Effekter af makronæringsstofdiæt på hjerneaktivitet

Et spørgsmål, der er afgørende for fedmeområdet, er "hvad får overvægtige og fede personer til at overspise?" En almindelig forklaring er, at vægtøgning på befolkningsniveau er forårsaget af stigninger i den udbredte tilgængelighed af meget velsmagende fødevarer. En alternativ forklaring er, at de biologiske virkninger af den moderne kost frembringer effekter i centralnervesystemet og periferien, der forstærker homeostatisk og hedonisk sult. Reduktion af glykæmisk belastning opretholder fortrinsvis det samlede energiforbrug under vægttabsvedligeholdelse (Ebbeling et al., 2012), og denne gruppe af efterforskere har tidligere vist, at i den sene postprandiale periode øges en næringsstofstyret høj glykæmisk belastning vs. lav glykæmisk belastning måltid hvilende regional cerebral blodgennemstrømning i nucleus accumbens (Lennerz et al., 2013), en del af det mesoaccumbale belønningskredsløb, der er involveret i trang og afhængighed. Virkningerne af makronæringsstofsammensætning på blodgennemstrømning til og aktivitet i homøostatiske og belønningsrelaterede hjerneregioner kan dog ikke fastslås fuldt ud fra undersøgelser af akut indtagelse af et enkelt makronæringsstof, fordi disse ikke generaliserer til måltider med blandede næringsstoffer indtaget som en del af typiske amerikanske kostvaner. Yderligere kan retrospektive designs, der er afhængige af deltagerrapporter om hyppigheden af ​​nylig indtagelse af makronæringsstoffer og fremtidige designs med begrænset varighed af diætordination, ikke adressere det kritiske spørgsmål om de langsigtede, kumulative virkninger af kostsammensætning på hjernefunktionen. Derfor foreslår efterforskerne en tilgang til at identificere hjernereaktioner på randomiserede diæter med blandet måltid af varierende makronæringsstofsammensætning under langsigtet vægttabsvedligeholdelse på disse diæter, ved hjælp af arteriel spin-mærkning (ASL) for regional cerebral blodgennemstrømning (rCBF) og blod-ilt-niveau-afhængig (BOLD)-baseret funktionel forbindelse.

For at udforske disse resultater vil efterforskerne samarbejde med det igangværende Framingham State Food Study (NCT02068885): Efter vægttab på en standarddiæt vil 150 overvægtige eller fede voksne (i alderen 18 til 65 år) blive randomiseret til et af tre vægttab vedligeholdelsesdiæter, der varierer i forhold mellem kulhydrat og fedt i 20 uger. Efterforskere vil invitere forsøgspersoner, der allerede er tilmeldt Framingham State Food Study, til at deltage med et mål om at tilmelde 75 forsøgspersoner (med henblik på at blive ligeligt opdelt pr. diætgruppe efter randomisering til tildelt testdiæt i moderundersøgelsen). Deltagerne vil gennemføre 1 morgenbesøg på MRI-billedbehandlingscentret på Brigham and Women's Hospital ca. 14-20 uger inde i diætfasen med vægtvedligeholdelsestest. Under besøget vil de gennemgå en fastende baseline hjernebilledsession, indtage deres tildelte diætmorgenmad og gennemgå en sen postprandial hjernebilledsession. Deltagerne vil desuden give hyppige vurderinger af deres madtrang, humør og angstniveau under hele besøget. De vigtigste resultater vil være hvilende blodgennemstrømning til nucleus accumbens og forbundne striatale regioner i den sene postprandiale periode, med yderligere sekundære og andre resultater, herunder blodgennemstrømning til hypothalamus og forbindelse mellem hypothalamus i den sene postprandiale periode.