Підвищена активація префронтальної та парагіппокампальної зони із зменшенням дорсолатеральної префронтальної та

Афілійований відділ нейронауки Університету Уппсали, Уппсала, Швеція

Саманта Дж. Брукс,
Джонатан Седернес,
Хельгі Б. Шиот

Цифри

Анотація

Передумови та цілі

Ожиріння стає найважливішим питанням здоров’я двадцять першого століття. Багато даних нейровізуалізації свідчать про те, що збільшення ваги може бути пов’язане з аберрантною функцією мозку, особливо в передньо-лобових ділянках кори, що модулюють мезолімбічну реакцію звикання до їжі. Тим не менше, наркоманія в даний час є моделлю, яка гостро дискутується. Тут ми проводимо мета-аналіз даних нейровізуалізації, вивчаючи найпоширеніші функціональні відмінності між учасниками з нормальною вагою та ожирінням у відповідь на харчові стимули.

Джерело даних

Ми провели пошук із використанням кількох баз даних журналів та дотримувались методу «Бажані елементи звітування для систематичних оглядів та мета-аналізу» (PRISMA). З цією метою було знайдено 10 досліджень із загальною кількістю 126 учасників із ожирінням, 129 здорових людей контролю, що дорівнює 184 фокусам (146 збільшено, 38 зменшено активацію) за допомогою методики оцінки ймовірності активації (ALE). З 10 досліджень 7 досліджували нейронні реакції на їжу проти нехарчових зображень.

Результати

У відповідь на зображення харчових продуктів ожиріння у порівнянні зі здоровими вагами мали підвищену активацію в лівій дорзомедіальній префронтальній корі, правій парагіппокампальній звивині, правій прецентральній звивині та правій передній поперечній корі кори, а також зниженій активації в лівій дорсолатеральній передньо-лобовій корі та лівій островній корі.

Висновки

Префронтальні ділянки кори, пов’язані з когнітивними процесами оцінки, такими як оцінка стимулюючих стимулів, а також явні області пам'яті, найбільш послідовно активізуються у відповідь на зображення їжі у тих, хто страждає ожирінням. І навпаки, знижена активація в областях мозку, пов’язана з когнітивним контролем та інтероцептивним усвідомленням відчуттів у тілі, може свідчити про ослаблену систему управління, поєднану з гіпочутливістю до ситості та дискомфортних сигналів після їжі у тих, хто схильний до переїдання.

Цитування: Brooks SJ, Cedernaes J, Schiöth HB (2013) Підвищена активація префронтальної та парагіппокампальної зони зі зменшеною дорзолатеральною префронтальною та острівцевою активацією кори на зображеннях їжі при ожирінні: мета-аналіз досліджень fMRI. PLoS ONE 8 (4): e60393. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0060393

Редактор: Карлес Соріано-Мас, Інститут біомедичних досліджень Bellvitge-IDIBELL, Іспанія

Отримано: 13 вересня 2012 р .; Прийнято: 26 лютого 2013 р .; Опубліковано: 10 квітня 2013 р

Фінансування: Робота авторів підтримується Шведською науковою радою та Фондом досліджень мозку. Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Велика кількість легкого доступу та смачної їжі з високим енергоспоживанням, реклами їжі та дедалі більш конкурентоспроможних графіків напруженого праці сприяли зміні способу ставлення людей до їжі, що найчастіше проявляється як збільшення ожиріння та переїдання. Передбачається споживання їжі, швидше за все, із рекламними нагадуваннями про те, що в західних суспільствах їжі вдосталь. За оцінками Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) [1], ожирінням страждає приблизно 500 мільйонів дорослих людей у всьому світі. Багато даних нейровізуалізації харчової поведінки за останнє десятиліття свідчить про те, що труднощі в регулюванні споживання їжі можуть бути пов’язані з порушенням функції мозку, особливо в передньо-лобових ділянках кори, що модулюють реакції мезолімбічної винагороди на їжу, а також в апетитних та соматосенсорних регіонах, таких як як стриатум, гіпоталамус та кора острова [2]. Нейровізуалізація нервових реакцій у людей із ожирінням або із надмірною вагою в основному проводилася з використанням зображень продуктів харчування на відміну від фактичного прийому їжі, і мета-аналіз цих досліджень дозволить краще зрозуміти нервові механізми, що лежать в основі розвитку ожиріння.

Нещодавно дані візуалізації мозку підтримують модель залежності від ожиріння [3], підкреслюючи нерівновагу між когнітивним контролем та чутливістю до винагороди та внеском схем винагороди мозку до епідемії ожиріння [4]. З цієї точки зору, нещодавній огляд описував нейро-поведінкову вразливість, яка, ймовірно, лежить в основі звички до їжі у тих, хто страждає ожирінням, охоплюючи знижену функцію мозку в регіонах, пов’язаних з гомеостатичною насиченістю та когнітивним гальмуванням апетиту [5]. Однак є аргументи проти моделі, що описує порушення когнітивного контролю - центрального принципу моделі залежності від ожиріння [6], [7], і що попередні докази стосуються більше конкретно запою, з подальшою роботою, необхідною для з'ясування нейробіологічна модель харчової залежності при ожирінні [8]. В даний час не ясно, чи є нейробіологічна модель ожиріння звиканням точною, зокрема з точки зору активації в префронтальних областях кори.

Таким чином, у цьому дослідженні ми проводимо мета-аналіз досліджень фМРТ, щоб систематично досліджувати найбільш поширені закономірності нервової активації до харчових подразників, з основним акцентом на зображеннях їжі у людей із ожирінням, щоб додати до дискусії щодо нейробіологічної залежності. модель ожиріння. Ми проводимо мета-аналіз поперечних досліджень фМРТ, які порівнюють нервову активацію у людей із ожирінням та здорових людей. Метод оцінки ймовірності активації (ALE) GingerAle BrainMap [9], [10] є сучасним інструментом мета-аналізу fMRI, який використовувався в різних інших мета-аналізах для кількісної оцінки даних досліджень fMRI, наприклад: [11], [12 ], [13], [14], [15]. За допомогою цього методу ми представляємо мета-аналіз ALE щодо нервових реакцій на харчові подразники у людей із ожирінням. На тлі попередніх даних візуалізації мозку, зокрема відповідно до моделі залежності від ожиріння, ми висуваємо гіпотезу про те, що дорсолатеральна активація префронтальної кори буде зменшена, і що регіони, пов'язані з оцінкою винагороди, соматосенсорними реакціями та мотивацією (наприклад, орбітофронтальна кора, смугастий, островний кора) покаже підвищену активацію зображень їжі.

Матеріали і методи

Заява про етику

Ця робота відповідає всім етичним рекомендаціям, викладеним в Декларації Гельсінкі та Університету Упсали, а також Етичної комісії Уппсали.

Порядок пошуку

Були здійснені пошуки в PubMed, Medline, Ovid, Sciencedirect, Web of Science та Google Scholar, а також здійснено ручний пошук списків посилань з усіх знайдених досліджень у період з 2000 року по грудень 2012 року. Термінами пошуку були: “fMRI AND food” (n = 1413), «Їжа та фМРТ» (n = 481), «Випивка та їжа І фМРТ» (n = 12), «Апетит та фМРТ» (n = 244) та «Ожиріння АБО надмірна вага та фМРТ» (n = 1640 ).