Auswirkungen der Makronährstoffdiät auf die Gehirnaktivität

Eine entscheidende Frage auf dem Gebiet der Fettleibigkeit lautet: "Was führt dazu, dass übergewichtige und fettleibige Personen zu viel essen?" Eine gängige Erklärung besagt, dass die Gewichtszunahme auf Bevölkerungsebene durch die Zunahme der weit verbreiteten Verfügbarkeit von sehr schmackhaften Lebensmitteln verursacht wird. Eine alternative Erklärung ist, dass die biologischen Wirkungen der modernen Ernährung Wirkungen im Zentralnervensystem und in der Peripherie hervorrufen, die den homöostatischen und hedonischen Hunger verstärken. Die Verringerung der glykämischen Last hält vorzugsweise den Gesamtenergieverbrauch während der Gewichtsabnahme aufrecht (Ebbeling et al., 2012), und diese Gruppe von Forschern zeigte zuvor, dass in der späten postprandialen Phase eine nährstoffkontrollierte Mahlzeit mit hoher glykämischer Last im Vergleich zu einer Mahlzeit mit niedriger glykämischer Last zunimmt ruhender regionaler zerebraler Blutfluss im Nucleus accumbens (Lennerz et al., 2013), ein Teil der mesoakkumbalen Belohnungsschaltung, die an Verlangen und Sucht beteiligt ist. Die Auswirkungen der Makronährstoffzusammensetzung auf die Durchblutung und Aktivität in homöostatischen und belohnungsbezogenen Gehirnregionen können jedoch nicht vollständig aus Studien zur akuten Einnahme eines einzelnen Makronährstoffs ermittelt werden, da diese sich nicht auf Mahlzeiten mit gemischten Nährstoffen verallgemeinern lassen, die als Teil einer typischen Ernährung verzehrt werden Amerikanische Diäten. Darüber hinaus können retrospektive Designs, die sich auf Teilnehmerberichte über die Häufigkeit der kürzlichen Makronährstoffaufnahme stützen, und prospektive Designs mit begrenzter Dauer der Diätverschreibung die kritische Frage der langfristigen, kumulativen Auswirkungen der Nahrungszusammensetzung auf die Gehirnfunktion nicht beantworten. Daher schlagen die Forscher einen Ansatz vor, um Gehirnreaktionen auf randomisierte Mischkostdiäten mit unterschiedlicher Makronährstoffzusammensetzung während der langfristigen Aufrechterhaltung der Gewichtsabnahme bei diesen Diäten zu identifizieren, unter Verwendung von arteriellem Spin-Labeling (ASL) für den regionalen zerebralen Blutfluss (rCBF) und Blutsauerstoffspiegel-abhängige (BOLD) basierte funktionelle Konnektivität.

Um diese Ergebnisse zu untersuchen, werden die Forscher mit der laufenden Framingham State Food Study (NCT02068885) zusammenarbeiten: Nach einer Gewichtsabnahme mit einer Standarddiät werden 150 übergewichtige oder fettleibige Erwachsene (im Alter von 18 bis 65 Jahren) randomisiert einer von drei Gewichtsabnahmen zugeteilt Erhaltungsdiäten mit unterschiedlichen Kohlenhydrat-Fett-Verhältnissen für 20 Wochen. Die Ermittler werden Probanden, die bereits in die Framingham State Food Study eingeschrieben sind, zur Teilnahme einladen, mit dem Ziel, 75 Probanden einzuschreiben (mit dem Ziel, nach der Randomisierung der zugewiesenen Testdiät in der Elternstudie gleichmäßig pro Ernährungsgruppe aufgeteilt zu werden). Die Teilnehmer absolvieren einen morgendlichen Besuch im MRT-Bildgebungszentrum des Brigham and Women's Hospital, etwa 14 bis 20 Wochen nach Beginn der Testdiätphase zur Gewichtserhaltung. Während des Besuchs werden sie einer nüchternen Baseline-Gehirnbildgebungssitzung unterzogen, nehmen ihre zugewiesene Diätfrühstücksmahlzeit zu sich und unterziehen sich einer späten postprandialen Gehirnbildgebungssitzung. Die Teilnehmer werden während des gesamten Besuchs außerdem häufig Bewertungen ihres Heißhungers, ihrer Stimmung und ihres Angstniveaus abgeben. Die Hauptergebnisse werden der Ruheblutfluss zum Nucleus accumbens und den verbundenen Striatalregionen in der späten postprandialen Phase sein, mit zusätzlichen sekundären und anderen Ergebnissen, einschließlich der Durchblutung des Hypothalamus und der Konnektivität zwischen dem Hypothalamus während der späten postprandialen Phase.