ay lubos na mahalaga at merito karagdagang pagsisiyasat. Sa kabila ng mga limitasyong ito, nag-aalok ang aming mga resulta ng isang template para sa mga masusubok na mga hipothes na tumutugon sa mga limitasyon na inilarawan.

Sa buod, nauugnay sa pangkat na normal na timbang, ang napakataba na grupo na naiulat ng mas mababang mga rate ng pag-uugali ng gantimpala na hindi pagkain at mas mataas na rate ng pag-uugali ng pagkain na may kaugnayan sa negatibong nakakaapekto, pagiging sensitibo sa mga kapaki-pakinabang na katangian ng mga masasamang pagkain, at pagiging sensitibo sa parusa. Ang naiulat na emosyonal na pagkain na positibong nakakaugnay sa striatal at midrain na D2R na nagbubuklod sa mga normal na timbang at napakataba na mga indibidwal. Ang mas mataas na mga rate ng pag-uugali sa sarili na hindi nauugnay na gantimpala na nauugnay sa gantimpala ay nauugnay sa mas mataas na pagbubuklod ng midbrain D2R. Kinuha, ang aming mga natuklasan ay nagpapahiwatig na may mga pangunahing pagkakaiba-iba sa nai-ulat na sarili at pag-uugali na may kaugnayan sa gantimpala sa pagitan ng mga normal na timbang at napakataba na mga indibidwal at iyon, sa parehong mga pangkat ng mga indibidwal, ang mga antas ng nagbubuklod na D2R sa mesostriatal DA system ay maaaring sumasalamin sa antas ng pagganyak upang maibsan ang negatibong emosyon sa pamamagitan ng pagkain at para sa pagkuha ng gantimpala na hindi pagkain. Ang mga paayon na pagsisiyasat kung paano nakikipag-ugnay ang mga variable na ito at nag-aambag sa labis na timbang ng katawan ay makakatulong na makilala ang mga potensyal na target na parmasyutiko at pag-uugali para sa pag-iwas at / o paggamot ng labis na katabaan.

karagdagang impormasyon

Paano banggitin ang artikulong ito: Eisenstein, SA et al. Ang Emosyonal na Pagkain ng Phenotype ay Kaugnay ng Central Dopamine D2 Receptor Binding Independent ng Body Mass Index. Sci. Rep. 5, 11283; doi: 10.1038 / srep11283 (2015).

Pagkilala

Sarah A. Eisenstein at Dr Tamara Hershey ang mga tagagarantiya sa gawaing ito, nagkaroon ng buong pag-access sa lahat ng mga data, at kumuha ng buong responsibilidad para sa integridad ng data at kawastuhan ng pagsusuri ng data. Ang gawaing ito ay suportado ng National Institutes of Health (R01 DK085575, T32 DA007261, T32 DA007313, K24 MH087913 at R21 MH098670), Clinical at Translational Science Award (UL1 TR000448), Siteman Comprehensive cancer Center (NCIUMX Center) at NCI , Barnes Jewish Hospital Foundation (Elliot Stein Family Fund), at ang McDonnell Center for Higher Brain Function.

Pinasalamatan ng mga may-akda ang mga kalahok sa kanilang pagkakasangkot. Pinasasalamatan din namin sina Samantha Ranck at Emily Bihun para sa tulong sa pag-recruit ng pag-aaral at pagkolekta ng data, at sina Heather Lugar, Jerrell Rutlin, at Johanna Hartlein (Washington University School of Medicine) para sa tulong sa pag-scan ng mga kalahok at pagproseso ng data.

Mga talababa

Mga Kontribusyon ng May-akda Sinulat ng SAE at TH ang manuskrito. SAE, ANB, DMG, JVAD, JMK at AAL ay sinaliksik at naproseso ang data. Ang SAE, DMG, JVAD, MYP, SK, JSP, SMM, KJB at TH ay nag-ambag sa disenyo at pamamaraan ng pag-aaral. Lahat ng mga may-akda ay sinuri at na-edit ang manuskrito.

Mga sanggunian

  1. Burger KS & Stice E. Pagkakaiba-iba sa kakayahang tumugon sa gantimpala at labis na timbang: katibayan mula sa mga pag-aaral sa imaging utak. Curr. Pag-abuso sa Gamot Rev. 4, 182–189 (2011). [PMC free article] [PubMed]
  2. de Weijer BA et al. Mas mababang striatal dopamine D2 / 3 receptor availability sa napakataba kumpara sa mga hindi napakataba na paksa. EJNMMI Res. 1, 37 (2011). [PMC free article] [PubMed]
  3. Haltia LT et al. Mga epekto ng intravenous glucose sa dopaminergic function sa utak ng tao sa Vivo. Pag-synput ng 61, 748-756 (2007). [PubMed]
  4. Wang GJ et al. Ang utak dopamine at labis na katabaan. Lancet 357, 354-357 (2001). [PubMed]
  5. Steele KE et al. Pagbabago ng mga sentral na dopamine receptor bago at pagkatapos ng operasyon ng bypass ng gastric Obes. Surg. 20, 369-374 (2010). [PubMed]
  6. Kessler RM, Zald DH, Ansari MS, Li R. & Cowan RL Mga pagbabago sa paglabas ng dopamine at mga antas ng receptor ng dopamine D2 / 3 na may pagbuo ng banayad na labis na timbang. Synaps 68, 317-320 (2014). [PubMed]
  7. Karlsson HK et al. Ang labis na katabaan ay nauugnay sa nabawasan na μ-opioid ngunit walang binagong dopamine D2 receptor availability sa utak. J. Neurosci., 35, 3959-3965 (2015). [PubMed]
  8. Dunn JP et al. Kaugnayan ng dopamine type 2 receptor na nagbubuklod ng potensyal na may pag-aayuno ng neuroendocrine hormones at sensitivity ng insulin sa labis na katabaan ng tao. Pag-aalaga ng Diabetes 35, 1105-1111 (2012). [PMC free article] [PubMed]
  9. Guo J., Simmons WK, Herscovitch P., Martin A. & Hall KD Striatal dopamine D2 na tulad ng mga pattern ng pag-uugnay ng receptor na may labis na timbang ng tao at oportunistikang pag-uugali sa pagkain. Mol. Psychiatry 19, 1078-1084 (2014). [PMC free article] [PubMed]
  10. Eisenstein SA et al. Ang paghahambing ng D2 receptor na tiyak na nagbubuklod sa napakataba at normal na timbang na mga indibidwal na gumagamit ng PET na may (N - [(11) C] methyl) benperidol. Pag-synput ng 67, 748-756 (2013). [PMC free article] [PubMed]
  11. Elsinga PH, Hatano K. & Ishiwata K. PET tracers para sa imaging ng sistemang dopaminergic. Curr. Med. Chem. 13, 2139–2153 (2006). [PubMed]
  12. Beaulieu JM & Gainetdinov RR Ang pisyolohiya, pagbibigay ng senyas, at parmasyolohiya ng mga receptor ng dopamine. Pharmacol. Pahayag 63, 182–217 (2011). [PubMed]
  13. Cropley VL et al. Ang maliit na epekto ng paglabas ng dopamine at walang epekto ng pagkalugi ng dopamine sa [18F] na nagbubuklod sa fallypride sa malusog na tao. Pag-synput ng 62, 399-408 (2008). [PubMed]
  14. Dewey SL et al. Sinusukat ng GABAergic ang endogenous dopamine release sa Vivo na may 11C-raclopride at positron emission tomography. J. Neurosci. 12, 3773-3780 (1992). [PubMed]
  15. Laruelle M. et al. SPECT imaging ng striatal dopamine release matapos ang hamon ng amphetamine. J. Nucl. Med. 36, 1182-1190 (1995). [PubMed]
  16. de Weijer BA et al. Ang Striatal dopamine receptor na nagbubuklod sa malabong napakataba ng mga kababaihan bago at pagkatapos ng operasyon ng bypass ng gastric at ang kaugnayan nito sa sensitivity ng insulin. Diabetologia 57, 1078-1080 (2014). [PMC free article] [PubMed]
  17. Karimi M. et al. Nabawasan ang striatal dopamine receptor na nagbubuklod sa pangunahing focal dystonia: isang D2 o D3 depekto? Mov. Disordyon. 26, 100-106 (2011). [PMC free article] [PubMed]
  18. Moerlein SM, Perlmutter JS, Markham J. & Welch MJ Sa vivo kinetics ng [18F] (N-methyl) benperidol: isang nobela ng tracer ng PET para sa pagtatasa ng dopaminergic D2-tulad ng receptor na nagbubuklod. J. Cereb. Dugo ng Daloy ng Dugo. 17, 833-845 (1997). [PubMed]
  19. Savage SW et al. Ang regulasyon ng bagong bagay na hinahanap ng midbrain dopamine D2 / D3 signaling at ghrelin ay binago sa labis na katabaan. Labis na katabaan (Silver Spring) 22, 1452-1457 (2014). [PMC free article] [PubMed]
  20. Sinamahan ng Wechsler D. Wechsler ang Scale of Intelligence (WASI) (Harcourt Assessment, San Antonio, TX, 1999).
  21. Unang MB, Spitzer RL, Gibbon M. & Williams JBW Naayos na Panayam sa Klinikal para sa DSM-IV-TR Axis I Disorder, Bersyon ng Pananaliksik, Non-patient Edition. (SCID-I / NP). (Pananaliksik sa Biometrik, New York State Psychiatric Institute, New York, 2002).
  22. Arnow B., Kenardy J. & Agras WS The Emotional Eating Scale: ang pagbuo ng isang hakbang upang masuri ang pagkaya sa negatibong nakakaapekto sa pagkain. Int. J. Kumain. Hindi pagkakasundo. 18, 79–90 (1995). [PubMed]
  23. van Strien T., Frijters JER, Bergers GPA & Defares PB Ang Dutch Eating Behaviour Questionnaire (DEBQ) para sa pagtatasa ng pinigil, emosyonal, at panlabas na pag-uugali sa pagkain. Int. J. Kumain. Hindi pagkakasundo. 5, 295–315 (1986).
  24. Kampov-Polevoy AB, Alterman A., Khalitov E. & Garbutt JC Sweet preferect predicts mood nagbabago epekto ng at pinahina ang kontrol sa pagkain ng matamis na pagkain. Kumain ka na Behav. 7, 181-187 (2006). [PubMed]
  25. Gormally J., Black S., Daston S. & Rardin D. Ang pagtatasa ng labis na pagkain sa kalubhaan sa mga taong napakataba. Adik Behav. 7, 47–55 (1982). [PubMed]
  26. White MA, Whisenhunt BL, Williamson DA, Greenway FL & Netemeyer RG Development at pagpapatunay ng imbentaryo ng pagkain na labis na pananabik. Mga obes Inihayag ni Res. 10, 107–114 (2002). [PubMed]
  27. Carver CS & White TL Pag-uugali sa pag-uugali, pag-uugali ng pag-uugali, at mga nakakaapekto na tugon sa paparating na gantimpala at parusa: ang mga antas ng BIS / BAS. J. Pers. Inihayag ni Soc. Psychol. 67, 319–333 (1994).
  28. Grey JA Isang kritikal na teorya ng pagkatao ni Eysenck. Isang modelo para sa pagkatao. Eysenck HJ (ed.) 246-276. (Springer-Verlag, Berlin, 1981).
  29. Grey JA Ang neuropsychology ng pagkabalisa: isang pagtatanong sa mga pag-andar ng septo-hippocampal system. (Oxford University Press, New York, 1982).
  30. Torrubia R., Ávila C., Moltó J. & Caserus X. Ang Sensitivity to Punishment and Sensitivity to Reward Questionnaire (SPSRQ) bilang isang sukat ng mga sukat ng pagkabalisa at impulsivity ni Gray. Pers. Ind. Dif. 31, 837-862 (2001).
  31. Naghahanap ng Ball SA at Zuckerman M. Sensation, mga sukat ng pagkatao ni Eysenck at pagiging sensitibo sa pagpapatibay sa pagbuo ng konsepto. Pers. Indiv. Dif. 11, 343–353 (1990).
  32. Cloninger CR, Przybeck TR, Svrakic DM & Wetzel RD Ang Temperament at Character Inventory (TCI): isang gabay sa pag-unlad at paggamit nito. (Center para sa Psychobiology of Personality, Washington University, St. Louis, MO, 1994).
  33. Eisenstein SA et al. Katangian ng extrastriatal D2 sa Vivo tiyak na pagbubuklod ng [18F] (N-methyl) benperidol gamit ang Alagang Hayop. Pag-synput ng 66, 770-780 (2012). [PMC free article] [PubMed]
  34. Fischl B. et al. Buong dibisyon ng utak: awtomatikong pag-label ng mga neuroanatomical na istruktura sa utak ng tao. Neuron 33, 341-355 (2002). [PubMed]
  35. Harris PA et al. Magsaliksik ng elektronikong data (REDCap). Isang metadata na hinihimok na pamamaraan at proseso ng daloy ng trabaho para sa pagbibigay ng suporta sa pananaliksik sa pagsasalin. J. Biomed. Ipagbigay-alam. 42, 377-381 (2009). [PMC free article] [PubMed]
  36. Bond MJ, McDowell AJ & Wilkinson JY Ang pagsukat ng pagpipigil sa pagdidiyeta, disinhibition at kagutuman: isang pagsusuri ng istraktura ng kadahilanan ng Three Factor Eating Questionnaire (TFEQ). Int. J. Obes. Relat Metab. Hindi pagkakasundo. 25, 900–906 (2001). [PubMed]
  37. Davis C. et al. 'Pagkagumon sa Pagkain' at ang kaugnayan nito sa isang dopaminergic multilocus genetic profile. Physiol. Behav. 118, 63-69 (2013). [PubMed]
  38. Volkow ND et al. Ang utak dopamine ay nauugnay sa pagkain na pag-uugali sa mga tao. Int. J. Kumain. Disordyon. 33, 136-142 (2003). [PubMed]
  39. Wise RA Brain circuit circuitry: mga pananaw mula sa hindi lisensyang mga insentibo. Neuron, 36, 229-240, 2002. [PubMed]
  40. Guitart-Masip M. et al. Kinokontrol ng pagkilos ang pagdaragdag ng dopaminergic na mga representasyon ng gantimpala. Proseso. Natl. Acad. Sci. USA, 109, 7511-7516 (2012). [PMC free article] [PubMed]
  41. Riccardi P. et al. Amphetamine-sapilitan na paglilipat ng [18F] fallypride sa striatum at extrastriatal na mga rehiyon sa mga tao. Neuropsychopharmacology, 31, 1016-1026 (2006). [PubMed]
  42. Volkow ND et al. Ang kakulangan sa motivation sa ADHD ay nauugnay sa Dysfunction ng dopamine reward pathway. Mol. Psychiatry, 16, 1147-1154 (2011). [PMC free article] [PubMed]
  43. Bowery B., Rothwell LA & Seabrook GR Paghahambing sa pagitan ng parmakolohiya ng mga receptor ng dopamine na pumapamagitan sa pagsugpo ng pagpapaputok ng cell sa mga hiwa ng utak ng daga sa pamamagitan ng substantia nigra pars compacta at ventral tegmental area. Br. J. Pharmacol., 112, 873-880 (1994). [PMC free article] [PubMed]
  44. Ang Lacey MG, Mercuri NB & North RA Dopamine ay kumikilos sa mga receptor ng D2 upang madagdagan ang pag-uugali ng potasa sa mga neurone ng daga substantia nigra zona compacta. J. Physiol. 392, 397–416, (1987). [PMC free article] [PubMed]
  45. White FJ Synaptic regulasyon ng mesocorticolimbic dopamine neuron. Annu. Si Rev. Neurosci., 19, 405-436, (1996). [PubMed]
  46. White FJ & Wang RY Ang paglalarawan ng parmasyolohiko ng mga dopamine autoreceptors sa lugar ng tegemental na daga ng daga: mga pag-aaral na microiontophoretic. J. Pharmacol. Exp. Ther. 231, 275-280, (1984). [PubMed]
  47. Abilés V. et al. Mga sikolohikal na katangian ng morbidly napakataba mga kandidato para sa habangatric surgery. Obes. Surg. 20, 161-167 (2010). [PubMed]
  48. Baños RM et al. Pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga estilo ng pagkain at pag-uugali sa anorexia nervosa, malusog na kontrol, at morbid labis na labis na labis na labis na katabaan na babaeng sample. Maghangad 76, 76-83 (2014). [PubMed]
  49. Davis C., Strachan S. & Berkson M. Sensitivity sa gantimpala: mga implikasyon para sa labis na pagkain at sobrang timbang. Kaganapan 42, 131–138 (2004). [PubMed]
  50. Delahanty LM et al. Ang sikolohikal at pag-uugali ay nagbabagal ng baseline BMI sa Diabetes Prevention Program (DPP). Pag-aalaga ng Diabetes 25, 1992-1998 (2002). [PMC free article] [PubMed]
  51. Epel ES et al. Ang scale ng pagkain na nakabase sa gantimpala: isang indeks na ulat ng sarili ng pagkain na nakabatay sa gantimpala. PloS ONE 9, e101350 (2014). [PMC free article] [PubMed]
  52. Pepino MY, Finkbeiner S. & Mennella JA Ang pagkakapareho sa mga pagnanasa sa pagkain at kalagayan ng kalagayan sa pagitan ng mga napakataba na kababaihan at kababaihan na naninigarilyo. Labis na katabaan (Silver Spring) 17, 1158-1163 (2009). [PMC free article] [PubMed]
  53. Thomas EA et al. Ang mga pag-uugali na nauugnay sa pagkain at gana sa pagkain sa kawalan ng timbang sa enerhiya sa mga napakataba na prone at napakataba na mga indibidwal. Maghangad 65, 96-102 (2013). [PMC free article] [PubMed]
  54. Davis C. & Fox J. Sensitivity sa gantimpala at body mass index (BMI): katibayan para sa isang di-linear na relasyon. Appetite 50, 43–49 (2008). [PubMed]
  55. Franken IH & Muris P. Ang mga indibidwal na pagkakaiba sa pagkasensitibo ng gantimpala ay nauugnay sa pagnanasa ng pagkain at kamag-anak na bigat ng katawan sa malulusog na kababaihan. Kaganapan 45, 198–201 (2005). [PubMed]
  56. Pupunta sa DE & Blum K. Reward deficit syndrome: mga aspetong genetiko ng mga karamdaman sa pag-uugali. Prog. Inihayag ni Brain Res. 126, 325–341 (2000). [PubMed]
  57. Meye FJ at Adan RA Mga nararamdaman tungkol sa pagkain: ang ventral tegmental area sa gantimpala ng pagkain at emosyonal na pagkain. Mga Trend sa Pharmacol. Sci., 35, 31-40 (2014). [PubMed]
Ang mga artikulo mula sa Mga Pang-agham na Ulat ay ibinibigay dito sa kagandahang-loob ng Pangkat ng Pag-publish ng Kalikasan