Asocierile IMC cu difuzivitate medie a ganglionilor bazali la adulții tineri cu obezitate ușoară
Subiecte
Abstract
Obezitatea provoacă o gamă largă de boli sistemice și este asociată cu tulburări de dispoziție și anxietate. Este, de asemenea, asociat cu funcția sistemului de recompensă dopaminergică. Cu toate acestea, relațiile dintre proprietățile microstructurale ale sistemului dopaminergic și indicele de masă corporală (IMC) nu au fost investigate. În acest studiu, am investigat asocierile IMC cu difuzivitate medie (MD), măsurarea imagistică a tensorului de difuzie în zonele sistemului dopaminergic (MDDS) la 435 adulți tineri sănătoși cu obezitate ușoară și fără obezitate (IMC).
Introducere
În epoca modernă, obezitatea este din ce în ce mai frecventă pe tot globul și acest lucru a provocat o creștere substanțială a unei game largi de boli și mortalitate 1. Nu numai că, obezitatea este asociată cu tulburări de dispoziție și anxietate, iar aceste asociații par a fi bidirecționale 2. Mai mult, s-a subliniat faptul că sistemul de recompensare a creierului este implicat în reglarea consumului de alimente 3, iar obezitatea și dependența, precum și condițiile de capacitate diminuată de a beneficia de recompensă, sunt sugerate să aibă mecanisme neuronale suprapuse, conform mai multor recenzii 4, iar aceste condiții implică comportamente dependente, impulsive și compulsive.
Deoarece disponibilitatea receptorilor de dopamină este puternic asociată cu MDDS, am argumentat că MDDS ar fi corelată negativ cu IMC în rândul adulților cu obezitate ușoară și fără obezitate.
În acest studiu, ne-am propus să testăm aceste ipoteze și să investigăm asocierile IMC cu MD, în special MDDS, la adulții tineri normali cu obezitate ușoară și fără obezitate (IMC).
Metode
Subiecte
În general, 435 de persoane sănătoase, dreptace (266 bărbați și 169 femei) au participat la acest studiu. Vârsta medie a subiecților a fost de 20,8 ani (deviație standard [SD], 1,6). Toți subiecții au avut vedere normală și niciunul nu a avut antecedente de boli neurologice sau psihiatrice. Handedness a fost evaluat folosind Inventarul Edinburgh Handedness 27. Toate subiectele erau studenți, postuniversitari sau absolvenți de universitate cu o vechime mai mică de un an. Pentru informații suplimentare despre subiect, consultați Metode suplimentare. Pentru limitările acestui studiu legate de caracteristicile subiectului, consultați Discuții suplimentare. Consimțământul informat scris a fost obținut de la toți participanții. Pentru subiecții non-adulți, consimțământul informat scris a fost obținut și de la părinții lor (tutori) (în Japonia, prin lege, cei care au 20 de ani sau mai mult sunt considerați adulți. Cu toate acestea, în viitorul apropiat, cei care au 18 ani de vârstă sau mai mari vor fi considerați adulți). Studiul a fost aprobat de Comitetul de Etică al Universității Tohoku.
Am calculat IMC-ul fiecărui participant împărțind greutatea în kilograme la pătratul înălțimii în metri. Înălțimea a fost măsurată cu un stadiometru și greutatea corporală cu o cântare electronică.
Achizitie de imagini
Datele RMN au fost obținute folosind un scaner Philips Achieva de 3 T. Datele ponderate prin difuzie au fost achiziționate utilizând o secvență EPI spin-echo (TR = 10.293 ms, TE = 55 ms, FOV = 22,4 cm, 2 × 2 × 2 mm 3 voxeli, 60 felii, factor de reducere SENSE = 2, număr de achiziții = 1). Ponderarea difuziei a fost distribuită izotrop de-a lungul a 32 de direcții ( valoare = 1.000 s/mm 2). În plus, 3 imagini fără ponderare difuzivă ( valoare = 0 s/mm 2, b = 0 imagini) au fost achiziționate folosind o secvență EPI spin-echo (TR = 10.293 ms, TE = 55 ms, FOV = 22,4 cm, 2 × 2 × 2 mm 3 voxeli, 60 felii) . Mai mult, există achiziții pentru corectarea fazelor și stabilizarea semnalului. Acestea nu au fost folosite ca imagini reconstituite. Hărțile FA și MD au fost calculate din imagini utilizând un pachet de analiză a tensorului de difuzie disponibil comercial pe o consolă MR care este furnizat de Philips (Eindhoven, Olanda). În acest pachet, calculele au fost efectuate în conformitate cu o metodă propusă anterior 28. Hărțile FA și MD generate de această metodă au arătat rezultate în concordanță cu cele din studiile anterioare 29. Descrierile din această subsecțiune sunt reproduse în mare parte din studiul nostru anterior folosind exact aceleași metode 30. Artefactele aparente induse de mișcare au fost verificate prin inspecție vizuală și niciunul nu a fost îndepărtat.
Preprocesarea datelor structurale
Analizele s-au limitat la masca gri + substanță albă, care a fost creată așa cum a fost descris mai sus.
O corecție de comparație multiplă a fost efectuată utilizând îmbunătățirea clusterului fără prag (TFCE) 35 cu testare alametrică (5.000 permutări) nonparametrică utilizând cutia de instrumente TFCE (https://dbm.neuro.uni-jena.de/tfce/). Am aplicat un prag de FWE corectat la 36,37. Imaginile de mască ale ROI-urilor au fost generate folosind opțiunea Brodmann din instrumentul PickAtlas. Ulterior, valorile medii MD și rGMD ale acestor imagini au fost extrase din imaginile normalizate menționate anterior. Aici, valorile au fost extrase numai din zone cu „probabilitatea țesutului materiei cenușii + probabilitatea țesutului materiei albe> 0,999” în șablonul personalizat menționat mai sus. ROI-urile au fost definite din punct de vedere anatomic pentru a evita „procedurile de scufundare dublă” 38 și efectele de supraadaptare ale întregului creier 39 .
Asocierile valorilor MD ale ROI anatomice ale putamenului drept și ale globului palid drept cu IMC au fost testate prin analize de regresie multiplă folosind SPSS 22.0 (SPSS Inc., Chicago, IL). Variabila dependentă a fost media MD într-unul dintre aceste ROI și variabilele independente cuprindeau IMC, vârstă, sex, TIV, FD și valoarea medie rGMD a ROI corespunzătoare.