Tăng cân có liên quan đến việc giảm đáp ứng tiền đình đối với thực phẩm có thể ăn được (2010) CON NGƯỜI

Nhận xét: Nghiên cứu chứng minh ở người rằng thực phẩm - một chất tăng cường tự nhiên - có thể gây ra sự suy giảm các thụ thể dopamine. Nội dung khiêu dâm trên Internet có ít kích thích hơn đồ ăn “ngon miệng” không?

 

BÀI VIẾT: Nghiên cứu kiểm tra chu kỳ nguy hiểm của việc ăn quá nhiều và béo phì (tóm tắt dưới đây)

Phát hành: 9 / 29 / 2010 4: 30 PM EDT
Nguồn: Đại học Texas tại Austin

Tin tức mới - Nghiên cứu mới cung cấp bằng chứng về chu kỳ luẩn quẩn được tạo ra khi một cá nhân béo phì ăn quá nhiều để bù đắp cho niềm vui giảm từ thức ăn.

Theo nghiên cứu của Đại học Texas tại Austin, nghiên cứu viên cao cấp của Viện nghiên cứu Oregon và nhà khoa học cao cấp Eric Stice và các đồng nghiệp đã công bố trong tuần này trên Tạp chí Thần kinh học.

Stice cho thấy bằng chứng cho thấy việc ăn quá nhiều này có thể làm suy yếu thêm khả năng phản ứng của các thụ thể khoái cảm (mạch thưởng phần thưởng giả định), làm giảm thêm các phần thưởng có được từ việc ăn quá nhiều.
Lượng thức ăn có liên quan đến việc giải phóng dopamine. Mức độ khoái cảm bắt nguồn từ việc ăn uống tương quan với lượng dopamine được giải phóng. Bằng chứng cho thấy những người béo phì có ít thụ thể dopamine (D2) trong não so với những người gầy và cho thấy những người béo phì ăn quá nhiều để bù đắp cho sự thiếu hụt phần thưởng này.

Những người có ít thụ thể dopamine cần phải hấp thụ nhiều chất bổ ích hơn - chẳng hạn như thức ăn hoặc ma túy - để có được tác dụng mà những người khác nhận được ít hơn.

Mặc dù những phát hiện gần đây cho thấy những người béo phì có thể cảm thấy ít khoái cảm hơn khi ăn, và do đó ăn nhiều hơn để bù lại, đây là bằng chứng triển vọng đầu tiên cho thấy rằng việc ăn quá nhiều làm giảm thêm mạch thưởng, ông Stice, một nhà khoa học cao cấp tại Oregon Research Viện, một trung tâm nghiên cứu hành vi độc lập phi lợi nhuận. Sự phản ứng yếu của mạch thưởng làm tăng nguy cơ tăng cân trong tương lai theo cách chuyển tiếp thức ăn. Điều này có thể giải thích tại sao béo phì thường cho thấy một quá trình mãn tính và chống lại điều trị.

Sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI), nhóm của Stice đã đo mức độ mà một khu vực nhất định của não (vây lưng) được kích hoạt để đáp ứng với việc tiêu thụ hương vị sữa lắc sô cô la (so với giải pháp vô vị) của từng cá nhân. Các nhà nghiên cứu đã theo dõi những thay đổi của người tham gia về chỉ số khối cơ thể trong sáu tháng.

Kết quả cho thấy những người tham gia tăng cân cho thấy kích hoạt ít hơn đáng kể để đáp ứng với lượng sữa trong thời gian theo dõi sáu tháng so với quét cơ bản của họ và so với những phụ nữ không tăng cân.

Đây là một đóng góp mới cho tài liệu bởi vì, theo hiểu biết của chúng tôi, đây là nghiên cứu fMRI triển vọng đầu tiên để điều tra sự thay đổi trong phản ứng của người tiêu dùng đối với việc tiêu thụ thực phẩm như là một chức năng của sự thay đổi cân nặng, Stice nói. Những kết quả này sẽ rất quan trọng khi phát triển các chương trình để ngăn ngừa và điều trị bệnh béo phì.

Nghiên cứu được thực hiện tại trung tâm hình ảnh não của Đại học Oregon. Các đồng tác giả của Stice bao gồm Sonja Yokum, cựu nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Texas ở Austin.

Stice đã nghiên cứu về rối loạn ăn uống và béo phì trong những năm 20. Nghiên cứu này đã tạo ra một số chương trình phòng ngừa giúp giảm đáng kể nguy cơ mắc chứng rối loạn ăn uống và béo phì.

 

NGHIÊN CỨU: Tăng cân có liên quan đến việc giảm đáp ứng tiền đình đối với thực phẩm có thể ăn được.

J Neurosci. Bản thảo tác giả; có sẵn trong PMC Mar 29, 2011.
Được xuất bản dưới dạng chỉnh sửa cuối cùng là:
PMCID: PMC2967483
NIHMSID: NIHMS240878
Phiên bản chỉnh sửa cuối cùng của nhà xuất bản của bài viết này có sẵn miễn phí tại J Neurosci
Xem các bài viết khác trong PMC rằng quote bài báo được xuất bản.

Tóm tắt

Phù hợp với lý thuyết rằng các cá nhân có mạch phần thưởng giảm chức năng ăn quá nhiều để bù đắp phần thưởng thiếu hụt, người béo phì so với người gầy có ít thụ thể D2 nổi bật hơn và cho thấy phản ứng ít hơn đối với lượng thức ăn có thể ăn được và phản ứng thấp của họ đối với lượng thức ăn trong tương lai ở những người có nguy cơ di truyền để giảm tín hiệu của mạch thưởng dựa trên dopamine. Tuy nhiên, các nghiên cứu trên động vật chỉ ra rằng việc ăn thực phẩm có thể ăn được dẫn đến giảm điều hòa thụ thể D2, giảm độ nhạy D2 và giảm độ nhạy thưởng, ngụ ý rằng ăn quá nhiều có thể góp phần làm giảm phản ứng nhanh. Do đó, chúng tôi đã kiểm tra xem việc ăn quá nhiều có dẫn đến giảm khả năng phản ứng nhanh đối với lượng thức ăn có thể ăn được ở người hay không bằng cách sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ chức năng lặp đi lặp lại (fMRI). Kết quả chỉ ra rằng những phụ nữ tăng cân trong khoảng thời gian 6 cho thấy giảm phản ứng trước sinh đối với việc tiêu thụ thực phẩm hợp lý so với phụ nữ ổn định cân nặng. Nói chung, các kết quả cho thấy độ nhạy thấp của mạch thưởng làm tăng nguy cơ ăn quá nhiều và việc ăn quá nhiều này có thể làm giảm thêm khả năng đáp ứng của mạch thưởng trong quy trình chuyển tiếp.

Từ khóa: béo phì, striatum, fMRI, hương vị, phần thưởng, tăng cân

Giới thiệu

The striatum đóng một vai trò quan trọng trong việc mã hóa phần thưởng từ lượng thức ăn. Cho ăn có liên quan đến giải phóng dopamine (DA) ở phần lưng và mức độ giải phóng DA tương quan với lượng khoái cảm từ việc ăn (Szczypka và cộng sự, 2001; Nhỏ và cộng sự, 2003). Vây lưng phản ứng với việc ăn sô cô la ở người gầy và nhạy cảm với sự mất giá của nó bằng cách cho ăn vượt quá cảm giác no (Nhỏ và cộng sự, 2001).

Người béo phì cho thấy khả năng thụ thể D2 ít xuất hiện hơn so với người gầy (Wang và cộng sự, 2001; ROLow và cộng sự, 2008) và chuột béo phì có mức DA cơ bản thấp hơn và giảm khả năng thụ thể D2 so với chuột nạc (Orosco và cộng sự, 1996; Fetissov và cộng sự, 2002). Người béo phì và người gầy cho thấy ít kích hoạt các vùng mục tiêu DA xuất hiện (caudate, putamen) để đáp ứng với lượng thức ăn ngon miệng (Stice và cộng sự, 2008b, a), nhưng cho thấy kích hoạt tuyệt vời hơn để đáp ứng với hình ảnh của thực phẩm (Rothemund và cộng sự, 2007; Stoeckel và cộng sự, 2008; Stice và cộng sự, 2010), đề xuất một sự phân ly giữa phần thưởng thực phẩm tiêu thụ và độ mặn khuyến khích của tín hiệu thực phẩm. Quan trọng, những người biểu hiện sự kích hoạt tiền đình yếu hơn để đáp ứng với lượng thức ăn có alen A1 TaqIA, có liên quan đến khả năng tiếp nhận thụ thể D2 thấp hơn (Cao quý và cộng sự, 1991; Ritchie & Noble, 2003; Tupala và cộng sự, 2003) và giảm chuyển hóa nghỉ ngơi tiền đình (Cao quý, 1997), cho thấy tăng cân trong tương lai (Stice và cộng sự, 2008a). Nói chung, những phát hiện này phù hợp với lý thuyết rằng các cá nhân có khả năng tín hiệu thấp hơn trong mạch thưởng quá mức để bù cho phần thưởng thâm hụt này (Blum, 1996; Vương, 2002).

Tuy nhiên, có bằng chứng cho thấy việc tiêu thụ thực phẩm hợp khẩu vị dẫn đến giảm tín hiệu DA. Thường xuyên ăn thực phẩm nhiều chất béo và đường cao dẫn đến tăng cân dẫn đến giảm điều hòa thụ thể D2 sau synap, giảm độ nhạy D2 và giảm độ nhạy thưởng ở loài gặm nhấm (Colantuoni và cộng sự, 2001; Bello và cộng sự, 2002; Kelley và cộng sự, 2003; Johnson & Kenny, 2010). Bởi vì những dữ liệu này ngụ ý rằng việc ăn quá nhiều có thể góp phần làm giảm thêm khả năng đáp ứng của thực phẩm đối với thực phẩm, chúng tôi đã tiến hành một nghiên cứu hình ảnh cộng hưởng từ chức năng lặp đi lặp lại (fMRI) để kiểm tra trực tiếp liệu ăn quá nhiều có liên quan đến việc giảm kích hoạt trong thực phẩm con người.

Vật liệu và phương pháp

Những người tham gia

Những người tham gia là 26 thừa cân và phụ nữ trẻ béo phì (M age = 21.0, SD = 1.11; M BMI = 27.8; SD = 2.45). Mẫu bao gồm 7% người châu Á / Thái Bình Dương, 2% người Mỹ gốc Phi, 77% người Mỹ gốc Âu, 5% người Mỹ bản địa và 9% di sản chủng tộc hỗn hợp. Những người tham gia cung cấp sự đồng ý bằng văn bản. Hội đồng đánh giá đạo đức địa phương đã phê duyệt nghiên cứu này. Những người báo cáo ăn uống nhạt nhẽo hoặc các hành vi bù trừ trong những tháng 3 vừa qua, sử dụng thuốc hướng thần hoặc thuốc bất hợp pháp hiện tại, chấn thương đầu do mất ý thức hoặc rối loạn tâm thần Trục I hiện tại đã bị loại trừ. Dữ liệu được thu thập tại đường cơ sở và theo dõi 6 tháng.

Các biện pháp

Thánh lễ

Chỉ số khối cơ thể (BMI = kg / m2) đã được sử dụng để phản ánh adiposity (Dietz & Robinson, 1998). Sau khi loại bỏ giày và áo khoác, chiều cao được đo đến milimet gần nhất bằng thước đo và trọng lượng được đánh giá đến kg 0.1 gần nhất bằng thang đo kỹ thuật số. Hai biện pháp của từng được thu được và tính trung bình. Những người tham gia được yêu cầu không ăn trong vài giờ trước khi hoàn thành các biện pháp nhân hóa cho mục đích tiêu chuẩn hóa. BMI tương quan với các số đo trực tiếp của tổng lượng mỡ trong cơ thể như đo độ hấp thụ tia X năng lượng kép (r = .80 đến .90) và với các biện pháp sức khỏe như huyết áp, hồ sơ lipoprotein bất lợi, tổn thương xơ vữa động mạch, nồng độ insulin huyết thanh và đái tháo đường (Dietz & Robinson, 1998).

mô hình fMRI

Những người tham gia được yêu cầu tiêu thụ bữa ăn thường xuyên của họ, nhưng không được ăn hoặc uống (bao gồm cả đồ uống có chứa caffein) trong thời gian 4-6 trước buổi chụp hình của họ để chuẩn hóa. Chúng tôi đã chọn giai đoạn thiếu thốn này để nắm bắt trạng thái đói mà hầu hết các cá nhân gặp phải khi họ đến bữa ăn tiếp theo, đó là thời điểm mà sự khác biệt cá nhân trong phần thưởng thực phẩm sẽ tác động một cách hợp lý lượng calo. Những người tham gia đã hoàn thành mô hình giữa 11: 00 và 13: 00 hoặc 16: 00 và 18: 00. Mặc dù chúng tôi đã cố gắng tiến hành quét đường cơ sở và theo dõi vào cùng một thời điểm trong ngày, vì giới hạn lịch trình chỉ có 62% người tham gia thực hiện lần quét thứ hai trong vòng 3 sau khi họ hoàn thành quét đường cơ sở (chênh lệch M về thời gian quét = Số giờ 3.0, phạm vi = .5 đến giờ 6.0). Những người tham gia được làm quen với mô hình fMRI thông qua thực hành trên một máy tính riêng biệt trước khi quét.

Mô hình sữa lắc được thiết kế để kiểm tra kích hoạt để đáp ứng với mức tiêu thụ và dự đoán mức tiêu thụ thực phẩm ngon miệng (Hình 1), mặc dù báo cáo này chỉ tập trung vào điều trước đây. Kích thích được trình bày trong 5 lần quét riêng biệt. Stimuli bao gồm 2 hình ảnh (ly sữa lắc và ly nước) báo hiệu việc cung cấp 0.5 ml sữa lắc sô cô la hoặc một dung dịch không vị. Thứ tự trình bày được chọn ngẫu nhiên giữa những người tham gia. Món sữa lắc sô cô la bao gồm 4 muỗng kem vani Häagen-Daz, 1.5 cốc sữa 2% và 2 muỗng xi-rô sô cô la Hershey's. Dung dịch không vị không chứa calo, được thiết kế để bắt chước mùi vị tự nhiên của nước bọt, bao gồm 25 mM KCl và 2.5 mM NaHCO3. Chúng tôi đã sử dụng nước bọt nhân tạo vì nước có vị kích hoạt vỏ vị giác (Zald & Pardo, 2000). Hình ảnh được hiển thị trong 2 giây bằng MATLAB. Sự phân phối vị giác xảy ra 7-10 giây sau khi bắt đầu gợi ý và kéo dài 5 giây. Mỗi sự kiện quan tâm kéo dài 5 giây. Mỗi lần chạy bao gồm 20 lần uống sữa lắc và 20 lần uống dung dịch không vị. Chất lỏng được cung cấp bằng cách sử dụng máy bơm ống tiêm có thể lập trình (Braintree Scientific BS-8000) do MATLAB kiểm soát để đảm bảo khối lượng, tỷ lệ và thời gian phân phối hương vị nhất quán. Các ống tiêm XNUMX ml chứa đầy sữa lắc sô cô la và dung dịch không vị được kết nối qua ống Tygon thông qua bộ dẫn sóng tới một ống góp gắn vào cuộn dây đầu trong máy quét MRI. Ống góp vừa với miệng của những người tham gia và đưa hương vị đến một phần nhất quán của lưỡi (Hình 2). Quy trình này đã được sử dụng thành công trong quá khứ để cung cấp chất lỏng trong máy quét và đã được mô tả chi tiết ở nơi khác (Stice và cộng sự, 2008b). Những người tham gia được hướng dẫn nuốt khi họ nhìn thấy gợi ý 'nuốt'. Hình ảnh được trình bày với hệ thống hiển thị màn hình đảo ngược / máy chiếu kỹ thuật số tới màn hình ở đầu sau của máy quét MRI và có thể nhìn thấy qua gương được gắn trên cuộn dây đầu.

Hình 1    

Ví dụ về thời gian và thứ tự trình bày hình ảnh và đồ uống trong quá trình chạy.
Hình 2    

Các ống dẫn khí được neo vào bàn. Ống và ống tiêm mới được sử dụng cho từng đối tượng và ống ngậm được làm sạch và khử trùng giữa các lần sử dụng.

Phân tích hình ảnh và thống kê

Quá trình quét được thực hiện bởi máy quét MRI chỉ đứng đầu của Siemens Allegra 3 Tesla. Một cuộn dây lồng chim tiêu chuẩn đã được sử dụng để thu thập dữ liệu từ toàn bộ não. Một gối chân không bọt nhiệt và đệm bổ sung đã được sử dụng để hạn chế chuyển động đầu. Tổng cộng, quét 152 được thu thập trong mỗi lần chạy chức năng. Các chức năng quét đã sử dụng chuỗi hình ảnh phẳng phản xạ phẳng (EPI) độ dốc T2 * (TE = 30 ms, TR = 2000 ms, lật góc = 80 °) với độ phân giải trong mặt phẳng là 3.0 × 3.0 mm2 (Ma trận 64 × 64; 192 × 192 mm2 góc nhìn). Để bao phủ toàn bộ não, các lát 32 4mm (thu thập xen kẽ, không bỏ qua) đã được thu thập dọc theo mặt phẳng ngang AC-PC, được xác định bởi phần giữa. Quét cấu trúc được thu thập bằng cách sử dụng chuỗi có trọng số T1 phục hồi đảo ngược (MP-RAGE) theo cùng hướng với các chuỗi chức năng để cung cấp hình ảnh giải phẫu chi tiết phù hợp với quét chức năng. Trình tự MRI cấu trúc có độ phân giải cao (FOV = 256 × 256 mm2, Ma trận 256 × 256, độ dày = 1.0 mm, số lát cắt ≈ 160) đã được thu thập.

Dữ liệu được xử lý trước và phân tích bằng SPM5 (Khoa nghiên cứu hình ảnh thần kinh Wellcome, London, Vương quốc Anh) trong MATLAB (Mathworks, Inc., Sherborn, MA) (Worsley và Friston, 1995). Hình ảnh được thu thập theo thời gian được sửa thành lát cắt thu được ở 50% của TR. Hình ảnh chức năng đã được sắp xếp lại với giá trị trung bình. Hình ảnh giải phẫu và chức năng đã được chuẩn hóa thành não mẫu chuẩn MNI được triển khai trong SPM5 (ICBM152, dựa trên mức trung bình của quét MRI bình thường MRUMX). Chuẩn hóa dẫn đến kích thước voxel là 152 mm3 cho hình ảnh chức năng và kích thước voxel của 1 mm3 cho hình ảnh cấu trúc. Các hình ảnh chức năng được làm mịn bằng hạt nhân Gaussian đẳng hướng 6 mm FWHM.

Để xác định các vùng não được kích hoạt bằng cách tiêu thụ thực phẩm hợp khẩu vị, chúng tôi đã đối chiếu phản ứng ĐẬM trong khi nhận sữa lắc so với nhận giải pháp vô vị. Chúng tôi coi sự xuất hiện của một hương vị trong miệng là phần thưởng tuyệt vời, thay vì khi nuốt phải vị giác, nhưng thừa nhận rằng các hiệu ứng sau ăn vào đóng góp vào giá trị phần thưởng của thực phẩm (O'Doherty và cộng sự, 2002). Hiệu ứng cụ thể theo điều kiện tại mỗi voxel được ước tính bằng các mô hình tuyến tính nói chung. Các vectơ của các phần tử cho mỗi sự kiện quan tâm đã được biên soạn và nhập vào ma trận thiết kế sao cho các phản ứng liên quan đến sự kiện có thể được mô hình hóa bằng hàm phản ứng huyết động chính tắc (HRF), như được thực hiện trong SPM5, bao gồm một hỗn hợp các hàm gamma 2 mô phỏng đỉnh sớm ở 5 giây và lần nhấp tiếp theo. Để giải thích cho phương sai gây ra bằng cách nuốt các giải pháp, chúng tôi đã đưa thời gian của tín hiệu nuốt (đối tượng được đào tạo để nuốt vào lúc này) như một biến kiểm soát. Chúng tôi cũng bao gồm các dẫn xuất tạm thời của chức năng huyết động để có được mô hình dữ liệu tốt hơn (Henson và cộng sự, 2002). Bộ lọc thông cao thứ hai 128 (theo quy ước SPM5) đã được sử dụng để loại bỏ nhiễu tần số thấp và trôi chậm trong tín hiệu.

Các bản đồ riêng lẻ được xây dựng để so sánh các kích hoạt trong mỗi người tham gia cho biên nhận sữa lắc tương phản - biên nhận vô vị. So sánh giữa các nhóm sau đó được thực hiện bằng cách sử dụng các mô hình hiệu ứng ngẫu nhiên để tính đến sự biến đổi giữa các bên tham gia. Ước tính mô hình đã được nhập vào một hiệu ứng ngẫu nhiên 2 × 2 cấp hai ANOVAs (biên nhận sữa - nhận không vị) bởi (nhóm tăng cân so với nhóm ổn định cân nặng hoặc nhóm tăng cân so với nhóm giảm cân hoặc nhóm ổn định ). Tầm quan trọng của kích hoạt BÓNG được xác định bằng cách xem xét cả cường độ tối đa của phản hồi cũng như mức độ của phản hồi. Chúng tôi đã thực hiện các tìm kiếm theo vùng quan tâm bằng cách sử dụng các đỉnh trong mặt lưng được xác định trước đó (Stice và cộng sự, 2008a) như trọng tâm để xác định các quả cầu đường kính 10-mm. Ý nghĩa của những ROI tiên nghiệm này được đánh giá ở ngưỡng thống kê là P <0.005 chưa hiệu chỉnh và phạm vi cụm ≥ 3 voxels. Để điều chỉnh thực tế là chúng tôi đã tiến hành nhiều phép so sánh, chúng tôi báo cáo các giá trị p đã hiệu chỉnh Tỷ lệ phát hiện sai (FDR) (p <05).

THẨM ĐỊNH

Bằng chứng cho thấy mô hình fMRI này là thước đo hợp lệ cho sự khác biệt cá nhân trong phần thưởng thực phẩm dự đoán và tiêu thụ (Stice và cộng sự, 2008b). Những người tham gia đánh giá sữa lắc là đáng kể (r = .68) dễ chịu hơn so với giải pháp vô vị theo thang điểm tương tự trực quan. Xếp hạng mức độ dễ chịu của sữa lắc tương quan với kích hoạt trong con quay parahippocampal để đáp ứng với việc nhận sữa lắc (r = .72), khu vực nhạy cảm với sự mất giá của thực phẩm (Nhỏ và cộng sự, 2001). Kích hoạt trong các khu vực đại diện cho phần thưởng thực phẩm tiêu dùng để đáp ứng với nhận sữa lắc trong mô hình fMRI này tương quan (r = .84 đến .91) với sự dễ chịu tự báo cáo cho nhiều loại thực phẩm, như được đánh giá với một phiên bản phù hợp của Kho lưu trữ thèm thực phẩm (White và cộng sự, 2002). Kích hoạt để đáp ứng với phần thưởng thực phẩm tiêu dùng trong mô hình fMRI này tương quan (r = .82 đến .95) với mức độ người tham gia làm việc chăm chỉ cho thực phẩm và số lượng thực phẩm họ làm trong một nhiệm vụ hành vi của người làm việc để đánh giá sự khác biệt cá nhân trong tăng cường thực phẩm (Saelens & Epstein, 1996). Một nghiên cứu sơ bộ sử dụng mô hình tương tự với phụ nữ đại học (N = 20) đã phát hiện ra rằng những phụ nữ mong đợi thực phẩm sẽ được khen thưởng, như được đánh giá với Kho dự trữ ăn uống, cho thấy sự kích hoạt lớn hơn trong VMPFC, gypsing, operculum trước, amygdala con quay (η2 = .21 thành .42) để phản hồi lại việc nhận sữa lắc so với những phụ nữ mong đợi thực phẩm sẽ ít bổ ích hơn.

Kết quả

Chúng tôi đã kiểm tra xem những đối tượng có chỉ số BMI tăng> 2.5% trong thời gian theo dõi 6 tháng (N = 8, M% thay đổi BMI = 4.41, phạm vi = 2.6 đến 8.2) có biểu hiện giảm kích hoạt caudate phản ứng với lượng sữa lắc tương đối không cho những người có chỉ số BMI thay đổi <2% (N = 12, M% thay đổi BMI = 05, phạm vi = -0.64 đến 1.7) để cung cấp một bài kiểm tra trực tiếp về một ưu tiên giả thuyết rằng tăng cân sẽ liên quan đến việc giảm phản ứng của thể vân đối với thức ăn ngon miệng so với những người tham gia ổn định về cân nặng. Các phân tích thăm dò cũng kiểm tra xem những người tham gia có chỉ số BMI giảm> 2.5% (N = 6, M% thay đổi BMI = -4.7, phạm vi: -3.1 đến -6.8) có biểu hiện sự thay đổi khác biệt trong phản ứng của vân với thức ăn ngon hơn những người tham gia vẫn giữ cân nặng hay không. ổn định hoặc tăng cân. Về thay đổi trọng lượng thô, điều này được chuyển thành thay đổi trọng lượng trung bình là 6.4 lbs đối với nhóm tăng cân, thay đổi trọng lượng trung bình là 0.5 lbs đối với nhóm ổn định cân nặng và thay đổi trọng lượng trung bình là −6.8 lbs đối với nhóm giảm cân . Mặc dù các nhóm không khác nhau về chỉ số BMI lúc ban đầu, nhưng chúng tôi đã kiểm soát biến này. Bởi vì có một số thay đổi về thời gian trong ngày mà quét cơ bản và theo dõi được thực hiện trên các đối tượng có thể ảnh hưởng đến kết quả, chúng tôi cũng kiểm soát sự khác biệt về thời gian của hai lần quét (tính theo giờ). Các thông số ước tính từ sữa lắc - tương phản không vị được nhập vào ANOVA cấp hai 2 × 2 × 2 tác động ngẫu nhiên (ví dụ: tăng cân - cân nặng ổn định) bằng (tiếp nhận sữa lắc - nhận không vị) trước (theo dõi 6 tháng - cơ sở) .

Theo giả thuyết, nhóm tăng cân cho thấy kích hoạt ít hơn đáng kể ở caudate phải để đáp ứng với lượng sữa lắc (12, -6, 24, Z = 3.44, FDR đã điều chỉnh p = .03, r = -.35; 9, 0, 15, Z = 2.96, FDR đã sửa p = .03, r = -.26) khi theo dõi 6 tháng so với đường cơ sở so với những thay đổi quan sát được ở những người tham gia ổn định cân nặng (Sung. 3). Nhóm giảm cân không cho thấy sự thay đổi đáng kể trong việc kích hoạt caudate để đáp ứng với lượng sữa lắc so với nhóm tăng cân hoặc nhóm ổn định cân nặng (Sung. 3). Để minh họa mối quan hệ giữa mức độ tăng cân liên tục và mức độ giảm mức độ đáp ứng của thuốc đối với thực phẩm có thể ăn được, chúng tôi đã lấy lại sự thay đổi của BMI đối với sự thay đổi kích hoạt caudate phải (12, -6, 24) cho tất cả những người tham gia SPSS , kiểm soát BMI cơ bản và chênh lệch thời gian quét (Sung. 4). Để xác định xem sự thay đổi của caudate phải đối với những người tăng cân so với những người duy trì cân nặng có lớn hơn đáng kể so với vùng gương của caudate bên trái hay không, chúng tôi đã so sánh kích hoạt ở caudate bên phải và bên trái bằng phân tích ROI. Chúng tôi đã tiến hành kiểm tra ANOVA về sự tương tác giữa bán cầu, thời gian và nhóm về sự tương phản giữa kích hoạt để đáp ứng với việc nhận sữa lắc so với giải pháp vô vị. Không có tương tác đáng kể (F (1, 18) = 0.91, p = 0.35). Do đó, mặc dù các phân tích của chúng tôi cho thấy một thời gian đáng kể bởi sự tương tác nhóm trong caudate bên phải, nhưng không phải là caudate bên trái, chúng tôi không thể kết luận rằng hiệu ứng quan sát được đánh giá cao hơn đáng kể.

Hình 3    

Phần mạch vành cho thấy ít hoạt hóa hơn ở phần đuôi bên phải (12, -6, 24, Z = 3.44, pFDR = 03, P <05) ở nhóm tăng cân (N = 8; tăng ≥2% BMI) so với cân nặng nhóm ổn định (N = 12; ≤2% thay đổi BMI) trong quá trình nhận sữa lắc ...
Hình 4    

Biểu đồ phân tán cho thấy sự thay đổi trong kích hoạt caudate phải trong khi nhận sữa lắc - hóa đơn vô vị khi theo dõi 6 tháng so với đường cơ sở là một chức năng thay đổi% BMI.

Thảo luận

Kết quả chỉ ra rằng tăng cân có liên quan đến việc giảm kích hoạt tiền đình để đáp ứng với lượng thức ăn có thể ăn được so với đáp ứng cơ bản, đây là một đóng góp mới cho tài liệu bởi vì đây là nghiên cứu fMRI trong tương lai đầu tiên nghiên cứu sự thay đổi trong đáp ứng tiêu dùng một chức năng thay đổi trọng lượng. Những phát hiện này mở rộng kết quả từ các thí nghiệm chỉ ra rằng chế độ ăn nhiều chất béo và đường cao dẫn đến giảm khả năng truyền tín hiệu của mạch thưởng dựa trên DA và độ nhạy thưởng ở loài gặm nhấm (Colantuoni và cộng sự, 2001; Bello và cộng sự, 2002; Kelley và cộng sự, 2003; Johnson & Kenny, 2010). Những phát hiện này cũng phù hợp với bằng chứng cho thấy giảm cân do điều trị tạo ra sự gia tăng thụ thể D2 ở người (Steele và cộng sự, 2010) và điều chỉnh lại các gen chi phối khả năng truyền tín hiệu DA ở chuột (Yamamoto, 2006). Nói chung, những dữ liệu này cho thấy rằng ăn quá nhiều góp phần làm giảm phản ứng của thai phụ đối với thực phẩm hợp khẩu vị.

Những phát hiện trên được thực hiện cùng với bằng chứng cho thấy khả năng đáp ứng thấp đối với thực phẩm hợp khẩu vị làm tăng nguy cơ tăng cân trong tương lai nếu kết hợp với kiểu gen liên quan đến khả năng truyền tín hiệu của mạch thưởng dựa trên DA giảm (Stice và cộng sự, 2008a) ngụ ý rằng có thể có một chuyển tiếp thức ăn quá trình dễ bị tổn thương, trong đó khả năng đáp ứng ban đầu thấp đối với thực phẩm có thể làm tăng nguy cơ ăn quá nhiều, điều này góp phần làm giảm thụ thể D2 và phản ứng nhanh của thực phẩm đối với thực phẩm, do đó làm tăng thêm nguy cơ cho việc ăn quá nhiều trong tương lai và do đó tăng cân. Nếu mô hình chuyển tiếp thức ăn này về mối quan hệ của phản ứng nhanh với thực phẩm và ăn quá nhiều sao chép trong các nghiên cứu độc lập, nó sẽ gợi ý rằng nghiên cứu trong tương lai nên đánh giá các can thiệp hành vi và dược lý làm tăng thụ thể D2 và khả năng báo hiệu trong mạch thưởng dựa trên DA như một phương tiện phòng ngừa hoặc điều trị béo phì. Mô hình làm việc này cũng ngụ ý rằng các chương trình phòng ngừa và chính sách y tế nên cố gắng giảm lượng thức ăn nhiều chất béo / đường trong quá trình phát triển để tránh sự phản ứng nhanh hơn đối với thực phẩm và giảm nguy cơ tăng cân trong tương lai.

Điều quan trọng là phải thừa nhận, tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại và nghiên cứu trước đó dự đoán tăng cân (Stice và cộng sự, 2008a) những người tham gia đã bị thừa cân theo đánh giá cơ bản. Vì vậy, có thể việc ăn quá nhiều đã góp phần vào phản ứng thẳng thắn đối với thực phẩm. Sẽ rất hữu ích khi kiểm tra mức độ đáp ứng của các khu vực thưởng đối với việc nhận thức ăn ở những người gầy có nguy cơ tăng cân cao và thấp để xác định rõ hơn bất kỳ sự bất thường nào tồn tại trước khi tăng cân không lành mạnh. Cũng cần lưu ý rằng sự nhạy cảm của mạch thưởng đối với lượng thức ăn chỉ là một trong vô số các quá trình nguyên nhân có khả năng làm tăng nguy cơ béo phì và hơn nữa béo phì là một tình trạng không đồng nhất có thể có con đường căn nguyên khác biệt về mặt chất lượng (Davis và cộng sự, 2009).

Điều quan trọng là phải xem xét những hạn chế của nghiên cứu này. Đầu tiên, chúng tôi không trực tiếp đánh giá chức năng DA, vì vậy chúng tôi chỉ có thể suy đoán rằng những thay đổi trong tín hiệu DA góp phần vào sự thay đổi quan sát được trong phản ứng nhanh. Tuy nhiên, Hakyemez và cộng sự. (2008) xác nhận rằng có một mối quan hệ tích cực giữa việc giải phóng DA do d-amphetamine gây ra trong giai đoạn tâm thất được đánh giá thông qua chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) và kích hoạt BOLD được đánh giá qua fMRI trong cùng khu vực trong dự đoán (chuẩn bị động cơ để đạt được) tiền thưởng (r = .51), kết quả song song từ một nghiên cứu khác về PET / fMRI (Schott và cộng sự, 2008). Thứ hai, chúng tôi đã không tiến hành đo trọng lượng vào cùng một thời điểm trong ngày đối với những người tham gia tại các đánh giá theo dõi cơ bản và theo tháng 6, có thể đã đưa ra lỗi trong mô hình thay đổi cân nặng của chúng tôi. Tuy nhiên, chúng tôi đã chuẩn hóa thời gian kể từ bữa ăn trước bằng cách yêu cầu người tham gia kiêng bất kỳ loại thực phẩm hoặc đồ uống nào (trừ nước) trong 3 giờ trước khi cân. Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng BMI cho thấy độ tin cậy kiểm tra lại trong tháng thử nghiệm 1 cao (r = .99) trong một nghiên cứu trước đó cũng không tiến hành đo trọng lượng vào cùng một thời điểm trong ngày và đánh giá theo dõi (Stice, Shaw, Burton và Wade, 2006). Thứ ba, chúng tôi không thể xác nhận rằng những người tham gia thực sự kiêng ăn trong 4-6 hàng giờ trước khi quét fMRI, có thể đã đưa ra phương sai không cần thiết.

Tóm lại, các kết quả hiện tại được kết hợp với các phát hiện trong quá khứ cho thấy rằng mức độ đáp ứng thấp của mạch thưởng dựa trên DA đối với lượng thức ăn có thể làm tăng nguy cơ ăn quá nhiều, và hơn nữa việc ăn quá nhiều này dẫn đến suy giảm thêm về độ nhạy của mạch thưởng, do đó làm tăng nguy cơ tăng cân trong tương lai một cách thức ăn về phía trước. Mô hình làm việc này có thể giải thích tại sao béo phì thường cho thấy một quá trình mãn tính và chống lại điều trị.

Lời cảm ơn

Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ của NIH: R1MH64560A DK080760

dự án

  1. Bello NT, Lucas LR, Hajnal A. Truy cập sucrose lặp đi lặp lại ảnh hưởng đến mật độ thụ thể dopamine D2 ở vùng thượng vị. Dây thần kinh. 2002; 13: 1575 tầm 1578. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  2. Blum K, Sheridan PJ, RC gỗ, Braverman ER, Chen TJ, Cull JG, Comings DE. Gen thụ thể dopamine D2 là yếu tố quyết định hội chứng thiếu hụt phần thưởng. Med Soc. 1996; 89: 396 tầm 400. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  3. Colantuoni C, Schwenker J, McCarthy J, Rada P, Ladenheim B, Cadet JL, Schwartz GJ, Moran TH, Hoebel BG. Lượng đường quá mức làm thay đổi liên kết với các thụ thể dopamine và mu-opioid trong não. Dây thần kinh. 2001; 12: 3549 tầm 3552. [PubMed]
  4. Davis và cộng sự. Dopamine cho người Hồi giáo muốn ăn và thuốc phiện cho người hâm mộ thích kiểu người Hồi giáo: Một so sánh giữa những người trưởng thành béo phì có và không ăn uống. Béo phì. 2009; 17: 1220 tầm 1225. [PubMed]
  5. Dietz WH, Robinson TN. Sử dụng chỉ số khối cơ thể (BMI) như một thước đo thừa cân ở trẻ em và thanh thiếu niên. J Pediatr. 1998; 132: 191 tầm 193. [PubMed]
  6. Fetissov SO, Meguid MM, Sato T, Zhang LH. Biểu hiện của các thụ thể dopaminergic ở vùng dưới đồi của chuột Zucker gầy và béo phì và lượng thức ăn. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2002; 283: R905 tầm 910. [PubMed]
  7. Hakyemez HS, Dagher A, Smith SD, Zald DH. Truyền dopamine tiền đình ở người khỏe mạnh trong một nhiệm vụ thưởng tiền thụ động. Thần kinh. 2008; 39: 2058 tầm 2065. [PubMed]
  8. Henson RN, Giá CJ, Rugg MD, Turner R, Friston KJ. Phát hiện sự khác biệt về độ trễ trong các phản hồi BOLD liên quan đến sự kiện: áp dụng cho các từ so với từ không và các bản trình bày khuôn mặt ban đầu so với lặp đi lặp lại. Thần kinh. 2002; 15: 83 tầm 97. [PubMed]
  9. Johnson PM, Kenny PJ. Các thụ thể Dopamine D2 trong rối loạn chức năng thưởng giống như nghiện và ăn uống bắt buộc ở chuột béo phì. Khoa học thần kinh tự nhiên. 2010; 13: 635 tầm 641. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  10. Kelley AE, Will MJ, Steininger TL, Zhang M, Haber SN. Tiêu thụ hàng ngày hạn chế của một loại thực phẩm có vị giác cao (sô cô la Đảm bảo (R)) làm thay đổi biểu hiện gen enkephalin. Ne J Neurosci. 2003; 18: 2592 tầm 2598. [PubMed]
  11. Cao quý EP, Blum K, Ritchie T, Montgomery A, Sheridan PJ. Liên kết allelic của gen thụ thể dopamine D2 với các đặc điểm liên kết với thụ thể trong chứng nghiện rượu. Arch Gen tâm thần học. 1991; 48: 648 tầm 654. [PubMed]
  12. Cao quý EP, Gottschalk LA, Fallon JH, Ritchie TL, Wu JC. Sự đa hình của thụ thể D2 dopamine và chuyển hóa glucose vùng não. Am J Med Genet. 1997; 74: 162 tầm 166. [PubMed]
  13. O'Doherty JP, Deichmann R, Critchley HD, Dolan RJ. Phản ứng thần kinh trong dự đoán của một phần thưởng hương vị chính. Thần kinh. 2002; 33: 815 tầm 826. [PubMed]
  14. Orosco M, Rouch C, Nicolaïdis S. Rostromedial hypothalamic monoamine thay đổi để đáp ứng với truyền tĩnh mạch của insulin và glucose trong việc nuôi chuột Zucker béo phì tự do: một nghiên cứu vi phân. Thèm ăn. 1996; 26: 1 tầm 20. [PubMed]
  15. Ritchie T, Cao quý EP. Liên kết bảy đa hình của gen thụ thể dopamine D2 với các đặc điểm liên kết với thụ thể não. Thần kinh Res. 2003; 28: 73 tầm 82. [PubMed]
  16. Rothemund Y, Preuschhof C, Bohner G, Bauknarou HC, Klingebiel R, Flor H, Klapp BF. Kích hoạt khác biệt của vây lưng bằng các kích thích thực phẩm thị giác có hàm lượng calo cao ở những người béo phì. Thần kinh. 2007; 37: 410 tầm 421. [PubMed]
  17. Saelens BE, Epstein LH. Củng cố giá trị thực phẩm ở phụ nữ béo phì và không béo phì. Thèm ăn. 1996; 27: 41 tầm 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. Mesolimbic kích hoạt hình ảnh cộng hưởng từ chức năng giải phóng dopamine bụng thất. Tạp chí khoa học thần kinh. 2008; 28: 14311 tầm 14319. [PubMed]
  19. DM nhỏ, Jones-Gotman M, Dagher A. Giải phóng dopamine do cho ăn ở vây lưng tương quan với xếp hạng độ dễ chịu của bữa ăn ở những người tình nguyện khỏe mạnh. Thần kinh. 2003; 19: 1709 tầm 1715. [PubMed]
  20. DM nhỏ, Zatorre RJ, Dagher A, Evans AC, Jones-Gotman M. Thay đổi hoạt động não liên quan đến việc ăn sô cô la: từ khoái cảm đến ác cảm. Óc. 2001; 124: 1720 tầm 1733. [PubMed]
  21. Steele KE, Prokopowicz GP, Schweitzer MA, Magunsuon TH, Lidor AO, Kuwabawa H, Kumar A, Brasic J. Thay đổi thụ thể dopamine trung tâm trước và sau phẫu thuật cắt dạ dày. Phẫu thuật béo phì. 2010; 20: 369 tầm 374. [PubMed]
  22. Stice E, Shaw E, Burton E, Wade E. Dissonance và các chương trình phòng chống rối loạn ăn uống lành mạnh: Một thử nghiệm hiệu quả ngẫu nhiên. Tạp chí Tâm lý học bất thường. 2006; 74: 263 tầm 275. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  23. Stice E, Spoor S, Bohon C, DM nhỏ. Mối liên quan giữa béo phì và phản ứng tiền đình cùn đối với thực phẩm được kiểm duyệt bởi alen TaqIA A1. Khoa học. 2008a; 322: 449 XN XNX. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  24. Stice E, Spoor S, Bohon C, Veldhuizen MG, DM nhỏ. Mối liên quan của phần thưởng từ lượng thức ăn và lượng thức ăn dự đoán đến béo phì: một nghiên cứu hình ảnh cộng hưởng từ chức năng. J Abnorm Psychol. 2008b; 117: 924 tầm 935. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  25. Stice E, Yokum S, Bohon C, Marti N, Smolen S. Phần thưởng phản ứng của mạch đối với thực phẩm dự đoán sự gia tăng khối lượng cơ thể trong tương lai: tác dụng kiểm duyệt của DRD2 và DRD4. Thần kinh. 2010; 50: 1618 tầm 1625. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  26. Stoeckel LE, Weller RE, Cook EW, 3rd, Twieg DB, Knowlton RC, Cox JE. Kích hoạt hệ thống phần thưởng rộng rãi ở phụ nữ béo phì để phản ứng với hình ảnh của thực phẩm có hàm lượng calo cao. Thần kinh. 2008; 41: 636 tầm 647. [PubMed]
  27. Szczypka MS, Kwok K, Brot MD, Marck BT, Matsumoto AM, Donahue BA, Palmiter RD. Sản xuất dopamine trong caudate putamen phục hồi việc cho ăn ở những con chuột thiếu dopamine. Thần kinh. 2001; 30: 819 tầm 828. [PubMed]
  28. Tupala E, Hall H, Bergström K, Mantere T, Räsänen P, Särkioja T, Tiihonen J. Dopamine D2 thụ thể và vận chuyển trong các loại rượu bia 1 và 2 được đo bằng toàn bộ bán tự động của con người. Bản đồ não người. 2003; 20: 91 tầm 102. [PubMed]
  29. ROLow ND, Wang GJ, Telang F, Fowler JS, Thanos PK, Logan J, Alexoff D, Ding YS, Wong C, Ma Y, Pradhan K. Các thụ thể D2 xuất hiện dopamine thấp có liên quan đến chuyển hóa trước trán ở các đối tượng béo phì . Thần kinh. 2008; 42: 1537 tầm 1543. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed]
  30. Wang GJ, ROLow ND, Fowler JS. Vai trò của dopamine trong việc thúc đẩy thức ăn ở người: tác động đối với bệnh béo phì. Chuyên gia Opin Ther Mục tiêu. 2002; 6: 601 tầm 609. [PubMed]
  31. Wang GJ, ROLow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusil N, Fowler JS. Dopamine não và béo phì. Lancet. 2001; 357: 354 tầm 357. [PubMed]
  32. White MA, Whisenhunt BL, Williamson DA, Greenway FL, Netemeyer RG. Phát triển và xác nhận hàng tồn kho thèm thực phẩm. Obes Res. 2002; 10: 107 tầm 114. [PubMed]
  33. Worsley KJ, Friston KJ. Phân tích chuỗi thời gian fMRI được xem lại – một lần nữa. Hình ảnh thần kinh. 1995; 2: 173–181. [lá thư; bình luận] [PubMed]
  34. Yamamoto T. Chất nền thần kinh để xử lý các khía cạnh nhận thức và tình cảm của vị giác trong não. Arch Histol Cytol. 2006; 69: 243 tầm 255. [PubMed]
  35. Zald DH, Pardo JV. Kích hoạt vỏ não gây ra bởi kích thích nội nhãn với nước ở người. Các giác quan hóa học. 2000; 25: 267 tầm 275. [PubMed]