Effetti della dieta dei macronutrienti sull'attività cerebrale

Una domanda fondamentale nel campo dell'obesità è "cosa fa sì che le persone in sovrappeso e obese mangino troppo?" Una spiegazione comune sostiene che l'aumento di peso a livello di popolazione sia causato dall'aumento della disponibilità diffusa di cibi altamente appetibili. Una spiegazione alternativa è che gli effetti biologici della dieta moderna producono effetti nel sistema nervoso centrale e nella periferia che aumentano la fame omeostatica ed edonistica. La riduzione del carico glicemico mantiene preferenzialmente il dispendio energetico totale durante il mantenimento della perdita di peso (Ebbeling et al., 2012) e questo gruppo di ricercatori ha precedentemente dimostrato che nel tardo periodo postprandiale, un carico glicemico elevato controllato dai nutrienti rispetto a un pasto a basso carico glicemico aumenta flusso sanguigno cerebrale regionale a riposo nel nucleo accumbens (Lennerz et al., 2013), parte del circuito di ricompensa mesoaccumbale implicato nel desiderio e nella dipendenza. Tuttavia, gli effetti della composizione dei macronutrienti sul flusso sanguigno e sull'attività nelle regioni cerebrali omeostatiche e correlate alla ricompensa non possono essere completamente accertati dagli studi sull'ingestione acuta di un singolo macronutriente, perché questi non si generalizzano ai pasti con nutrienti misti consumati come parte di un tipico Diete americane. Inoltre, i progetti retrospettivi che si basano sul rapporto dei partecipanti sulla frequenza dell'ingestione recente di macronutrienti e i progetti prospettici con una durata limitata della prescrizione della dieta non possono affrontare la questione critica degli effetti cumulativi a lungo termine della composizione della dieta sulla funzione cerebrale. Pertanto, i ricercatori propongono un approccio per identificare le risposte cerebrali a diete randomizzate a pasti misti di varia composizione di macronutrienti durante il mantenimento della perdita di peso a lungo termine su queste diete, utilizzando l'etichettatura dello spin arterioso (ASL) per il flusso sanguigno cerebrale regionale (rCBF) e connettività funzionale basata sul livello di ossigeno nel sangue (BOLD).

Per esplorare questi risultati, i ricercatori collaboreranno con il corso Framingham State Food Study (NCT02068885): dopo la perdita di peso con una dieta standard, 150 adulti in sovrappeso o obesi (di età compresa tra 18 e 65 anni) saranno randomizzati a uno dei tre programmi di perdita di peso diete di mantenimento variabili nel rapporto tra carboidrati e grassi per 20 settimane. Gli investigatori inviteranno i soggetti già iscritti al Framingham State Food Study a partecipare con l'obiettivo di arruolare 75 soggetti (con l'obiettivo di essere equamente divisi per gruppo dietetico dopo la randomizzazione alla dieta di prova assegnata nello studio principale). I partecipanti completeranno 1 visita mattutina al centro di imaging MRI presso il Brigham and Women's Hospital per circa 14-20 settimane nella fase di dieta del test di mantenimento del peso. Durante la visita, si sottoporranno a una sessione di imaging cerebrale di base a digiuno, consumeranno il pasto dietetico assegnato per la colazione e si sottoporranno a una sessione di imaging cerebrale postprandiale in ritardo. I partecipanti forniranno inoltre valutazioni frequenti delle loro voglie di cibo, umore e livello di ansia durante la visita. Gli esiti principali saranno il flusso sanguigno a riposo verso il nucleo accumbens e le regioni striatali collegate nel tardo periodo postprandiale, con ulteriori esiti secondari e di altro tipo tra cui il flusso sanguigno all'ipotalamo e la connettività tra l'ipotalamo durante il tardo periodo postprandiale.