Прикордонна нейронна обробка калорій в зонах винагороди мозку може модулюватися нагородою

Мотивація та винагорода

Редаговано

Анжела Робертс

Кембриджський університет, Великобританія

Переглянуто

Іван Е. Де Араухо

Школа медицини Ікана на горі Синай, США

Хішам Зіоддін

Кембриджський університет, Великобританія

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

Завантажити статтю
- Завантажте PDF
- ReadCube
- EPUB
- XML (NLM)
- Додаткові
  Матеріал
Експортне посилання
- EndNote
- Довідковий менеджер
- Простий текстовий файл
- BibTex

ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

1 Відділ харчування людини, Університет і дослідницький центр Вагенінгена, Вагенінген, Нідерланди
2 Інститут наук про зображення, Університетський медичний центр Утрехта, Утрехт, Нідерланди

Вступ

У нашому західному суспільстві існує велика кількість харчових сигналів і величезна кількість різноманітних апетитних та багатих калоріями продуктів. Тому багато хто з нас легко займаються переїданням. Отже, не дивно, що показники ожиріння високі і все ще зростають (Ng et al., 2014). Однак досі незрозуміло, чому деякі з нас схильні до переїдання більше, ніж інші.

Відповідь може полягати в тому, наскільки ми чутливі до харчових винагород, що нас оточують. Чутливість до винагороди - це риса особистості, яку можна описати як «здатність отримувати задоволення чи винагороду від природних підкріплювачів, таких як їжа, та від фармакологічних нагород, як наркотики, що викликають залежність» (Davis et al., 2004). Чутливість до винагороди можна виміряти за допомогою опитування щодо системи поведінкового гальмування та поведінкової активації (BIS/BAS) (Carver and White, 1994). Цей опитувальник базується на теорії Грея (Gray, 1990; Carver and White, 1994; Gray and Mcnaughton, 2003), яка описує дві нейробіологічні системи, які обидва реагують на екологічні сигнали: систему поведінкового гальмування (BIS) та поведінковий підхід Система (BAS). BIS чутливий до сигналів про покарання, і активація цієї системи гальмує поведінку та викликає негативні почуття. BAS чутливий до сигналів про винагороду, а активація цієї системи сприяє поведінці та позитивним почуттям. Харчова винагорода відображається BAS (Carver and White, 1994). Більш конкретно, BAS активується підказками, які вказують на можливість отримання харчових винагород, а не споживанням їжі (Corr et al., 2013). Сенсорні сигнали, такі як смак і зір їжі, можна розглядати як такі ознаки, оскільки вони сигналізують про наявність поживних речовин.

Висока чутливість до винагород пов’язана з тягою до їжі, переїданням, надмірною вагою, ожирінням та розладами харчування (Davis et al., 2004, 2007; Franken and Muris, 2005; Bijttebier et al., 2009; Harrison et al., 2010; Verbeken et al., 2012). Бобер та ін. (2006) показали, що чутливість винагороди за ознаками, виміряна за шкалою BAS, пов'язана з диференціальною обробкою харчових сигналів у мозку. У своєму дослідженні оцінки чутливості до винагороди здорових учасників сильно корелювали з активацією мозку за допомогою зображень апетитних продуктів у таких зонах винагород, як вентральний стриатум, мигдалина, середній мозок та орбітофронтальна кора.

Їжа приносить користь не тільки через смакові якості, але й через калорійність. Кілька недавніх досліджень показали, що оральний вплив калорій, незалежно від солодкого смаку, спричиняє реакції в класичних областях винагороди, таких як смугасте тіло, передня поясна кора (ACC) та мигдалина (Frank et al., 2008; Chambers et al., 2009; Smeets et al., 2011) Наявність калорій у ротовій порожнині може безпосередньо сигналізувати про неминуче надходження корисної (калорійної) їжі. Отже, цілком імовірно, що нервова обробка калорій в ротовій порожнині може модулюватися чутливістю до винагороди подібним чином, як це було знайдено для фотографій продуктів харчування Бівером та ін. (2006). Крім того, кілька досліджень показали, що стан голоду взаємодіє з активацією мозку у відповідь на пероральні калорії (Smeets et al., 2011; van Rijn et al., 2015). В даний час все ще невідомо, наскільки чутливість винагороди різним чином впливає на реакцію мозку на калорії під час голоду та ситості.

Виходячи з вищевикладеного, ми висунули гіпотезу, що (1) активація мозку в областях винагороди у відповідь на пероральні калорії залежить від чутливості до винагороди, особливо в смугастому м’язі, мигдалині та АСС, і (2) що ця асоціація буде найбільш помітною під час голоду . Таким чином, ми мали на меті оцінити кореляцію між чутливістю до винагороди та реакцією мозку на калорії у роті при різних станах голоду. По-перше, ми оцінили це на основі даних функціонального дослідження нейровізуалізації (van Rijn et al., 2015), в якому під час голоду та ситості вводили прості розчини некалорійного підсолоджувача з або без несолодкого вуглеводу (мальтодекстрин) ( ван Рейн та ін., 2015). По-друге, ми прагнули екстраполювати ці висновки до звичайних напоїв, оцінивши ту саму взаємозв'язок у даних дослідження, в якому безалкогольні напої, підсолоджені або сахарозою, або некалорійним підсолоджувачем, вводили під час голоду (Griffioen-Roose et al., 2013). Привід BAS та винагорода BAS, дві під шкали опитувальника BIS/BAS, які відповідно відображають тенденцію до дій у відповідь на харчову винагороду та кількість позитивних почуттів, що виникають у відповідь на цю винагороду (Carver and White, 1994; Gomez et al. ., 2005), були використані як міри чутливості до винагороди.

Матеріали і методи

Були використані дані двох окремих досліджень. Відповідні деталі описані нижче. Повні подробиці експерименту див. У Van Rijn et al. (2015) та Griffioen-Roose et al. (2013).