Зростання ваги пов'язане з зменшеною стратальной реакцією на смачну їжу (2010)

Коментар: Дослідження демонструє на людях, що їжа - природний підсилювач - може спричинити зниження рівня рецепторів дофаміну. Чи порно в Інтернеті менш стимулююче, ніж “дуже смачна” їжа?

 

ЗАЯВНА СТАТТЯ: Дослідження вивчає порочний цикл переїдання та ожиріння (реферат нижче)

Випущено: 9 / 29 / 2010 4: 30 PM EDT
Джерело: Техаський університет в Остіні

Новини - Нові дослідження свідчать про порочний цикл, що створюється, коли ожиріння окремих переїдає, щоб компенсувати зменшене задоволення від їжі.

Ожирілі люди мають менше рецепторів задоволення і переїдають, щоб компенсувати, згідно з дослідженням Техаського університету в Остіні, старшим науковим співробітником та старшим науковцем Орегонського науково-дослідного інституту Еріком Стійсом та його колегами, опублікованому на цьому тижні в "Журналі нейрознавства".

Стейс свідчить про те, що переїдання може додатково послабити чутливість рецепторів задоволення («гіпофункціональна схема винагороди»), ще більше зменшивши винагороду, отриману від переїдання.
Споживання їжі пов'язане з вивільненням дофаміну. Ступінь задоволення від прийому їжі корелює з кількістю вивільненого дофаміну. Докази показують, що у людей з ожирінням є менша кількість дофамінових (D2) рецепторів у мозку по відношенню до худорлявих осіб, і припускають, що ожиріння переїдає, щоб компенсувати цей дефіцит винагороди.

Людям, у яких менше рецепторів дофаміну, потрібно вживати більше корисної речовини - наприклад, їжі або наркотиків - щоб отримати ефект, який інші люди отримують із меншою кількістю.

"Хоча останні результати показують, що страждаючі ожирінням люди можуть відчувати менше задоволення під час їжі, і тому їдять більше, щоб компенсувати, це перше потенційне свідчення, що показує, що саме переїдання ще більше притуплює схему винагороди", - каже Стісс, старший науковий співробітник Oregon Research Інститут, неприбутковий, незалежний центр поведінкових досліджень. «Ослаблена чутливість схеми нагород збільшує ризик майбутнього збільшення ваги в режимі подачі вперед. Це може пояснити, чому ожиріння зазвичай проявляє хронічний перебіг і стійке до лікування. "

Використовуючи функціональну магнітно-резонансну томографію (fMRI), команда Stice виміряла ступінь, в якій певна ділянка мозку (спинний стриатум) була активована у відповідь на споживання людиною смаку шоколадного молочного коктейлю (проти несмачного розчину). Дослідники відстежували зміни учасників змін індексу маси тіла протягом шести місяців.

Результати вказали, що учасники, які набрали вагу, показали значно меншу активацію у відповідь на споживання молочного коктейлю протягом шестимісячного спостереження відносно їх базового сканування та щодо жінок, які не набрали вагу.

"Це новий внесок у літературу, оскільки, наскільки нам відомо, це перше перспективне дослідження ФМР, яке досліджувало зміну смугастої реакції на споживання їжі як функцію зміни ваги", - сказав Стріс. "Ці результати будуть важливими при розробці програм профілактики та лікування ожиріння".

Дослідження проводилось в центрі візуалізації мозку Університету Орегону. Співавторами Stice є Соня Йокум, колишня докторантка Техаського університету в Остіні.

Стейс вивчає порушення харчування та ожиріння протягом 20 років. Це дослідження підготувало декілька програм профілактики, які надійно знижують ризик виникнення порушень харчування та ожиріння.

 

НАВЧАННЯ: Збільшення ваги пов’язане зі зменшенням смугастої реакції на харчову їжу.

J Neurosci. Авторський рукопис; доступний у PMC Mar 29, 2011.
Опубліковано в остаточному форматі:
PMCID: PMC2967483
NIHMSID: NIHMS240878
Остаточна редагована версія цієї статті видавця доступна безкоштовно за адресою J Neurosci
Див. Інші статті у PMC cite опублікованої статті.

абстрактний

Відповідно до теорії, що люди з гіпо-функціонуючою схемою винагороди переїдають для компенсації дефіциту винагороди, ожиріння та худі люди мають меншу кількість смугастих D2-рецепторів і виявляють меншу смугасту реакцію на приємне вживання їжі, а низька смугаста реакція на прийом їжі прогнозує майбутнє збільшення ваги у тих, хто ризикує генетичним ризиком для зниження сигналізації схеми нагород на основі дофаміну. І все ж дослідження на тваринах свідчать, що прийом їжі на смачну їжу призводить до зниження регуляції D2-рецепторів, зниження чутливості до D2 та зниження чутливості до винагороди, маючи на увазі, що переїдання може сприяти зниженню реакції на стриптиз. Таким чином, ми перевірили, чи призводить до переїдання, зменшення реакції на смугасте споживання їжі у людини, використовуючи функціональну магнітно-резонансну томографію повторних заходів (fMRI). Результати вказували, що жінки, які набирали вагу протягом періоду 6-місяця, показали зменшення смугастої реакції на смачне споживання їжі відносно жінок, стабільних на вагу. У сукупності результати свідчать про те, що низька чутливість схеми винагороди збільшує ризик переїдання і що це переїдання може ще більше послабити відповідальність схеми нагородження в процесі подачі.

Ключові слова: ожиріння, стриатум, фМР, смак, винагорода, збільшення ваги

Вступ

Стриатум відіграє ключову роль у кодуванні винагороди від прийому їжі. Годування пов'язане з вивільненням дофаміну (ДА) в дорсальному стриатумі, а ступінь вивільнення ДА корелює з кількістю задоволення від їжі (Szczypka et al., 2001; Small et al., 2003). Дорзальний стриатум реагує на прийом шоколаду у худорлявої людини і чутливий до його девальвації, харчуючись понад ситості (Small et al., 2001).

Ожирілі люди демонструють меншу готовність рецепторів D2, ніж худі люди (Wang et al., 2001; Volkow et al., 2008) та ожирілих щурів мають нижчий базальний рівень DA та знижену доступність D2-рецепторів, ніж худорляві щури (Orosco et al., 1996; Fetissov et al., 2002). Ожиріння та худорлява людина виявляють меншу активацію стриатальних цільових регіонів DA (хвостата, путімен) у відповідь на смачне споживання їжі (Stice et al., 2008b, a), проте демонструють більшу активацію смуг у відповідь на фотографії їжі (Rothemund et al., 2007; Stoeckel et al., 2008; Stice et al., 2010), що пропонує дисоціацію між споживчою винагородою за їжу та заохочувальною привабливістю їжі. У критичному плані люди, які проявляли слабку активацію смугастої тканини у відповідь на прийом їжі, які мали алель A1 TaqIA, що асоціюється з меншою доступністю стриксального рецептора D2 (Noble et al., 1991; Річі і Благородний, 2003; Tupala et al., 2003) та зменшення метаболізму у стриманому стані (Благородний, 1997), показав підвищений майбутній приріст ваги (Stice et al., 2008a). У сукупності ці висновки узгоджуються з теорією про те, що люди з меншою здатністю сигналу в схемі нагородження переїдають для компенсації цього дефіциту винагороди (Blum, 1996; Ван, 2002).

Однак є дані, що споживання смачної їжі призводить до зниження регуляції сигналізації DA. Регулярне споживання продуктів з високим вмістом жиру та високого цукру, що призводить до збільшення ваги, призводить до зниження регуляції постсинаптичних D2-рецепторів, зниження чутливості до D2 та зниження чутливості до нагородження гризунів (Colantuoni et al., 2001; Bello et al., 2002; Kelley et al., 2003; Джонсон і Кенні, 2010). Оскільки ці дані означають, що переїдання може сприяти подальшому ослабленню смугастої чутливості до їжі, ми провели перспективне дослідження функціонального магнітного резонансу повторних заходів (fMRI), щоб безпосередньо перевірити, чи пов’язане переїдання зі зниженою активацією смуги у відповідь на смачні страви в люди.

Матеріали та методи

Учасниками

Учасники були молодими жінками із надмірною вагою та ожирінням (вік М = 26, SD = 21.0; M BMI = 1.11; SD = 27.8). Вибірка складалася з азіатських / тихоокеанських островників 2.45%, афроамериканців 7%, європейських американців 2%, корінних американців 77% та змішаної расової спадщини 5%. Учасники надали письмову згоду. Місцева група з питань етики схвалила це дослідження. Ті, хто повідомляв про запої та компенсаторну поведінку за останні 9 місяці, поточне вживання психотропних препаратів або заборонених наркотиків, травмування голови при втраті свідомості або поточне психічне розлад осі I. Дані були зібрані на початковому рівні та під час спостереження за 3-місяцем.

Заходи

Маса тіла

Індекс маси тіла (ІМТ = кг / м2) було використано для відображення ожиріння (Дітц і Робінзон, 1998). Після зняття взуття та пальто висоту вимірювали до найближчого міліметра за допомогою стадіометра, а вагу оцінювали до найближчого 0.1 кг за допомогою цифрової шкали. Було отримано та проведено усереднення по двох заходах кожного. Учасників попросили утриматися від їжі протягом 3 годин, перш ніж проводити антропоморфні заходи для цілей стандартизації. ІМТ співвідноситься з прямими показниками загального жиру в організмі, наприклад, з подвійною енергією, рентгенівською абсорбціометрією (r = .80 до .90) та з оздоровчими заходами, такими як артеріальний тиск, несприятливі ліпопротеїнові профілі, атеросклеротичні ураження, рівень інсуліну в сироватці крові та цукровий діабет (Дітц і Робінзон, 1998).

fMRI парадигма

Учасників попросили споживати регулярну їжу, але утриматися від їжі та пиття (включаючи кофеїнові напої) протягом 4-6 годин, що передували їх сеансу візуалізації, для стандартизації. Ми вибрали цей період позбавлення, щоб охопити стан голоду, який відчуває більшість людей, коли вони підходять до своєї наступної їжі, це час, коли індивідуальні відмінності в нагородженні їжею логічно впливатимуть на споживання калорій. Учасники завершили парадигму між 11: 00 та 13: 00 або 16: 00 та 18: 00. Незважаючи на те, що ми намагалися проводити сканування базового рівня та подальшого контролю в один і той же час доби, через обмеження планування лише 62% учасників провели друге сканування протягом 3 годин від часу, коли вони завершили початкове сканування (M різниця у часі сканування = 3.0 год, діапазон = .5 до 6.0 год). Учасники ознайомилися з парадигмою fMRI через практику на окремому комп’ютері перед скануванням.

Парадигма молочного коктейлю була розроблена для дослідження активації у відповідь на споживання та очікуване споживання смачної їжі (Рис 1), хоча ця доповідь була зосереджена виключно на першій. Стимули були представлені в 5 окремих сканування. Стимули складалися з 2 зображень (склянка молочного коктейлю та склянка води), які сигналізували про доставку 0.5 мл шоколадного молочного коктейлю або несмачного розчину. Порядок виступу був рандомізований між учасниками. Шоколадний молочний коктейль складався з 4-х совок ванільного морозива Хааген-Даз, 1.5 склянки 2% молока та 2 столових ложок шоколадного сиропу Герші. Безкалорійний несмачний розчин, який був розроблений для імітації природного смаку слини, складався з 25 мМ KCl та 2.5 мМ NaHCO3. Ми використовували штучну слину, оскільки вода має смак, який активізує кору смаку (Zald & Pardo, 2000). Зображення були представлені протягом 2 секунд за допомогою MATLAB. Доставка смаку відбувалась через 7-10 секунд після початку сигналу і тривала 5 секунд. Кожна подія, що цікавила, тривала 5 секунд. Кожен цикл складався з 20 випадків прийому молочного коктейлю та 20 випадків прийому несмачного розчину. Рідини доставляли за допомогою програмованих шприцевих насосів (Braintree Scientific BS-8000), контрольованих MATLAB, для забезпечення незмінного обсягу, швидкості та часу подачі смаку. Шприци на шістдесят мл, наповнені шоколадним молочним коктейлем та несмачним розчином, були з'єднані через трубку Tygon через хвилевід з колектором, прикріпленим до головної спіралі в МРТ-сканері. Колектор вкладався в рот учасників і передавав смак до послідовного сегмента мови (Рис 2). Ця процедура успішно використовувалася в минулому для доставки рідини в сканер і детально описана в інших місцях (Stice et al., 2008b). Учасникам було доручено проковтнути, побачивши «проковтнути» кию. Зображення були представлені цифровою системою відображення проектора / зворотного екрана на екрані на задньому кінці отвору МРТ сканера і були видимі через дзеркало, встановлене на головній котушці.

Рис 1    

Приклад синхронізації та впорядкування зображень та напоїв під час пробігу.
Рис 2    

Густовий колектор прикріплений до столу. Нові трубки та шприци використовуються для кожного предмета, а мундштук очищається та стерилізується між використанням.

Зображення та статистичний аналіз

Сканування було виконано за допомогою головного МРТ-сканера Siemens Allegra 3 Tesla. Для отримання даних з усього мозку використовувалася стандартна котушка з пташиної клітки. Вакуумну подушку з термопіни та додаткові накладки використовували для обмеження руху голови. Всього було зібрано сканування 152 під час кожного функціонального циклу. Функціональні скани використовували зважену градієнтну T2 * градієнтну послідовну ехо-площинну площинну візуалізацію (EPI) (TE = 30 мс, TR = 2000 мс, кут перевертання = 80 °) з площинним дозволом 3.0 × 3.0 мм2 (Матриця 64 × 64; 192 × 192 мм2 поле зору). Щоб покрити весь мозок, зрізи 32 4mm (збудований з чергуванням, без пропуску) були придбані вздовж поперечної, косою площини AC-PC, як це визначено середнім розрізом. Структурні сканування були зібрані з використанням інверсійного відновлення T1 зваженої послідовності (MP-RAGE) в тій же орієнтації, що і функціональні послідовності, для забезпечення детальних анатомічних зображень, вирівняних до функціональних сканувань. Структури МРТ з високою роздільною здатністю (FOV = 256 × 256 мм2Матриця 256 × 256, товщина = 1.0 мм, номер фрагмента ≈ 160).

Дані були попередньо оброблені та проаналізовані за допомогою SPM5 (Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK) в MATLAB (Mathworks, Inc., Sherborn, MA) (Ворслі та Фрістон, 1995). Зображення під час збору коригували на зріз, отриманий при 50% TR. Функціональні зображення були вирівняні до середнього. Анатомічні та функціональні зображення були нормалізовані до стандартного мозку шаблону MNI, реалізованого в SPM5 (ICBM152, заснований на середньому МНР-скануванні 152). Нормалізація призвела до розміру вокселя 3 мм3 для функціональних зображень і вокселів розміром 1 мм3 для структурних зображень. Функціональні зображення згладжувалися з ізотропним гауссовським ядром 6 мм.

Для ідентифікації регіонів мозку, активованих споживанням смачної їжі, ми протиставляли BOLD відповіді під час отримання молочного коктейлю проти отримання несмачного розчину. Прийняття смаку в роті ми вважали корисною нагородою, а не тим, коли смак проковтнувся, але визнаємо, що наслідки після прийому їжі сприяють підвищенню цінності їжі (O'Doherty et al., 2002). Ефекти, обумовлені умовами на кожен воксель, оцінювали за допомогою загальних лінійних моделей. Вектори наборів для кожної цікавої події були складені та введені в матрицю проектування, щоб відповіді, пов’язані з подіями, могли моделюватися канонічною функцією гемодинамічного реагування (HRF), реалізованою в SPM5, що складається із суміші функцій 2 гамма, які емуляція раннього піку на 5 секунд та наступного підкреслення. Для врахування дисперсії, викликаної ковтанням розчинів, ми включили час проковтування (суб'єкти були навчені ковтати в цей час) як контрольну змінну. Ми також включили тимчасові похідні гемодинамічної функції для отримання кращої моделі даних (Хенсон та ін., 2002). 128 другий високочастотний фільтр (за умовами SPM5) був використаний для видалення низькочастотного шуму і повільних дрейфувань в сигналі.

Індивідуальні карти були побудовані для порівняння активацій всередині кожного учасника для отримання контрастного молочного коктейлю - отримання несмачного. Потім проводили порівняння між групами, використовуючи моделі випадкових ефектів для обліку мінливості між учасниками. Оцінки парадигми були внесені до випадкових ефектів 2 × 2 випадкових ефектів ANOVA (отримання молочного коктейлю - отримання несмаку) шляхом (група набору ваги проти ваги, стабільної групи або групи збільшення ваги проти групи схуднення або групи стабільної ваги проти групи втрати ваги ). Значення активації BOLD визначали, враховуючи як максимальну інтенсивність відповіді, так і ступінь реакції. Ми проводили пошуки регіонів, що цікавлять, використовуючи піки в спинному смузі, визначеному раніше (Stice et al., 2008a) як центроїди для визначення сфер діаметром 10-мм. Значущість цих апріорних рентабельності інвестицій оцінювали за статистичним порогом P <0.005 невиправленого та розмір кластера ≥ 3 вокселів. Щоб скористатися тим фактом, що ми провели багаторазові порівняння, ми повідомляємо, що коефіцієнт помилкового виявлення (FDR) виправляв значення p (p <05).

Перевірка

Докази свідчать про те, що ця парадигма fMRI є вагомим показником індивідуальних відмінностей у передбачуваній і споживаючої нагороді за їжу (Stice et al., 2008b). Учасники оцінили молочний коктейль як суттєво (r = .68) приємніше, ніж несмачне рішення за візуальною аналоговою шкалою. Рейтинг приємності молочного коктейлю співвідносився з активацією в парашуткоподібній звивині у відповідь на отримання молочного коктейлю (r = .72), регіон, який чутливий до девальвації продуктів харчування (Small et al., 2001). Активація в регіонах, що представляють винагороду за споживну їжу у відповідь на отримання молочного коктейлю в цій парадигмі fMRI, корелює (r = .84 до .91) із відчуттям приємності для різних харчових продуктів, як це оцінено за адаптованою версією Інвентару просочення їжі (White et al., 2002). Активація у відповідь на винагороду за споживачу їжі у цій парадигмі fMRI корелює (r = .82 до .95) з тим, як важко працювати учасники для продуктів харчування і на скільки їм працюють в операційному поведінковому завданні, яке оцінює індивідуальні відмінності в підсилюванні їжі (Saelens & Epstein, 1996). Попереднє дослідження, яке використовувало ту саму парадигму з жінками коледжу (N = 20), виявило, що жінки, які очікують, що їжа буде корисною, як оцінюють за допомогою інвентаризації очікуваної їжі, демонструють більшу активацію в VMPFC, звивистій звивині, лобовому оперкулумі, мигдалині та парахіпокампа звивина (η2 = .21 до .42) у відповідь на отримання молочного коктейлю, ніж жінки, які очікують, що їжа буде менш корисною.

результати

Ми перевірили, чи виявляли суб'єкти, у яких протягом 2.5 місяців спостереження збільшився ІМТ> 6% (N = 8, M% зміни ІМТ = 4.41, діапазон = 2.6-8.2), чи не спостерігалося зменшення активації хвостатого тіла у відповідь на споживання молочного коктейлю відносно для тих, хто продемонстрував <2% зміни ІМТ (N = 12, M% зміни ІМТ = 05, діапазон = -0.64-1.7), щоб забезпечити прямий тест апріорний гіпотеза про те, що збільшення ваги буде пов'язане зі зменшенням реакції смугастості на смачну їжу щодо стабільних учасників ваги. Дослідницькі аналізи також перевіряли, чи виявляли учасники, у яких знизився ІМТ>> 2.5% (N = 6, M% зміни ІМТ = -4.7, діапазон: -3.1 до -6.8), диференційовану зміну реакції смугастості на смачну їжу, ніж учасники, які залишалися вагою стабільний або набрав вагу. Що стосується зміни ваги в сирому вигляді, це перетворюється на середню зміну ваги на 6.4 фунтів для групи набору ваги, середню зміну ваги на 0.5 фунтів для вагової стабільної групи та середню зміну ваги на -6.8 фунтів для групи схуднення . Хоча групи не відрізнялися за ІМТ на вихідному рівні, ми контролювали цю змінну. Оскільки існувала певна різниця у часі доби, коли базові та подальші сканування проводились у суб’єктів, що могло вплинути на результати, ми також контролювали різницю в часі двох сканувань (у годинах). Оцінки параметрів від молочного коктейлю - несмачні контрасти були введені у випадкові ефекти 2 × 2 × 2 другого рівня ANOVA (наприклад, збільшення ваги - стабільність ваги) шляхом (отримання молочного коктейлю - несмачний прийом) до (6-місячне спостереження - вихідний рівень) .

Як висловлено гіпотезу, група набору ваги виявила значно меншу активацію у правій хвостаті у відповідь на прийом молочного коктейлю (12, -6, 24, Z = 3.44, FDR скориговано p = .03, r = -.35; 9, 0, 15, Z = 2.96, FDR виправлено p = .03, r = -.26) при спостереженні за 6-місяць порівняно з базовою лінією щодо змін, що спостерігаються у стабільно вагових учасників (Рис. 3). Група схуднення не виявила значних змін активації хвоста у відповідь на вживання молочного коктейлю порівняно з групою набору ваги або групою, що стабілізує вагу (Рис. 3). Щоб проілюструвати взаємозв'язок між безперервним вимірюванням ступеня набору ваги та величиною зменшення смугастої чутливості до смачної їжі, ми регресували зміни ІМТ проти зміни активації правого хвоста (12, -6, 24) для всіх учасників SPSS , контролюючи базовий ІМТ та різницю у часі сканування (Рис. 4). Щоб визначити, чи зміна правого хвоста у тих, хто набрала вагу, порівняно з тими, хто підтримував вагу, був значно більшим, ніж у дзеркальній області лівого хвоста, ми порівняли активацію в правому та лівому каудаті за допомогою аналізу ROI. Ми провели тестування ANOVA взаємодії між півсферою, часом та групою на предмет контрасту між активацією у відповідь на отримання молочного коктейлю проти несмачного розчину. Значної взаємодії не було (F (1, 18) = 0.91, p = 0.35). Таким чином, хоча наші аналізи виявили значний час групової взаємодії у правій хвостаті, але не в лівій хвостаті, ми не можемо зробити висновок, що спостережуваний ефект був значно латералізований.

Рис 3    

Корональний зріз, що демонструє меншу активацію в правій хвостатій (12, -6, 24, Z = 3.44, pFDR = .03, P <.05) у групі збільшення ваги (N = 8; ≥2% приросту ІМТ) порівняно з вагою стабільна група (N = 12; ≤2% зміни ІМТ) під час прийому молочного коктейлю ...
Рис 4    

Діаграма розсіювання, що показує зміну активації правого хвоста під час отримання молочного коктейлю - несмачний прийом при спостереженні за 6-місяцем порівняно з базовою лінією як функція зміни% ІМТ.

Обговорення

Результати показують, що збільшення ваги було пов’язане зі зменшенням активації смугастої тканини у відповідь на смачне споживання їжі щодо вихідної відповіді, що є новим внеском у літературу, оскільки це перше перспективне дослідження ФМР, яке досліджувало зміну смугастої реакції на споживання їжі, оскільки функція зміни ваги. Ці результати розширюють результати експериментів, які вказують на те, що дієти з високим вмістом жиру та високого цукру призводять до зменшення сигнальної здатності схеми нагород на основі DA та чутливості до нагородження гризунів (Colantuoni et al., 2001; Bello et al., 2002; Kelley et al., 2003; Джонсон і Кенні, 2010). Ці дані також підтверджують, що зниження ваги, спричинене лікуванням, призводить до збільшення доступності D2-рецепторів у людей (Steele et al., 2010) та регуляція генів, які регулюють потенціал сигналізації DA у мишей (Ямамото, 2006). Ці дані в сукупності дозволяють припустити, що переїдання сприяє зменшенню смугастої реакції на смачні страви.

Вищенаведені висновки взяті разом із свідченням того, що низька смугаста реакція на смачні страви збільшує ризик майбутнього збільшення ваги у поєднанні з генотипами, пов’язаними зі зниженою сигналізаційною здатністю базованої схеми нагород на основі DAStice et al., 2008a) означає, що може бути а перенаправлення процес вразливості, при якому низька початкова смугаста реакція на їжу може підвищувати ризик переїдання, що сприяє зниженню регуляції D2 рецепторів та притупленню смугастої реакції на їжу, тим самим додатково збільшуючи ризик майбутнього переїдання та подальшого збільшення ваги. Якщо ця модель подачі даних про співвідношення смугастої чутливості до їжі та повторного переїдання повторів у незалежних дослідженнях, це дозволить припустити, що майбутні дослідження повинні оцінювати поведінкові та фармакологічні втручання, що збільшують D2-рецептори та потенціал сигналізації в схемі нагородження на основі DA, як засобу запобігання або лікування ожиріння. Ця робоча модель також передбачає, що програми профілактики та політика охорони здоров’я повинні прагнути зменшити споживання продуктів з високим вмістом жиру / цукру під час розвитку, щоб уникнути подальшого притуплення смугастої реакції на їжу та зменшити ризик майбутнього набору ваги уразливих груп населення.

Однак важливо визнати, що це дослідження та попереднє дослідження, що прогнозували збільшення ваги (Stice et al., 2008a) задіяні учасники, які вже мали надмірну вагу за базовою оцінкою. Таким чином, не виключено, що переїдання вже сприяло притупленій смугастій реакції на їжу. Було б корисно вивчити відповідність регіонів з винагородою до прийому їжі серед худорлявих осіб з високим і низьким ризиком для майбутнього набору ваги, щоб краще охарактеризувати будь-які відхилення, які існували до нездорового набору ваги. Важливо також зазначити, що гіпочутливість схем винагороди до прийому їжі є лише одним із безлічі етіологічних процесів, які, ймовірно, збільшують ризик ожиріння, а також, що ожиріння є гетерогенним станом, яке може мати якісно виражені етіологічні шляхи (Davis et al., 2009).

Важливо врахувати обмеження цього дослідження. По-перше, ми безпосередньо не оцінювали функціонування DA, тому можемо лише припускати, що зміни сигналізації DA сприяють спостережуваній зміні смугастої чутливості. Однак, Хакімез та ін. (2008) підтвердили, що існує позитивний зв’язок між пероральним вивільненням Д-амфетаміну у вентральній смузі, оціненою за допомогою позитронно-емісійної томографії (PET), та активацією BOLD, оціненою через fMRI в тому ж регіоні під час очікування (моторна підготовка до отримання) грошової винагороди (r = .51), паралельний результатам іншого дослідження PET / fMRI (Schott et al., 2008). По-друге, ми не проводили вимірювання ваги в один і той же час доби для учасників базових і наступних оцінок 6-місяця, що могло ввести помилку в нашому моделюванні зміни ваги. Тим не менше, ми стандартизували час з часу останнього прийому їжі, попросивши учасників утриматися від будь-якого вживання їжі або напоїв (крім води) протягом 3 годин, перш ніж зважувати. Ми також виявили, що ІМТ показав високу надійність тестового повторного тестування (r = .1) у попередньому дослідженні, що також не проводило вимірювання ваги в один і той же час доби на початковому рівні та подальшій оцінці (Стіс, Шоу, Бертон та Уейд, 2006). По-третє, ми не змогли підтвердити, що учасники насправді утримувалися від їжі протягом 4-6 годин перед скануванням fMRI, що, можливо, ввело зайву дисперсію.

На закінчення, теперішні результати, отримані в поєднанні з попередніми висновками, свідчать про те, що низька реагування на основі прийому харчових продуктів на основі прийому їжі може підвищити ризик переїдання, а також, що це переїдання призводить до додаткового ослаблення швидкості відбору винагороди, тим самим збільшуючи ризик виникнення майбутній приріст ваги в режимі подачі вперед. Ця робоча модель може пояснити, чому ожиріння зазвичай проявляє хронічний перебіг та є стійким до лікування.

Подяки

Це дослідження було підтримано грантами NIH: R1MH64560A DK080760

посилання

  1. Bello NT, Lucas LR, Hajnal A. Повторний доступ сахарози впливає на щільність рецептора дофаміну D2 в смугастому тілі. Нейрорепортаж. 2002: 13: 1575 – 1578. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  2. Blum K, Sheridan PJ, Wood RC, Braverman ER, Chen TJ, Cull JG, Comings DE. Ген рецептора дофаміну D2 як детермінант синдрому дефіциту винагороди. JR Soc Med. 1996; 89: 396 – 400. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  3. Colantuoni C, Schwenker J, McCarthy J, Rada P, Ladenheim B, Cadet JL, Schwartz GJ, Moran TH, Hoebel BG. Надмірне споживання цукру змінює зв'язування з дофаміновими та мю-опіоїдними рецепторами в мозку. Нейрорепортаж. 2001: 12: 3549 – 3552. [PubMed]
  4. Девіс та ін. Дофамін для «бажаючих» та опіоїди для «уподобання»: порівняння ожирілих дорослих людей із їжею та без запою. Ожиріння. 2009; 17: 1220 – 1225. [PubMed]
  5. Дієц ВО, Робінсон ТН. Використання індексу маси тіла (ІМТ) для вимірювання зайвої ваги у дітей та підлітків. J Педіатр. 1998; 132: 191 – 193. [PubMed]
  6. Фетисов С.О., Мегуїд М.М., Сато Т, Чжан ЛГ. Експресія дофамінергічних рецепторів у гіпоталамусі худорлявих та ожирілих щурів Цукера та прийом їжі. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2002; 283: R905 – 910. [PubMed]
  7. Hakyemez HS, Dagher A, Smith SD, Zald DH. Стріатальна передача допаміну у здорових людей під час пасивного грошового винагороди. Neuroimage. 2008: 39: 2058 – 2065. [PubMed]
  8. Henson RN, Ціна CJ, Rugg MD, Turner R, Friston KJ. Виявлення різниць затримок у пов'язаних із подіями BOLD відповідях: застосування до слів проти несловів та початкове проти повторного виступу обличчя. Нейроімідж. 2002; 15: 83 – 97. [PubMed]
  9. Джонсон PM, Кенні PJ. Дофамінові D2 рецептори в залежності від звикання до дисфункції та примусового прийому їжі у ожирілих щурів. Нейрова наука. 2010; 13: 635 – 641. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  10. Kelley AE, Will MJ, Steininger TL, Zhang M, Haber SN. Обмежене щоденне вживання надзвичайно смачної їжі (шоколад Ensure (R)) змінює експресію генів стриатичного енкефаліну. Eur J Neurosci. 2003: 18: 2592 – 2598. [PubMed]
  11. Благородний ЕП, Блум К, Річі Т, Монтгомері А, Шерідан ПДЖ. Алелійна асоціація гена рецептора дофаміну D2 з рецептор-зв'язуючими характеристиками при алкоголізмі. Психіатрія ген. 1991; 48: 648 – 654. [PubMed]
  12. Noble EP, Gottschalk LA, Fallon JH, Ritchie TL, W JC. Поліморфізм рецепторів дофаміну D2 та регіональний метаболізм глюкози в мозку. Am J Med Genet. 1997; 74: 162 – 166. [PubMed]
  13. O'Doherty JP, Deichmann R, Critchley HD, Dolan RJ. Нейронні відповіді під час очікування первинного смаку винагороди. Нейрон. 2002: 33: 815 – 826. [PubMed]
  14. Orosco M, Rouch C, Nicolaïdis S. Ростромедіальний гіпоталамічний моноамін у відповідь на внутрішньовенні вливання інсуліну та глюкози у вільно годуваних ожирілих щурів Цукера: дослідження мікродіалізу. Апетит. 1996; 26: 1 – 20. [PubMed]
  15. Річі Т, благородний ЕП. Асоціація семи поліморфізмів гена рецептора дофаміну D2 з характеристиками зв'язування рецепторів мозку. Neurochem Res. 2003; 28: 73 – 82. [PubMed]
  16. Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknecht HC, Klingebiel R, Flor H, Klapp BF. Диференціальна активація спинного стриатуму висококалорійними зоровими харчовими стимулами у ожиріння. Нейроімідж. 2007; 37: 410 – 421. [PubMed]
  17. Saelens BE, Epstein LH. Підсилююча цінність їжі у жінок з ожирінням та нежиттю. Апетит. 1996; 27: 41 – 50. [PubMed]
  18. Schott BH, Minuzzi L, Krebs RM, Elmenhorst D, Lang M, Winz OH, Seidenbecher CI, Coenen HH, Heinze HJ, Zilles K, Duzel E, Bauer A. Мезолімбічні активаційні функції магнітного резонансу під час очікування нагороди співвідносяться з нагородою вивільнення вентральної смугастої дофаміну. Журнал нейронауки. 2008; 28: 14311 – 14319. [PubMed]
  19. Мала DM, Jones-Gotman M, Dagher A. Індуковане годуванням вивільнення допаміну в спинному стриатумі корелює з оцінкою приємності їжі у здорових добровольців. Neuroimage. 2003: 19: 1709 – 1715. [PubMed]
  20. Малі DM, Zatorre RJ, Dagher A, Evans AC, Jones-Gotman M. Зміни в мозковій діяльності, пов'язані з вживанням шоколаду: від задоволення до відрази. Мозок. 2001: 124: 1720 – 1733. [PubMed]
  21. Steele KE, Prokopowicz GP, Schweitzer MA, Magunsuon TH, Lidor AO, Kuwabawa H, Kumar A, Brasic J, Wong DF. Зміни центральних дофамінових рецепторів до і після хірургії шлунка. Обес Сургу. 2010; 20: 369 – 374. [PubMed]
  22. Stice E, Shaw E, Burton E, Wade E. Дисонанс та програми профілактики розладів здорової ваги: ​​рандомізоване дослідження ефективності. Журнал ненормальної психології. 2006; 74: 263 – 275. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  23. Stice E, Spoor S, Bohon C, Small DM. Взаємозв'язок між ожирінням та притупленою смугастою реакцією на їжу модерується аллелем TaqIA A1. Наука. 2008a; 322: 449 – 452. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  24. Stice E, Spoor S, Bohon C, Veldhuizen MG, Small DM. Співвідношення винагороди від прийому їжі та очікуваного прийому їжі до ожиріння: функціональне дослідження магнітного резонансу. J Abnorm Psychol. 2008b; 117: 924 – 935. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  25. Stice E, Yokum S, Bohon C, Marti N, Smolen S. Відповідальність схеми нагородження їжею прогнозує майбутнє збільшення маси тіла: зменшення ефектів DRD2 та DRD4. Нейроімідж. 2010; 50: 1618 – 1625. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  26. Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, 3rd, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Широко розповсюджена система нагородження у жінок з ожирінням у відповідь на фотографії з висококалорійною їжею. Нейроімідж. 2008; 41: 636 – 647. [PubMed]
  27. Szczypka MS, Kwok K, Brot MD, Marck BT, Matsumoto AM, Donahue BA, Palmiter RD. Виробництво дофаміну в хвостатих каудатах відновлює годування мишей з дефіцитом дофаміну. Нейрон. 2001; 30: 819 – 828. [PubMed]
  28. Tupala E, Hall H, Bergström K, Mantere T, Räsänen P, Särkioja T, Tiihonen J. Dopamine D2 рецептори та транспортери типу 1 та 2 алкоголіки, виміряні за допомогою авторадиографії всього півкулі людини. Картографування мозку Гума. 2003; 20: 91 – 102. [PubMed]
  29. Volkow ND, Wang GJ, Telang F, Fowler JS, Thanos PK, Logan J, Alexoff D, Ding YS, Wong C, Ma Y, Pradhan K. Низький дофаміновий рецептор стрифату D2 асоціюється з префронтальним метаболізмом у людей, що страждають ожирінням: можливі фактори, що сприяють . Нейроімідж. 2008; 42: 1537 – 1543. [PMC безкоштовна стаття] [PubMed]
  30. Ван Дж. Дж., Волков Н.Д., Фаулер JS. Роль дофаміну в мотивації їжі у людини: наслідки для ожиріння. Технічні міркування експертів. 2002; 6: 601 – 609. [PubMed]
  31. Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusil N, Fowler JS. Мозковий допамін і ожиріння. Lancet. 2001: 357: 354 – 357. [PubMed]
  32. White MA, Whisenhunt BL, Williamson DA, Greenway FL, Netemeyer RG. Розробка та затвердження запасів продовольства. Obes Res. 2002; 10: 107 – 114. [PubMed]
  33. Ворслі К.Дж., Фрістон К.Дж. Знову переглянутий аналіз часових рядів фМРТ. Нейровізуалізація. 1995; 2: 173–181. [лист; коментар] [PubMed]
  34. Ямамото Т. Нейронні субстрати для обробки когнітивних та афективних аспектів смаку в мозку. Арка гістол Цитол. 2006; 69: 243 – 255. [PubMed]
  35. Zald DH, Pardo JV. Коркальна активація, індукована внутрішньоочною стимуляцією водою у людини. Chem Senses. 2000; 25: 267 – 275. [PubMed]