Activare Prefrontală și Parahippocampală crescută cu Prefrontală Dorsolaterală Redusă și

Departamentul de Neuroștiințe de Afiliere, Universitatea Uppsala, Uppsala, Suedia

Samantha J. Brooks,
Jonathan Cedernaes,
Helgi B. Schiöth

Cifre

Abstract

Context și obiective

Obezitatea apare ca fiind cea mai semnificativă preocupare pentru sănătate din secolul XXI. O multitudine de date de neuroimagistică sugerează că creșterea în greutate ar putea fi legată de funcția aberantă a creierului, în special în regiunile corticale prefrontale care modulează răspunsurile de dependență mezolimbică la alimente. Cu toate acestea, dependența de alimente este în prezent un model puternic dezbătut. Aici, efectuăm o meta-analiză a datelor de neuroimagistică, examinând cele mai frecvente diferențe funcționale dintre participanții cu greutate normală și obezi ca răspuns la stimulii alimentari.

Sursă de date

Am efectuat o căutare utilizând mai multe baze de date ale jurnalelor și am aderat la metoda „Elementele de raportare preferate pentru recenzii sistematice și meta-analize” (PRISMA). În acest scop, s-au găsit 10 studii cu un total de 126 de participanți obezi, 129 de controale sănătoase, echivalând cu 184 de focare (146 crescute, 38 activare scăzută) utilizând tehnica de estimare a probabilității de activare (ALE). Din cele 10 studii, 7 au investigat răspunsurile neuronale la imagini alimentare față de cele non-alimentare.

Rezultate

Ca răspuns la imaginile alimentare, obezii în comparație cu subiecții cu greutate sănătoasă au avut o activare crescută în cortexul prefrontal dorsomedial stâng, girul parahipocampal drept, girusul precentral drept și cortexul cingulat anterior drept și activarea redusă în cortexul prefrontal dorsolateral stâng și în cortexul insular stâng.

Concluzii

Zonele cortexului frontal, legate de procesele de evaluare cognitivă, cum ar fi evaluarea stimulilor recompensați, precum și regiunile de memorie explicite, apar cel mai constant activate ca răspuns la imaginile alimentelor la cei obezi. Dimpotrivă, o activare redusă în regiunile creierului asociate cu controlul cognitiv și conștientizarea interoceptivă a senzațiilor din corp ar putea indica un sistem de control slăbit, combinat cu hipo-sensibilitate la satietate și semnale de disconfort după ce a mâncat la cei care sunt predispuși să mănânce în exces.

Citare: Brooks SJ, Cedernaes J, Schiöth HB (2013) Activare crescută prefrontală și parahippocampală cu activare redusă a cortexului dorsolateral prefrontal și insular la imaginile alimentare în obezitate: o meta-analiză a studiilor fMRI. PLOS ONE 8 (4): e60393. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0060393

Editor: Carles Soriano-Mas, Institutul de Cercetări Biomedice Bellvitge-IDIBELL, Spania

Primit: 13 septembrie 2012; Admis: 26 februarie 2013; Publicat: 10 aprilie 2013

Finanțarea: Lucrarea autorilor este susținută de Consiliul suedez de cercetare și Fundația pentru cercetarea creierului. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

O abundență de acces ușor și expunere la alimente gustoase cu energie ridicată, publicitate alimentară și programe de lucru stresante din ce în ce mai competitive au contribuit la o schimbare a modului în care oamenii se raportează la alimente, manifestându-se cel mai frecvent ca o creștere a obezității și a consumului excesiv. Anticiparea consumului de alimente este probabil mai mare cu memento-urile publicitare că în societățile occidentale alimentele sunt din abundență. Obezitatea afectează aproximativ 500 de milioane de adulți în întreaga lume, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) [1]. O multitudine de date de neuroimagistică cu privire la comportamentul alimentar din ultimul deceniu sugerează că dificultățile în reglarea aportului alimentar se pot datora funcției aberante a creierului, în special în regiunile corticale prefrontale care modulează răspunsurile recompensei mezolimbice la alimente, precum și în regiunile apetitive și somatosenzoriale, cum ar fi ca striatul, hipotalamusul și cortexul insular [2]. Neuroimagistica răspunsurilor neuronale la cei cu obezitate sau care sunt supraponderali a fost în mare parte realizată utilizând imagini alimentare, spre deosebire de ingestia reală de alimente, iar o meta-analiză a acestor studii ar oferi o mai bună înțelegere a mecanismelor neuronale care stau la baza dezvoltării obezității.

Recent, datele privind imagistica creierului au susținut un model de dependență al obezității [3], subliniind un dezechilibru între controlul cognitiv și sensibilitatea la recompensă și contribuția circuitelor de recompensare a creierului la epidemia de obezitate [4]. Din această perspectivă, o recenzie recentă a descris vulnerabilitatea neurocomportamental care stă la baza dependenței de alimente la cei obezi, cuprinzând funcția cerebrală redusă în regiunile asociate cu sațietatea homeostatică și inhibarea cognitivă a apetitului [5]. Cu toate acestea, există argumente împotriva unui model care descrie o afectare a controlului cognitiv - un principiu central al modelului de dependență al obezității [6], [7] și că dovezile preliminare se aplică mai mult în mod special pentru consumul excesiv, cu lucrări suplimentare necesare pentru a clarifica un model neurobiologic al dependenței alimentare în obezitate [8]. În prezent nu este clar dacă modelul neurobiologic al dependenței de obezitate este corect, în special în ceea ce privește activarea în regiunile cortexului prefrontal.

Astfel, în prezentul studiu efectuăm o meta-analiză a studiilor fMRI pentru a investiga sistematic cele mai răspândite tipare de activare neuronală a stimulilor alimentari, cu un accent principal pe imaginile alimentelor la oamenii obezi, pentru a adăuga la dezbaterea modelului de dependență neurobiologică. de obezitate. Meta-analizăm studii fMRI cu secțiune transversală care compară activarea neuronală la persoanele de control obeze cu cele sănătoase. Metoda GingerAle BrainMap de estimare a activării (ALE) [9], [10] este un instrument contemporan de meta-analiză fMRI care a fost utilizat în diferite alte meta-analize pentru a cuantifica datele din studiile fMRI, de exemplu: [11], [12] ], [13], [14], [15]. Folosind această metodă, prezentăm metaanalize ALE cu privire la răspunsurile neuronale la stimulii alimentari la oamenii obezi. Pe fondul datelor anterioare de imagistică a creierului, în special în conformitate cu modelul de dependență al obezității, facem ipoteza că activarea cortexului prefrontal dorsolateral va fi redusă și că regiunile asociate cu evaluarea recompensei, răspunsurile somatosenzoriale și motivația (de exemplu, cortexul orbitofrontal, striatul, insularul) cortex) va prezenta o activare crescută a imaginilor alimentare.

Materiale și metode

Declarație de etică

Această lucrare îndeplinește toate liniile directoare etice stabilite de Declarația de la Helsinki și Universitatea Uppsala, precum și de Consiliul de etică Uppsala.

Procedura de căutare

Au fost căutate PubMed, Medline, Ovid, Sciencedirect, Web of Science și Google Scholar și au fost efectuate căutări manuale ale listelor de referință din toate studiile găsite, între 2000 și decembrie 2012. Termenii de căutare au fost: „fMRI AND food” (n = 1413), „Eating AND fMRI” (n = 481), „Binge AND food AND fMRI” (n = 12), „Appetite AND fMRI” (n = 244) și „Obese OR overweight AND fMRI” (n = 1640 ).