Béo phì và nghiện: Thần kinh chồng chéo. (2012) Nora ROLow

• Nghiện;
• dopamine;
• béo phì;
• vỏ não trước trán

Tổng kết

Nghiện ma túy và béo phì dường như có chung một số đặc tính. Cả hai đều có thể được định nghĩa là những rối loạn trong đó độ mặn của một loại phần thưởng cụ thể (thức ăn hoặc thuốc) trở nên phóng đại lên so với và với giá trị của những phần thưởng khác. Cả thuốc và thực phẩm đều có tác dụng củng cố mạnh mẽ, một phần là do sự gia tăng đột ngột dopamine trong các trung tâm khen thưởng của não. Dopamine tăng đột ngột, ở những người dễ bị tổn thương, có thể ghi đè cơ chế kiểm soát nội môi của não. Những điểm tương đồng này đã tạo ra sự quan tâm trong việc tìm hiểu những tổn thương chung giữa nghiện ngập và béo phì.

Có thể dự đoán, họ cũng tham gia vào một cuộc tranh luận sôi nổi. Cụ thể, các nghiên cứu hình ảnh não đang bắt đầu phát hiện ra các đặc điểm chung giữa hai tình trạng này và phân định một số mạch não chồng chéo mà các rối loạn chức năng có thể làm suy yếu các khiếm khuyết quan sát được.

Kết quả tổng hợp cho thấy rằng cả những người béo phì và nghiện ma túy đều bị suy yếu trong con đường dopaminergic điều chỉnh các hệ thống thần kinh không chỉ liên quan đến sự nhạy cảm khen thưởng và động lực khuyến khích, mà còn với điều hòa, tự kiểm soát, phản ứng căng thẳng và nhận thức về sự can thiệp.

Song song, các nghiên cứu cũng phân định sự khác biệt giữa chúng tập trung vào vai trò chính là các tín hiệu ngoại vi liên quan đến kiểm soát cân bằng nội môi gây ra lượng thức ăn. Ở đây, chúng tôi tập trung vào các chất nền sinh học thần kinh được chia sẻ của béo phì và nghiện.

Tiểu sử

Các loại thuốc lạm dụng xâm nhập vào các cơ chế tế bào thần kinh điều chỉnh động lực tiêu thụ thực phẩm, do đó, không có gì đáng ngạc nhiên khi có sự chồng chéo trong các cơ chế tế bào thần kinh liên quan đến việc mất kiểm soát và tiêu thụ quá mức lượng thức ăn được nhìn thấy trong tình trạng béo phì và ăn uống bắt buộc thuốc nhìn thấy trong nghiện.

Trọng tâm của hai bệnh lý này là sự gián đoạn các con đường dopamine não (DA), điều chỉnh các phản ứng hành vi đối với kích thích môi trườngtôi. Các tế bào thần kinh dopamine cư trú trong các hạt nhân midbrain (vùng não thất hoặc VTA, và provia nigra Pars compacta hoặc SN) dự kiến ​​xuất hiện (hạt nhân accumbens hoặc NAc và vùng vây lưng), limbic (amygdala và vùng lưng) cingulation gyrus, cực thời gian) và điều chỉnh động lực và tính bền vững của nỗ lực cần thiết để thực hiện các hành vi cần thiết cho sự sống còn. To đạt được các chức năng của nó, tế bào thần kinh DA nhận được các dự báo từ các vùng não liên quan đến phản ứng tự trị (ví dụ vùng dưới đồi, não), trí nhớ (đồi hải mã), phản ứng cảm xúc (amygdala), kích thích (vỏ não) và kiểm soát nhận thức (vỏ não trước) mảng dẫn truyền thần kinh và peptide.

Do đó, không có gì đáng ngạc nhiên khi các chất dẫn truyền thần kinh liên quan đến hành vi tìm kiếm ma túy cũng liên quan đến lượng thức ăn và ngược lại, các peptide điều chỉnh lượng thức ăn cũng ảnh hưởng đến tác dụng củng cố của thuốc (Những cái bàn 1 và 2). Tuy nhiên, trái ngược hoàn toàn với các loại thuốc mà hành động của chúng được kích hoạt bởi tác dụng dược lý trực tiếp của chúng trên con đường DA khen thưởng não (NAc và ventral pallidum), việc điều chỉnh hành vi ăn uống và do đó phản ứng với thức ăn, được điều chỉnh bởi nhiều cơ chế ngoại vi và trung tâm. trực tiếp hoặc gián tiếp truyền tải thông tin đến con đường khen thưởng DA của não với vai trò đặc biệt nổi bật của vùng dưới đồi (Hình. 1).

Các tín hiệu ngoại vi bao gồm peptide và hormone (ví dụ leptin, insulin, cholecystokinin hoặc CCK, yếu tố hoại tử khối u) mà còn các chất dinh dưỡng (ví dụ như đường và lipid), được vận chuyển thông qua sự gắn kết của dây thần kinh phế vị với đường đơn độc hạt nhân và trực tiếp thông qua các thụ thể nằm ở vùng dưới đồi và các vùng não tự trị và limbic khác. Các đường dẫn tín hiệu này đảm bảo rằng thực phẩm được tiêu thụ khi cần thiết, ngay cả khi bất kỳ một trong những cơ chế dự phòng này không thành công. Tuy nhiên, với việc tiếp cận nhiều lần với thực phẩm có vị giác cao, một số cá nhân (cả người cũng như động vật thí nghiệm) cuối cùng có thể ghi đè lên các quá trình ức chế báo hiệu cảm giác no và bắt đầu tiêu thụ một lượng lớn thực phẩm mặc dù quá tải dinh dưỡng và thậm chí đẩy lùi hành vi này trong trường hợp của con người. Sự mất kiểm soát và mô hình bắt buộc của việc ăn uống này gợi nhớ đến mô hình uống thuốc gây nghiện và đã dẫn đến việc mô tả béo phì là một dạng 'nghiện thực phẩm' [1].

Mạch thưởng DA não, điều chỉnh các phản ứng với môi trường, làm tăng khả năng các hành vi kích hoạt nó (tiêu thụ thực phẩm hoặc uống thuốc) sẽ được lặp lại khi gặp cùng chất tăng cường (thực phẩm hoặc thuốc cụ thể). Sự gián đoạn của mạch thưởng DA có liên quan đến việc mất kiểm soát được thấy ở cả nghiện và béo phì [2], Mặc dù các cơ chế sinh lý phá vỡ chức năng của các mạch tiền đình DA, bao gồm cả các cơ chế có liên quan đến phần thưởng (vân bụng) và trong việc hình thành thói quen (vây lưng), thể hiện sự khác biệt rõ ràng [3]. Ngoài ra, việc tự kiểm soát và ăn uống bắt buộc (cho dù là thực phẩm hay thuốc) xảy ra liên tục theo chiều, chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của bối cảnh, có thể chuyển từ kiểm soát hoàn toàn sang không kiểm soát. Thực tế là cùng một cá nhân có thể kiểm soát tốt hơn trong một số trường hợp so với những người khác chỉ ra rằng đây là những quá trình năng động và linh hoạt trong não. Đó là khi các mô hình này (mất kiểm soát và ăn uống bắt buộc) trở nên cứng nhắc và ra lệnh cho hành vi và lựa chọn của cá nhân, bất chấp hậu quả bất lợi của chúng, rằng một trạng thái bệnh lý gần giống với khái niệm nghiện có thể được đưa ra. Tuy nhiên, giống như hầu hết các cá nhân sử dụng ma túy không bị nghiện, hầu hết các cá nhân ăn quá mức sẽ kiểm soát lượng thức ăn của họ trong một số trường hợp nhưng không phải ở những người khác.

Tuy nhiên, cuộc tranh luận về việc liệu béo phì có phản ánh 'nghiện thực phẩm' không xem xét bản chất chiều của hai rối loạn này.

Các đề xuất cũng đã được thực hiện để mô hình nghiện ma túy như một bệnh truyền nhiễm [4, 5], rất hữu ích để phân tích các thành phần xã hội, dịch tễ và kinh tế của nó [4, 6] nhưng dẫn đến quan niệm rằng thuốc giống như các tác nhân lây nhiễm và chứng nghiện có thể được giải quyết bằng cách diệt trừ thuốc. Một hệ quả là niềm tin rằng việc loại bỏ các thực phẩm hợp khẩu vị sẽ giải quyết được 'nghiện thực phẩm'. Nhưng khuôn khổ khái niệm tập trung vào tác nhân này đối mặt với sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về thuốc (và các mô hình hành vi khác, bao gồm ăn uống không điều độ) như là một phần của một 'tác nhân' rộng lớn và không đồng nhất, với khả năng phơi bày, dưới sự phù hợp ( hoàn cảnh môi trường, một lỗ hổng cơ bản (sinh học).

Cuối cùng, cuộc tranh luận này càng bị cản trở bởi chính từ 'nghiện', điều này gợi lên sự kỳ thị liên quan đến lỗ hổng của nhân vật, do đó khó có thể vượt qua ý nghĩa tiêu cực của nó. Ở đây, chúng tôi đề xuất một quan điểm thừa nhận thực tế là hai căn bệnh này chia sẻ các quá trình sinh học thần kinh, khi bị gián đoạn, có thể dẫn đến tiêu thụ cưỡng bức và mất kiểm soát trong một chiều liên tục, đồng thời liên quan đến các quá trình sinh học thần kinh duy nhất (Hình. 2). Chúng tôi trình bày bằng chứng quan trọng, ở các cấp độ hiện tượng học khác nhau, về chất nền sinh học thần kinh được chia sẻ.  

Sự thôi thúc quá mức để tìm kiếm và tiêu thụ một loại thuốc là một trong những đặc điểm gây nghiện. Nghiên cứu đa ngành đã liên kết sự khao khát mạnh mẽ như vậy để thích nghi trong mạch não chịu trách nhiệm dự đoán và đánh giá phần thưởng và học các hiệp hội có điều kiện thúc đẩy thói quen và hành vi tự động [7]. Song song, có những khiếm khuyết trong các mạch liên quan đến tự kiểm soát và ra quyết định, can thiệp và điều chỉnh tâm trạng và căng thẳng [8]. Mô hình chức năng gây nghiện này cũng có thể được sử dụng để hiểu lý do tại sao một số Những người béo phì rất khó điều chỉnh lượng calo của mình và duy trì cân bằng nội môi. Điều quan trọng cần đề cập là chúng tôi sử dụng 'béo phì' vì mục đích đơn giản, vì phân tích thứ nguyên này cũng bao gồm những người không béo phì mắc các chứng rối loạn ăn uống khác (ví dụ như rối loạn ăn uống [BED] và chán ăn tâm thần) [9, 10], cũng có khả năng liên quan đến sự mất cân bằng trong các mạch thưởng và tự kiểm soát.

Sự phát triển của hành vi ăn uống được thúc đẩy bởi nhu cầu đạt được cân bằng nội môi năng lượng cần thiết cho sự sống và được hình thành bởi các cơ chế điều tiết phức tạp liên quan đến cấu trúc trung tâm (ví dụ vùng dưới đồi) và ngoại vi (ví dụ như dạ dày, đường tiêu hóa, mô mỡ). Hầu hết sự khác biệt giữa nghiện sinh lý và bệnh lý béo phì phát sinh từ các rối loạn chức năng ở cấp độ quy định này, cụ thể là cân bằng nội môi năng lượng. Nhưng hành vi cho ăn cũng bị ảnh hưởng bởi một lớp quy định khác liên quan đến việc xử lý phần thưởng thông qua tín hiệu DA và khả năng điều chỉnh các kích thích liên quan đến thực phẩm, sau đó sẽ kích thích ham muốn đối với thực phẩm liên quan. Nghiên cứu đang phát hiện ra một mức độ giao tiếp cao giữa hai quy trình pháp lý này, sao cho ranh giới giữa cân bằng nội môi và kiểm soát khoái lạc của các hành vi cho ăn ngày càng mờ nhạt (Những cái bàn 1 và 2). Một ví dụ điển hình là bằng chứng di truyền, dược lý và thần kinh mới cho thấy ảnh hưởng trực tiếp của một số hormone peptide (ví dụ peptide YY [PYY], ghrelin và leptin) trên các vùng được điều chế DA bao gồm cả những người tham gia vào phần thưởng (VTA, NAc và pallidum) tự kiểm soát (vỏ não trước trán), xen kẽ (cingulation, insula), cảm xúc (amygdala), thói quen và thói quen (vây lưng) và trí nhớ học tập (đồi hải mã) [11].

Dopamine ở trung tâm của mạng lưới trung gian phản ứng với các kích thích môi trường

Hầu như mọi hệ thống phức tạp đều dựa vào một mạng lưới có tổ chức cao, làm trung gian cho sự đánh đổi hiệu quả giữa hiệu quả, sự mạnh mẽ và khả năng tiến hóa. Nó đã được lưu ý rằng nghiên cứu các yếu tố có thể dự đoán của các mạng như vậy cung cấp một số con đường tốt nhất để hiểu bệnh sinh [12]. Trong hầu hết các trường hợp, các mạng này được sắp xếp theo kiến ​​trúc phân lớp thường được gọi là 'thắt nơ' [12], theo đó, một kênh thu hẹp của nhiều đầu vào tiềm năng hội tụ vào một số lượng quá trình tương đối nhỏ trước khi đưa ra một lần nữa vào sự đa dạng của đầu ra. Hành vi ăn uống thể hiện một ví dụ tuyệt vời về cấu trúc này, nơi vùng dưới đồi đảm nhiệm vị trí 'nút thắt' của cung trao đổi chất (Hình. 3a) và các con đường DA bảo tồn 'nút thắt' để phản ứng với các kích thích bên ngoài nổi bật (bao gồm thuốc và thức ăn) và các tín hiệu bên trong (bao gồm tín hiệu vùng dưới đồi và các hormone như leptin và insulin; Hình. 3b). Với các tế bào thần kinh trung gian DA (cả VTA và SN) phối hợp các phản ứng hành vi thích hợp với vô số các kích thích bên ngoài và bên trong, chúng đại diện cho một 'nút thắt' quan trọng mà các yếu tố của chúng bị ràng buộc để phản ứng rối loạn chức năng đối với một loạt các yếu tố đầu vào, bao gồm cả thuốc và thưởng thức ăn.

Vai trò của dopamine trong phần thưởng cấp tính đối với thuốc và thực phẩm

Thuốc lạm dụng hành động trên các phần thưởng và các mạch phụ trợ thông qua các cơ chế khác nhau; tuy nhiên, tất cả đều dẫn đến sự gia tăng DA mạnh trong NAc. Thật thú vị, bằng chứng đã được tích lũy rằng các phản ứng dopaminergic có thể so sánh được liên kết với phần thưởng thực phẩm và các cơ chế này có thể đóng một vai trò trong tiêu thụ thực phẩm quá mức và béo phì. Người ta biết rằng một số loại thực phẩm, đặc biệt là những loại giàu đường và chất béo, rất có ích [13] and có thể kích hoạt các hành vi giống như gây nghiện ở động vật thí nghiệm [14, 15]. Tuy nhiên, phản ứng với thực phẩm ở người, phức tạp hơn nhiều, và bị ảnh hưởng không chỉ bởi sự ngon miệng mà còn bởi availabili của nóty (mô hình hạn chế cộng với ăn quá nhiều, được gọi là địa hình ăn uống [16]), sự hấp dẫn trực quan, kinh tế và khuyến khích của nó (ví dụ: ưu đãi 'siêu cỡ', combo soda), thói quen xã hội để ăn uống, tăng cường thay thế và quảng cáo [17].

Thực phẩm có hàm lượng calo cao có thể thúc đẩy việc ăn quá mức (tức là ăn không tách rời khỏi nhu cầu năng lượng) và kích hoạt mối liên hệ đã học giữa kích thích và phần thưởng (điều hòa). IVề mặt tiến hóa, tính chất của thực phẩm có thể ăn được này là lợi thế trong môi trường mà nguồn thực phẩm khan hiếm và / hoặc không đáng tin cậy vì nó đảm bảo rằng thực phẩm đã được ăn khi có sẵn, cho phép năng lượng được lưu trữ trong cơ thể (như chất béo) để sử dụng trong tương lai. Tuy nhiên, trong các xã hội như chúng ta, nơi thức ăn dồi dào và có mặt khắp nơi, sự thích nghi này đã trở thành một trách nhiệm nguy hiểm.

Một số chất dẫn truyền thần kinh, bao gồm DA, cannabinoids, opioid, axit gamma-aminobutyric (GABA) và serotonin, cũng như các hormone và neuropeptide liên quan đến điều hòa nội môi của lượng thức ăn, chẳng hạn như insulin, orexin, leptin, ghrelin, PYY, peptide giống glucagon -1 (GLP-1) có liên quan đến tác dụng bổ ích của thực phẩm và thuốc (Bảng 1 và 2) [18-21]. Trong số này, DA đã được nghiên cứu kỹ lưỡng nhất và là đặc điểm tốt nhất. Các thí nghiệm trên động vật gặm nhấm đã chỉ ra rằng, lần đầu tiên tiếp xúc với phần thưởng thực phẩm, việc bắn ra các tế bào thần kinh DA trong VTA tăng lên cùng với sự gia tăng phát hành DA ở NAc [22]. Tđây cũng là bằng chứng rộng rãi cho thấy các tín hiệu ngoại vi điều chỉnh lượng thức ăn gây ra hành động của chúng một phần bằng tín hiệu vùng dưới đồi đến VTA mà còn bởi tác động trực tiếp của chúng lên các con đường meso-accumbens và meso-limbic. Các peptide / hormone Orexigenic làm tăng hoạt động của các tế bào VTA DA và tăng giải phóng DA trong NAc (mục tiêu chính của các tế bào thần kinh VTA DA) khi tiếp xúc với các kích thích thực phẩm, trong khi các chất gây dị ứng ức chế bắn DA và giảm giải phóng DA [23]. Hơn nữa, các tế bào thần kinh trong VTA và / hoặc NAc thể hiện GLP-1 [24, 25], ghrelin [26, 27], leptin [28, 29], insulin [30], orexin [31] và thụ thể melanocortin [32]. Vì vậy, không có gì đáng ngạc nhiên khi ngày càng có nhiều nghiên cứu báo cáo rằng những hormone / peptide này có thể điều chỉnh tác dụng bổ ích của việc lạm dụng ma túy (Bảng 1), cũng phù hợp với những phát hiện về phản ứng giảm dần đối với phần thưởng thuốc trong mô hình động vật béo phì [33, 34]. TôiỞ người, đã có báo cáo về mối quan hệ nghịch đảo giữa chỉ số khối cơ thể (BMI) và sử dụng ma túy bất hợp pháp gần đây [35] và về mối liên quan giữa béo phì và nguy cơ rối loạn sử dụng chất thấp hơn [36]. Thật vậy, những người béo phì cho thấy tỷ lệ nicotine thấp hơn [37] và lạm dụng cần sa [38] hơn những người không béo phì. Hơn nữa, các biện pháp can thiệp xen kẽ làm giảm BMI và giảm nồng độ insulin và leptin trong huyết tương giúp tăng cường độ nhạy cảm với thuốc kích thích tâm thần [39]. Điều này phù hợp với tiền lâm sàng [40] và lâm sàng [41] Các nghiên cứu cho thấy mối liên hệ năng động giữa những thay đổi của hormone thần kinh (ví dụ insulin, leptin, ghrelin) được kích hoạt bởi sự hạn chế thực phẩm và tín hiệu DA não và những báo cáo gần đây về mối quan hệ giữa tính cách gây nghiện và hành vi ăn uống không đúng cách sau phẫu thuật [42, 43]. Kết hợp lại với nhau, những kết quả này cho thấy khả năng thực phẩm và thuốc có thể cạnh tranh cho các cơ chế khen thưởng chồng chéo.

Các nghiên cứu hình ảnh não đang bắt đầu cung cấp manh mối quan trọng về mạch chức năng chồng chéo như vậy. Ví dụ, ở những người khỏe mạnh, có cân nặng bình thường, việc ăn thức ăn ngon miệng sẽ giải phóng DA ở vùng thượng vị tỷ lệ thuận với mức độ dễ chịu của bữa ăn [44], trong khi kích thích thức ăn kích hoạt các vùng não là một phần của mạch thưởng của não [45]. Gần đây, nó cũng đã được báo cáo rằng các tình nguyện viên khỏe mạnh của con người cho thấy sự kích hoạt mạnh mẽ sau khi nhận được một ly sữa, và việc tiêu thụ kem thường xuyên làm giảm các phản ứng nổi bật [46]. Các nghiên cứu hình ảnh khác cũng cho thấy, phù hợp với những phát hiện ở động vật thí nghiệm, peptide anorexigenic (ví dụ insulin, leptin, PYY) làm giảm độ nhạy của hệ thống thưởng cho não đối với phần thưởng thực phẩm, trong khi những chất orexigenic (ví dụ ghrelin) làm tăng nó (xem đánh giá [47]).

Tuy vậy, như trường hợp của thuốc và nghiện, tăng chỉ do thực phẩm ở DA tiền đình không thể giải thích sự khác biệt giữa lượng thức ăn bình thường và tiêu thụ thực phẩm quá mức vì những phản ứng này xuất hiện ở những người khỏe mạnh không ăn quá nhiều. Do đó, sự thích nghi ở hạ lưu có khả năng liên quan đến việc mất kiểm soát lượng thức ăn giống như trường hợp uống thuốc.

Sự chuyển đổi sang tiêu dùng bắt buộc

Vai trò của dopamine trong việc củng cố phức tạp hơn là chỉ mã hóa cho niềm vui khoái lạc. Cụ thể, các kích thích gây ra sự gia tăng nhanh và lớn trong DA tạo ra các phản ứng có điều kiện và tạo ra động lực khuyến khích để mua chúng [48]. Điều này rất quan trọng bởi vì, nhờ vào điều hòa, các kích thích trung tính có liên quan đến chất tăng cường (dù là chất tăng cường tự nhiên hay thuốc) có được khả năng tự tăng DA trong giai đoạn (bao gồm NAc) để dự đoán phần thưởng, do đó tạo ra một động lực mạnh mẽ để thực hiện và duy trì các hành vi cần thiết để tìm kiếm thuốc hoặc tìm kiếm thức ăn [48]. Do đó, một khi điều hòa đã xảy ra, tín hiệu DA hoạt động như một yếu tố dự đoán về phần thưởng [49], khuyến khích động vật thực hiện hành vi sẽ dẫn đến việc tiêu thụ phần thưởng dự kiến ​​(thuốc hoặc thực phẩm). Từ các nghiên cứu tiền lâm sàng, cũng có bằng chứng về sự thay đổi dần dần DA tăng dần từ NAc sang vây lưng, xảy ra cho cả thực phẩm và thuốc. Cụ thể, mặc dù các phần kích thích tiểu thuyết vốn có liên quan đến các vùng bụng của khối (NAc), với sự tiếp xúc lặp đi lặp lại, các tín hiệu liên quan đến phần thưởng sau đó kích hoạt DA tăng ở các vùng lưng của vân [50]. Quá trình chuyển đổi này phù hợp với sự tham gia ban đầu của VTA và sự tham gia ngày càng tăng của SN và mạng lưới vỏ não-vỏ não liên quan của nó, với các phản ứng và thói quen hợp nhất.

Các glutamatergic rộng rãi liên kết với các tế bào thần kinh DA từ các vùng liên quan đến việc xử lý cảm giác (vỏ não hoặc vỏ não nguyên phát), cân bằng nội môi (vùng dưới đồi), phần thưởng (NAc và pallidum bụng), cảm xúc (amygdala và hippocampus) để phân bổ lương) thông tin, điều chỉnh hoạt động của họ để đáp ứng với phần thưởng và tín hiệu có điều kiện [51]. Tương tự như vậy, các dự báo glutamatergic đến vùng dưới đồi có liên quan đến những thay đổi về thần kinh sau khi nhịn ăn và tạo điều kiện cho ăn [52]. Đối với mạng lưới phần thưởng, các dự báo từ amygdala và các tế bào thần kinh OFC đến DA và NAc có liên quan đến phản ứng có điều kiện với thực phẩm [53] và thuốc [54, 55]. TôiThứ năm, các nghiên cứu hình ảnh cho thấy rằng khi các đối tượng nam không béo phì được yêu cầu ức chế sự thèm ăn của họ trong khi tiếp xúc với tín hiệu thức ăn, họ biểu hiện giảm hoạt động trao đổi chất ở amygdala và OFC (cũng như ở đồi hải mã), insula và striatum, và đó sự giảm OFC có liên quan đến việc giảm sự thèm ăn [56]. Một sự ức chế tương tự của hoạt động trao đổi chất trong OFC (và cả ở NAc) đã được quan sát thấy ở những người lạm dụng cocaine khi họ được yêu cầu ức chế sự thèm thuốc khi tiếp xúc với các tín hiệu cocaine [57].

Cần phải đề cập đến trong bối cảnh này, khi so sánh với tín hiệu thức ăn, dấu hiệu ma túy là tác nhân mạnh mẽ hơn của hành vi tìm kiếm chất tăng cường sau một thời gian kiêng khem, ít nhất là trong trường hợp động vật không bị thiếu thức ăn [58]. Ngoài ra, một khi bị dập tắt, các hành vi được củng cố bằng thuốc dễ bị phục hồi do căng thẳng hơn nhiều so với các hành vi được củng cố bằng thực phẩm [58].

Tuy nhiên, sự khác biệt dường như là một mức độ chứ không phải là nguyên tắc. Thật vậy, căng thẳng không chỉ liên quan đến việc tăng tiêu thụ thực phẩm hợp khẩu vị và tăng cân, mà căng thẳng cấp tính cũng phát hiện ra mối tương quan mạnh mẽ giữa BMI và kích hoạt mạnh mẽ để đáp ứng với tiêu thụ sữa lắc trong OFC [59], một vùng não đóng góp vào việc mã hóa sự mặn mà và động lực. Sự phụ thuộc của các phản ứng với tín hiệu thức ăn vào tình trạng dinh dưỡng [60, 61] nhấn mạnh vai trò của mạng lưới cân bằng trong việc kiểm soát mạng lưới phần thưởng, do đó cũng bị ảnh hưởng bởi các con đường thần kinh xử lý căng thẳng.

Tác động của rối loạn chức năng tự kiểm soát

Sự xuất hiện của cảm giác thèm ăn theo điều kiện sẽ không có hại gì nếu chúng không đi đôi với sự suy giảm ngày càng tăng trong khả năng ức chế các hành vi không tốt của não. Thật vậy, khả năng ức chế các phản ứng sẵn có và tự kiểm soát nhất định sẽ góp phần giúp một cá nhân tránh tham gia vào các hành vi thái quá, chẳng hạn như uống thuốc hoặc ăn quá no, và do đó làm tăng nguy cơ nghiện ngập của họ ( hoặc béo phì) [62, 63].

Các nghiên cứu chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET) đã phát hiện ra sự giảm đáng kể về khả năng sử dụng thụ thể dopamine 2 (D2R) trong các đối tượng nghiện kéo dài hàng tháng sau khi cai nghiện kéo dài (đánh giá trong [64]). Tương tự, các nghiên cứu tiền lâm sàng ở các loài linh trưởng gặm nhấm và không phải người đã chỉ ra rằng phơi nhiễm thuốc lặp đi lặp lại có liên quan đến việc giảm mức độ D2R nổi bật và trong tín hiệu D2R [65-67]. Trong phần tiếp theo, D2R làm trung gian truyền tín hiệu theo con đường gián tiếp xuất hiện điều chỉnh các vùng vỏ não phía trước; và sự điều chỉnh xuống của chúng giúp tăng cường sự nhạy cảm với tác dụng của thuốc trong mô hình động vật [68], trong khi quy định tăng của họ can thiệp vào tiêu thụ thuốc [69, 70]. Hơn nữa, ức chế D2R xuất hiện hoặc kích hoạt các tế bào thần kinh ngoại cảm biểu hiện D1R (trung gian truyền tín hiệu trong con đường trực tiếp xuất hiện) tăng cường độ nhạy cảm với tác dụng bổ sung của thuốc [71-73]. Tuy nhiên, mức độ có các quá trình điều tiết trái ngược tương tự đối với các con đường trực tiếp và gián tiếp trong hành vi ăn thực phẩm vẫn còn phải khám phá.

IỞ người nghiện ma túy, việc giảm D2R trong giai đoạn tiền sử có liên quan đến việc giảm hoạt động của các vùng trước trán, OFC, gyps cintulation trước (ACC) và vỏ não trước trán (DLPFC) [67, 74, 75]. Trong chừng mực, OFC, ACC và DLPFC có liên quan đến sự quy kết mặn, kiểm soát ức chế / điều tiết cảm xúc và ra quyết định, tương ứng, nó đã được yêu cầu rằng sự điều chỉnh không đúng của họ bằng tín hiệu DA qua trung gian D2R ở các đối tượng nghiện có thể làm tăng giá trị động lực của thuốc trong hành vi của họ và mất kiểm soát việc uống thuốc [62]. Ngoài ra, vì sự suy giảm OFC và ACC có liên quan đến các hành vi cưỡng chế và bốc đồng, nên sự suy giảm khả năng điều tiết của DA ở những vùng này có khả năng góp phần vào việc uống thuốc cưỡng bức và bốc đồng được thấy trong nghiện [76].

Một kịch bản đảo ngược sẽ phụ thuộc vào lỗ hổng đã có từ trước đối với việc sử dụng ma túy ở các khu vực trước trán, có thể bị trầm trọng hơn do sự giảm thêm nữa trong D2R nổi bật được kích hoạt do sử dụng ma túy nhiều lần. Thật vậy, một nghiên cứu được thực hiện ở những đối tượng, mặc dù có nguy cơ nghiện rượu cao (tiền sử gia đình dương tính với nghiện rượu) không nghiện rượu, cho thấy mức độ sẵn có của D2R cao hơn bình thường có liên quan đến chuyển hóa bình thường trong OFC, ACC và DLPFC [77]. Điều này cho thấy rằng, ở những đối tượng có nguy cơ nghiện rượu, chức năng trước trán bình thường có liên quan đến tín hiệu D2R nổi bật, do đó có thể đã bảo vệ họ khỏi lạm dụng rượu. Thật thú vị, một nghiên cứu gần đây về anh chị em bất hòa vì nghiện thuốc kích thích [78] cho thấy sự khác biệt về não trong hình thái của OFC, nhỏ hơn đáng kể ở anh chị em nghiện so với đối chứng, trong khi ở anh chị em không nghiện, OFC không khác biệt so với đối chứng [79].

Bằng chứng về tín hiệu tiền đình D2R không được kiểm soát cũng đã được phát hiện ở những người béo phì. Cả nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng đều cung cấp bằng chứng về việc giảm D2R trong giai đoạn đầu, thông qua NAc, được liên kết với phần thưởng và thông qua các vây lưng với việc thiết lập thói quen và thói quen béo phì [80-82]. Cho đến nay, một nghiên cứu đã thất bại trong việc phát hiện sự giảm đáng kể về mặt thống kê trong D2R xuất hiện giữa những người béo phì và những người không bị béo phì [83], có thể đã bị cản trở bởi sức mạnh thống kê thấp của nó (n  = 5 / nhóm). Điều quan trọng cần nhấn mạnh là, trong khi các nghiên cứu này không thể giải quyết câu hỏi liệu mối liên hệ mới nổi giữa D2R thấp và BMI cao có dẫn đến quan hệ nhân quả hay không, thì việc giảm mức độ sẵn có của D2R có liên quan đến việc bắt buộc ăn nhiều thức ăn ở loài gặm nhấm béo phì. [84] và giảm hoạt động trao đổi chất ở OFC và ACC ở người béo phì [63]. Cho rằng rối loạn chức năng trong OFC và ACC dẫn đến tình trạng bắt buộc (xem đánh giá [85]), đây có thể là một phần của cơ chế mà tín hiệu D2R xuất hiện thấp tạo điều kiện cho chứng tăng âm [86, 87]. Ngoài ra, do việc giảm tín hiệu liên quan đến D2R trong giai đoạn đầu cũng có khả năng làm giảm độ nhạy cảm với các phần thưởng tự nhiên khác, sự thiếu hụt này ở những người béo phì cũng có thể góp phần vào việc ăn quá nhiều bù [88]. Điều cần thiết là phải đề cập đến sự mất cân bằng tương đối giữa phần thưởng não và mạch ức chế khác nhau giữa các bệnh nhân mắc hội chứng Prader tựa Willi (đặc trưng bởi chứng tăng huyết áp và tăng huyết áp) và bệnh nhân béo phì đơn giản [87], trong đó, làm nổi bật tính chiều phức tạp của các rối loạn này và sự đa dạng của chúng.

Giả thuyết về ăn quá nhiều bù phù hợp với bằng chứng tiền lâm sàng cho thấy hoạt động DA giảm trong VTA dẫn đến sự gia tăng đáng kể trong việc tiêu thụ thực phẩm giàu chất béo [89]. Tương tự như vậy, so với những người có cân nặng bình thường, những người béo phì được đưa ra hình ảnh về thực phẩm có hàm lượng calo cao (kích thích mà họ được điều hòa) cho thấy sự kích hoạt thần kinh tăng lên ở các khu vực là một phần của mạch thưởng và động lực (NAc, vây lưng, OFC , ACC, amygdala, hải mã và insula) [90]. Ngược lại, trong các kiểm soát trọng lượng bình thường, việc kích hoạt ACC và OFC (các khu vực liên quan đến phân bổ độ mặn dự án vào NAc) trong khi trình bày thực phẩm có hàm lượng calo cao được tìm thấy có mối tương quan nghịch với BMI của họ [91]. Điều này cho thấy sự tương tác động giữa lượng thức ăn đã ăn (được phản ánh một phần trong chỉ số BMI) và khả năng phản ứng của các vùng thưởng với thực phẩm có hàm lượng calo cao (phản ánh trong việc kích hoạt OFC và ACC) ở những người có cân nặng bình thường nhưng không được quan sát thấy ở những người béo phì.

Đáng ngạc nhiên, các cá nhân béo phì biểu hiện ít kích hoạt các mạch thưởng từ tiêu thụ thực phẩm thực tế (lãnh sự phần thưởng thực phẩm) so với những người gầy, trong khi họ cho thấy sự kích hoạt lớn hơn của vùng vỏ não somatosensory xử lý sự ngon miệng khi họ dự đoán mức tiêu thụ [91]. Quan sát sau này tương ứng với các khu vực nơi một nghiên cứu trước đó đã cho thấy hoạt động tăng cường ở những đối tượng béo phì được thử nghiệm mà không có bất kỳ sự kích thích nào [92]. Một hoạt động tăng cường ở các vùng não xử lý sự ngon miệng có thể khiến các đối tượng béo phì ưu tiên thực phẩm hơn các chất tăng cường tự nhiên khác, trong khi giảm kích hoạt các mục tiêu dopaminergic bằng cách tiêu thụ thực phẩm thực tế có thể dẫn đến việc tiêu thụ quá mức như là một biện pháp để bù đắp tín hiệu qua trung gian D2R yếu [93]. Phản ứng thẳng thừng này đối với việc tiêu thụ thực phẩm trong mạch thưởng của những người béo phì gợi nhớ đến việc tăng DA giảm do kích hoạt tiêu thụ thuốc ở những người nghiện khi so sánh với những người không nghiện [94]. Như đã thấy trong nghiện, cũng có thể một số rối loạn ăn uống thực sự có thể là do quá mẫn cảm với tín hiệu thực phẩm điều hòa. Thật vậy, ở những người không béo phì mắc BED, chúng tôi đã ghi nhận sự phát hành cao hơn bình thường của DA ở vây lưng (caudate) khi tiếp xúc với tín hiệu thức ăn và sự gia tăng này dự đoán mức độ nghiêm trọng của hành vi ăn nhạt [95].

Vỏ não trước trán (PFC) đóng một vai trò quan trọng trong chức năng điều hành, bao gồm tự kiểm soát. Các quy trình này được điều chế bởi D1R và D2R (có lẽ cũng là D4R) và do đó, hoạt động giảm trong PFC, cả nghiện và béo phì, có khả năng góp phần vào khả năng tự kiểm soát kém, tính bốc đồng và khả năng cưỡng chế cao. Tính khả dụng thấp hơn bình thường của D2R trong nhóm người béo phì, có liên quan đến giảm hoạt động trong PFC và ACC [63] do đó có khả năng góp phần kiểm soát sự thiếu hụt của họ đối với lượng thức ăn. Thật vậy, mối tương quan nghịch giữa BMI và D2R xuất hiện được báo cáo ở người béo phì [81] và thừa cân [96] các cá nhân, cũng như mối tương quan giữa BMI và giảm lưu lượng máu ở các vùng trước trán ở những người khỏe mạnh [97, 98] và giảm chuyển hóa trước trán ở những người béo phì [63] hỗ trợ này Hiểu rõ hơn về các cơ chế dẫn đến suy giảm chức năng PFC trong bệnh béo phì (hoặc nghiện) có thể tạo điều kiện cho việc phát triển các chiến lược để cải thiện, hoặc thậm chí đảo ngược, suy giảm cụ thể trong các lĩnh vực nhận thức quan trọng. Ví dụ, trì hoãn giảm giá, đó là xu hướng giảm giá trị như là một chức năng của sự chậm trễ tạm thời của việc giao hàng, là một trong những hoạt động nhận thức được nghiên cứu rộng rãi nhất liên quan đến các rối loạn liên quan đến sự bốc đồng và cưỡng chế. Giảm giá chậm trễ đã được điều tra một cách thấu đáo nhất ở những người lạm dụng ma túy, những người thể hiện sự ưa thích thái quá của những phần thưởng nhỏ nhưng ngay lập tức so với phần thưởng lớn nhưng bị trì hoãn [99]. Tuy nhiên, các nghiên cứu được thực hiện với những người béo phì đã bắt đầu phát hiện ra bằng chứng về việc ưu tiên cho các phần thưởng cao, ngay lập tức, mặc dù có nhiều khả năng chịu tổn thất cao hơn trong tương lai [100, 101]. Một nghiên cứu hình ảnh cộng hưởng từ chức năng gần đây (fMRI) về chức năng điều hành ở phụ nữ béo phì, ví dụ, đã xác định sự khác biệt khu vực trong kích hoạt não trong các nhiệm vụ giảm giá chậm dự đoán tăng cân trong tương lai [102]. Tuy nhiên, một nghiên cứu khác cho thấy mối tương quan tích cực giữa BMI và cường điệu giảm giá, theo đó trong tương lai tiêu cực tiền chi trả được chiết khấu ít hơn số tiền chi trả tích cực trong tương lai [103]. Thật thú vị, giảm giá chậm dường như phụ thuộc vào chức năng của thanh quản bụng [104] và của PFC, bao gồm OFC [105] và các kết nối của nó với NAc [106]và nhạy cảm với các thao tác DA [107].

Rối loạn chức năng chồng chéo trong các mạch động lực

Tín hiệu Dopaminergic cũng điều chỉnh động lực. Các đặc điểm hành vi như mạnh mẽ, kiên trì và đầu tư nỗ lực liên tục để đạt được mục tiêu, tất cả đều bị điều chỉnh bởi DA hành động thông qua một số khu vực mục tiêu, bao gồm NAc, ACC, OFC, DLPFC, amygdala, vây lưng và màng bụng [108]. Tín hiệu DA bị điều hòa có liên quan đến động lực tăng cường để mua thuốc, một dấu hiệu nghiện, đó là lý do tại sao những người nghiện ma túy thường có hành vi cực đoan để có được thuốc, ngay cả khi họ gây ra hậu quả nghiêm trọng và bất lợi và có thể cần phải có những hành vi phức tạp và phức tạp có được chúng [109]. Bởi vì dùng ma túy trở thành động lực chính trong nghiện ma túy [110], các đối tượng nghiện được kích thích và thúc đẩy bởi quá trình thu được thuốc nhưng có xu hướng bị thu hồi và thờ ơ khi tiếp xúc với các hoạt động không liên quan đến ma túy. Sự thay đổi này đã được nghiên cứu bằng cách so sánh các mô hình kích hoạt não xảy ra khi tiếp xúc với các tín hiệu có điều kiện với các mô hình xảy ra khi không có các tín hiệu đó. Ngược lại với sự giảm hoạt động trước trán được báo cáo ở những người lạm dụng cocaine giải độc khi không được kích thích bằng ma túy hoặc tín hiệu ma túy (xem đánh giá [64]), các vùng trước trán này được kích hoạt khi những kẻ lạm dụng cocaine tiếp xúc với các kích thích gây cảm giác thèm thuốc (thuốc hoặc tín hiệu) [111-113]. Hơn nữa, khi các phản ứng với iv methylphenidate được so sánh giữa những người nghiện cocaine và không nghiện, người trước đây đã phản ứng với sự trao đổi chất tăng lên ở ACC bụng và OFC trung gian (một hiệu ứng liên quan đến sự thèm thuốc), trong khi sau đó cho thấy sự trao đổi chất giảm ở những vùng này [114]. Điều này cho thấy rằng việc kích hoạt các vùng trước trán này khi tiếp xúc với thuốc có thể đặc hiệu với nghiện và liên quan đến mong muốn tăng cường đối với thuốc. Ngoài ra, một nghiên cứu khiến các đối tượng nghiện cocaine cố tình ức chế cảm giác thèm thuốc khi tiếp xúc với các dấu hiệu ma túy cho thấy những đối tượng thành công trong việc ức chế cảm giác thèm ăn đã làm giảm sự trao đổi chất ở trung gian OFC (xử lý giá trị động lực của chất tăng cường) và NAc ( dự đoán phần thưởng) [57]. Những phát hiện này càng chứng tỏ sự tham gia của OFC, ACC và striatum trong động lực tăng cường để mua thuốc được thấy trong nghiện.

OFC cũng tham gia vào việc gán giá trị lương cho thực phẩm [115, 116], giúp đánh giá mức độ dễ chịu và độ ngon miệng dự kiến ​​của nó như là một chức năng của bối cảnh của nó. Các nghiên cứu của PET với FDG để đo chuyển hóa glucose não ở những người có cân nặng bình thường báo cáo rằng việc tiếp xúc với tín hiệu thực phẩm làm tăng hoạt động trao đổi chất ở OFC, có liên quan đến mong muốn về thức ăn [117]. Sự hoạt hóa OFC được tăng cường bởi sự kích thích của thức ăn có khả năng phản ánh tác dụng dopaminergic ở hạ nguồn và tham gia vào sự tham gia của DA trong quá trình tiêu thụ thức ăn. OFC đóng một vai trò trong việc liên kết tăng cường kích thích học tập và điều hòa [118, 119], hỗ trợ cho ăn có điều kiện-gợi ý [120] và có lẽ góp phần vào việc ăn quá nhiều bất kể tín hiệu đói [121]. Thật vậy, thiệt hại cho OFC có thể dẫn đến chứng hyperphagia [122, 123].

Rõ ràng, một số khác biệt cá nhân trong chức năng điều hành có thể tạo ra nguy cơ mắc bệnh béo phì sau này ở một số cá nhân, như được tiết lộ bởi một phân tích lớp học tiềm ẩn gần đây của học sinh lớp bốn 997 trong một chương trình phòng chống béo phì ở trường [124]. Điều thú vị là, mặc dù có thể dự đoán được, một cuộc điều tra cắt ngang về khả năng tự điều chỉnh, giải quyết vấn đề và tham gia vào các hành vi sức khỏe có mục tiêu của trẻ em cho thấy mức độ thông thạo chức năng điều hành có mối tương quan tiêu cực không chỉ với việc sử dụng chất kích thích mà còn với việc tiêu thụ nhiều calo. thức ăn nhẹ và hành vi ít vận động [125].

Mặc dù có một số mâu thuẫn giữa các nghiên cứu, dữ liệu hình ảnh não cũng ủng hộ quan niệm rằng những thay đổi về cấu trúc và chức năng ở các vùng não liên quan đến chức năng điều hành (bao gồm kiểm soát ức chế) có thể liên quan đến BMI cao ở những người khỏe mạnh. Ví dụ, một nghiên cứu MRI được thực hiện ở phụ nữ cao tuổi, sử dụng hình thái học dựa trên voxel, đã tìm thấy mối tương quan nghịch giữa BMI và khối lượng chất xám (bao gồm cả vùng phía trước), trong OFC, có liên quan đến chức năng điều hành bị suy yếu [126]. Sử dụng PET để đo sự chuyển hóa glucose trong não ở những nhóm đối chứng khỏe mạnh, chúng tôi đã báo cáo mối tương quan nghịch giữa BMI và hoạt động trao đổi chất trong DLPFC, OFC và ACC. Trong nghiên cứu này, hoạt động trao đổi chất ở vùng trước trán dự đoán hiệu suất của các đối tượng trong các bài kiểm tra về chức năng điều hành [98]. Tương tự như vậy, một nghiên cứu quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân ở tuổi trung niên khỏe mạnh và kiểm soát người cao tuổi cho thấy BMI có liên quan tiêu cực với mức độ N-acetyl-aspartate (một dấu hiệu của tính toàn vẹn tế bào thần kinh) ở vỏ não trước và ACC [98, 127].

Các nghiên cứu hình ảnh não so sánh các cá nhân béo phì và gầy cũng đã báo cáo mật độ chất xám thấp hơn ở các vùng phía trước (operculum trước và gyrus trước giữa) và ở gyrus sau trung tâm và putamen [128]. Một nghiên cứu khác cho thấy không có sự khác biệt về khối lượng chất xám giữa các đối tượng béo phì và gầy; tuy nhiên, nó đã ghi lại một mối tương quan tích cực giữa khối lượng chất trắng trong cấu trúc não cơ bản và tỷ lệ eo / hông, một xu hướng đã được đảo ngược một phần bằng chế độ ăn kiêng [129]. Thật thú vị, các khu vực vỏ não, như DPFC và OFC có liên quan đến kiểm soát ức chế, cũng đã được tìm thấy để kích hoạt trong chế độ ăn kiêng thành công để đáp ứng với tiêu thụ bữa ăn [130], đề xuất một mục tiêu tiềm năng để kiềm chế hành vi trong điều trị béo phì (và cả nghiện ngập).

Sự tham gia của mạch tiêm truyền

Các nghiên cứu về hình ảnh thần kinh đã tiết lộ rằng lớp giữa có vai trò quan trọng trong việc thèm đồ ăn, cocaine và thuốc lá [131-133]. Tầm quan trọng của insula đã được nhấn mạnh bởi một nghiên cứu báo cáo rằng những người hút thuốc lá bị tổn thương ở khu vực này (nhưng không phải những người hút thuốc bị tổn thương ngoại bào) có thể ngừng hút thuốc dễ dàng và không gặp phải cảm giác thèm thuốc hoặc tái nghiện [134]. Insula, đặc biệt là các vùng trước của nó, được kết nối qua lại với một số vùng limbic (ví dụ vỏ não trước não thất, amygdala, và vân bụng) và dường như có chức năng giao thoa, tích hợp thông tin tự động và nội tạng nhận thức về những thôi thúc này [135]. Thật vậy, các nghiên cứu tổn thương não cho thấy PFC và insula tĩnh mạch là thành phần cần thiết của các mạch phân tán hỗ trợ cho việc ra quyết định về cảm xúc [136]. Phù hợp với giả thuyết này, nhiều nghiên cứu hình ảnh cho thấy sự kích hoạt khác biệt của insula trong khi thèm thuốc [135]. Theo đó, khả năng phản ứng của vùng não này đã được đề xuất để phục vụ như một dấu ấn sinh học để giúp dự đoán tái phát [137].

Insula cũng là một khu vực ham muốn chính, tham gia vào nhiều khía cạnh của hành vi ăn uống, chẳng hạn như hương vị. Ngoài ra, lớp vỏ ngoài (kết nối với vỏ vị giác chính) cung cấp thông tin cho OFC có ảnh hưởng đến đại diện đa phương thức của nó về độ dễ chịu hoặc giá trị thưởng của thực phẩm đến [138]. Bởi vì sự tham gia của insula vào cảm giác tương tác của cơ thể, trong nhận thức cảm xúc [139] và trong động lực và cảm xúc [138], một đóng góp của suy yếu nội tạng trong béo phì không nên gây ngạc nhiên. Và thực sự, chứng đau dạ dày dẫn đến việc kích hoạt lớp màng sau, phù hợp với vai trò của nó trong nhận thức về trạng thái cơ thể (trong trường hợp đầy đủ này) [140]. Hơn nữa, ở những người gầy, nhưng không ở những người béo phì, chứng đau dạ dày dẫn đến việc kích hoạt amygdala và vô hiệu hóa vùng trước [141]. Việc thiếu đáp ứng amygdalar ở những người béo phì có thể phản ánh nhận thức về sự can thiệp thẳng thừng của các trạng thái cơ thể liên quan đến cảm giác no (đầy bụng). Mặc dù việc điều chế hoạt động nội tâm của DA đã được điều tra kém, nhưng người ta nhận ra rằng DA có liên quan đến các phản ứng khi nếm các loại thực phẩm ngon miệng được trung gian thông qua insula [142]. Các nghiên cứu hình ảnh của con người đã chỉ ra rằng việc nếm thử các loại thực phẩm có thể ăn được đã kích hoạt vùng insula và midbrain [143, 144]. Tín hiệu DA cũng có thể cần thiết để cảm nhận hàm lượng calo trong thực phẩm. Ví dụ, khi phụ nữ có cân nặng bình thường nếm một chất làm ngọt có calo (sucrose), cả hai khu vực trung gian insula và dopaminergic đã được kích hoạt, trong khi nếm một chất làm ngọt không chứa calo (sucralose) chỉ kích hoạt insula [144]. Đối tượng béo phì thể hiện sự kích hoạt nội tâm lớn hơn so với các biện pháp kiểm soát bình thường khi nếm một bữa ăn lỏng bao gồm đường và chất béo [143]. Ngược lại, khi nếm sucrose, các đối tượng đã hồi phục từ chứng chán ăn cho thấy ít kích hoạt nội tâm và không có mối liên hệ nào với cảm giác dễ chịu như quan sát trong điều khiển [145]. Hơn nữa, một nghiên cứu gần đây của fMRI đã so sánh phản ứng của não với các bài thuyết trình lặp đi lặp lại về hình ảnh thức ăn ngon miệng và nhạt nhẽo ở những người béo phì so với những người không béo phì [146] tìm thấy những thay đổi chức năng trong khả năng đáp ứng và kết nối giữa các vùng chính của mạch phần thưởng có thể giúp giải thích sự quá nhạy cảm với tín hiệu thức ăn ở những người béo phì. Những thay đổi quan sát cho thấy đầu vào quá mức từ amygdala và insula; những điều này, đến lượt nó có thể kích hoạt việc học tập đáp ứng kích thích và động lực thúc đẩy đối với các tín hiệu thức ăn trong nhân vây lưng, có thể trở nên áp đảo trong điều khiển ức chế yếu ở các vùng vỏ não.

Mạch của sự ác cảm và phản ứng căng thẳng

Như đã đề cập trước đó, đào tạo (điều hòa) về một gợi ý dự đoán phần thưởng dẫn đến các tế bào dopaminergic bắn ra để đáp ứng với dự đoán phần thưởng, và không phải là phần thưởng cho chính nó. Mặt khác, và phù hợp với logic này, người ta đã quan sát thấy các tế bào dopaminergic sẽ bắn ra ít hơn bình thường nếu phần thưởng dự kiến ​​không thành hiện thực [147]. Bằng chứng tích lũy [148-151] chỉ ra habenula là một trong những khu vực kiểm soát sự suy giảm trong việc bắn các tế bào dopaminergic trong VTA có thể xảy ra sau khi không nhận được phần thưởng dự kiến [152]. Do đó, một sự nhạy cảm tăng cường của habenula, do phơi nhiễm thuốc mãn tính, có thể gây ra phản ứng mạnh hơn với tín hiệu thuốc khi không sử dụng thuốc hoặc khi tác dụng của thuốc không đạt được kết quả như mong đợi. Thật vậy, việc kích hoạt habenula, trong các mô hình động vật nghiện cocaine, có liên quan đến việc tái nghiện ma túy khi tiếp xúc với cue [153, 154]. Trong trường hợp của nicotine, các thụ thể nicotinic của α5 trong habenula xuất hiện để điều chỉnh các phản ứng khó chịu với liều lượng lớn nicotine [155]và các thụ thể α5 và α2 để điều chỉnh việc rút nicotine [156]. Do phản ứng ngược lại của habenula với phản ứng của tế bào thần kinh DA khi tiếp xúc với phần thưởng (vô hiệu hóa so với kích hoạt) và sự kích hoạt của nó khi tiếp xúc với các kích thích thù địch, ở đây chúng tôi đề cập đến tín hiệu từ habenula là truyền tải đầu vào 'ngược chiều'.

Habenula dường như đóng một vai trò tương tự liên quan đến phần thưởng thực phẩm. Một chế độ ăn thực phẩm hợp khẩu vị cao có thể gây ra béo phì ở chuột, với trọng lượng tăng tương quan với sự gia tăng liên kết peptide op-opioid trong amygdala cơ bản và cơ sở. Điều thú vị là, habenula trung gian cho thấy liên kết peptide μ-opioid cao hơn đáng kể (khoảng 40%) sau khi tiếp xúc với thức ăn ngon miệng ở chuột tăng cân (những người tiêu thụ nhiều thực phẩm) nhưng không phải ở những người không ăn [157]. Điều này cho thấy habenula có thể liên quan đến việc ăn quá mức khi có sẵn thức ăn ngon miệng. Hơn nữa, các tế bào thần kinh trong nhân phân nhánh rostromedial, nhận đầu vào chính từ habenula bên, chiếu tới các tế bào thần kinh VTA DA và được kích hoạt sau khi thiếu thức ăn [158]. Những phát hiện này phù hợp với vai trò của habenula (cả trung gian và bên) trong các phản ứng trung gian với các kích thích gây khó chịu hoặc tình trạng thiếu hụt như trong chế độ ăn kiêng hoặc cai thuốc.

Sự tham gia của habenula như một trung tâm chống phản xạ trong các mạng lưới cảm xúc phù hợp với các mô hình lý thuyết gây nghiện trước đó cho rằng phản ứng căng thẳng nhạy cảm và tâm trạng tiêu cực (qua trung gian là tăng cường độ nhạy của amygdala và tăng tín hiệu mặc dù yếu tố giải phóng corticotrophin) nghiện [159]. Các phản ứng tương tự (bao gồm tăng phản ứng căng thẳng, tâm trạng tiêu cực và khó chịu) cũng có thể góp phần vào việc tiêu thụ thực phẩm quá mức ở người béo phì và xu hướng cao để tái phát khi ăn kiêng sau khi tiếp xúc với sự kiện căng thẳng hoặc bực bội.

Cuối cùng

Khả năng chống lại sự thôi thúc sử dụng thuốc hoặc ăn qua điểm no cần có sự hoạt động đúng đắn của các mạch thần kinh liên quan đến kiểm soát từ trên xuống để chống lại các phản ứng có điều kiện kích hoạt mong muốn ăn thức ăn / thuốc. Có hay không một số loại béo phì nhất định nên được xác định là nghiện hành vi [160], có một số mạch xác định trong não [2], có rối loạn chức năng phát hiện ra sự tương đồng thực sự và có ý nghĩa lâm sàng giữa hai rối loạn. Bức tranh đang nổi lên là béo phì, tương tự như nghiện ma túy [226], dường như là kết quả của quá trình xử lý mất cân bằng trong một loạt các khu vực có liên quan đến phần thưởng / sự mặn mà, động lực / động lực, phản ứng cảm xúc / căng thẳng, trí nhớ / điều hòa, chức năng điều hành / tự kiểm soát và can thiệp, ngoài sự mất cân bằng có thể có trong quy định cân bằng nội môi của lượng thức ăn.

Dữ liệu được tích lũy cho đến nay cho thấy rằng đó là sự khác biệt giữa kỳ vọng về tác dụng của thuốc / thực phẩm (phản ứng có điều kiện) và kinh nghiệm thưởng thẳng thắn duy trì hành vi uống quá nhiều thuốc / thực phẩm trong nỗ lực đạt được phần thưởng mong đợi. Ngoài ra, cho dù được thử nghiệm trong giai đoạn kiêng khem / ăn kiêng kéo dài hoặc kéo dài, đối tượng nghiện / béo phì đều cho thấy D2R thấp hơn trong striatum (bao gồm NAc), có liên quan đến việc giảm hoạt động cơ bản ở vùng não trước có liên quan đến sự kiểm soát mặn (ACC và DLPFC), có sự gián đoạn dẫn đến cưỡng chế và bốc đồng. Cuối cùng, bằng chứng cũng đã nổi lên về vai trò của các biện pháp tránh thai và gây khó chịu trong sự mất cân bằng hệ thống dẫn đến việc uống thuốc hoặc thực phẩm bắt buộc. Do hậu quả của sự gián đoạn liên tiếp trong các mạch này, các cá nhân có thể trải nghiệm (i) giá trị động lực nâng cao của thuốc / thực phẩm (thứ yếu so với các hiệp hội đã học thông qua điều hòa và thói quen) với chi phí tăng cường khác (thứ yếu làm giảm độ nhạy của mạch thưởng ), (ii) khả năng bị suy giảm khả năng ức chế các hành động có chủ đích (hướng đến mục tiêu) được kích hoạt bởi mong muốn mạnh mẽ dùng thuốc / thực phẩm (chức năng điều hành bị suy yếu) dẫn đến việc uống thuốc / thực phẩm bắt buộc và (iii) tăng cường căng thẳng và 'phản ứng ngược' dẫn đến việc dùng thuốc bốc đồng để thoát khỏi trạng thái chống đối.

Nhiều điểm tương đồng về cơ học và hành vi được xác định giữa nghiện và béo phì cho thấy giá trị của các phương pháp trị liệu song song được nhân lên cho cả hai rối loạn này. Cách tiếp cận như vậy nên cố gắng giảm các đặc tính tăng cường của thuốc / thực phẩm, thiết lập lại / tăng cường các đặc tính bổ sung của các chất tăng cường thay thế, ức chế các hiệp hội đã học có điều kiện, tăng cường động lực cho các hoạt động không liên quan đến thuốc / thực phẩm, giảm phản ứng căng thẳng, cải thiện tâm trạng và tăng cường tự chủ chung.

Xung đột về tuyên bố lãi suất

Không có xung đột của tuyên bố lợi ích.