가공식품이 뇌 보상 회로 및 음식 단서 학습에 미치는 영향
연구 개요
상태
정황
상세 설명
비만은 조기 사망의 두 번째 주요 원인입니다. 초가공식품의 섭취가 비만의 주요 원인으로 지목되고 있습니다. 초가공 식품은 식이 에너지 및 영양소의 값싼 산업 자원과 식품의 수용성을 향상시키는 지방, 설탕, 향료와 같은 첨가제로 구성된 제제입니다.
과체중 성인을 대상으로 한 교차 실험에서는 2주 동안 초가공 식단에 대한 애드립 접근이 칼로리 섭취량(508kcal/일)을 증가시키고 체중 증가를 가져온다는 사실을 발견했습니다. 칼로리, 에너지 밀도, 다량 영양소, 설탕, 나트륨 및 섬유질을 제시했습니다(Hall et al., 2019). 초가공 식품에 대한 즉석 접근이 칼로리 섭취량과 체중 증가를 크게 증가시켰다는 사실은 초가공 식품이 식습관에 영향을 미치는 보상 처리, 주의력/현저함, 기억과 관련된 뇌 영역을 더 효과적으로 활성화할 수 있음을 의미합니다.
그러나 초가공 식품이 보상, 주의력, 기억과 관련된 뇌 영역을 활성화하는 데 최소 가공 식품보다 더 효과적인지 여부를 실험적으로 테스트한 뇌 영상 연구는 없으며, 칼로리 밀도 대 맛 강화제의 상대적인 역할을 실험적으로 조사한 적은 없습니다. 이러한 뇌 영역의 더 큰 활성화를 촉진하는 초가공 식품. 예비 데이터에 따르면 초가공 처리된 고칼로리 초콜릿 밀크셰이크의 맛은 보상 평가(꼬리핵, 측좌핵), 주의력/돌출(설전핵) 및 기억 검색(내측측두회, 등내측 전전두엽 피질)과 관련된 영역에서 더 큰 활성화를 생성하는 것으로 나타났습니다. 초가공 저칼로리 초콜릿 밀크쉐이크의 맛.
우리는 최소 가공 식품과 비교하여 보상, 주의력 및 기억 영역을 활성화하는 초가공 식품의 효능을 평가하고, 초가공 식품의 향미 첨가물/강화제에 비해 고칼로리 함량의 상대적인 역할을 조사할 것을 제안합니다. 2 x 2 실험 설계를 사용하는 회로는 초가공 식품이 최소 가공 식품보다 음식 신호의 인센티브 현저성을 증가시키는 데 더 효과적인지 여부를 테스트합니다. 이는 음식 단서/이미지에 대한 보상 영역 반응이 높아지면 과체중 위험이 증가하기 때문에 중요합니다. 이득을 얻고(Demos et al., 2012; Stice et al., 2015; Yokum et al., 2014) 초가공 식품에 대한 보상, 주의 및 기억 영역의 가장 큰 반응성을 보이는 개인과 더 강한 음식 보상을 테스트합니다. 단서 학습은 초가공 식품의 즉석 섭취 증가와 미래의 체지방 증가 위험에 처해 있습니다.
목표 1: 초가공식품의 맛, 기대되는 맛, 이미지가 최소가공식품의 맛, 기대되는 맛, 이미지보다 보상, 주의력, 기억 뇌 영역을 더 활성화한다는 가설을 검증하고, 초가공식품의 상대적인 역할을 평가합니다. 2 x 2 실험 설계를 사용하여 이러한 영역을 활성화하는 데 있어 더 높은 칼로리 함량 대 향미 첨가제/강화제.
목표 2: 초가공 식품은 최소 가공 식품보다 초가공 식품의 임박한 맛을 예측하는 단서에 대한 더 강력한 학습을 촉진한다는 가설을 테스트합니다. 초가공식품의 맛.
목표 3: 초가공 식품의 맛, 기대되는 맛, 이미지에 반응하여 보상/주의/기억 영역에서 더 큰 활성화를 보이는 참가자가 더 많은 초가공 식품을 자유롭게 소비하고(목표 3a) 더 큰 활성화를 보일 것이라는 가설을 테스트합니다. 미래의 체지방 증가(목표 3b). 탐색적 분석을 통해 초가공식품의 즉석 섭취와 체지방 증가를 예측하는 신경 지문을 확립할 것입니다(목표 3c).
목표 4: 초가공 식품에 대한 반응으로 가장 두드러진 보상 단서 학습을 보이는 참가자가 초가공 식품을 자유롭게 더 많이 섭취하고(목표 4a) 미래에 더 큰 체지방 증가를 보일 것이라는 가설을 테스트합니다(목표 4b).
연구 유형
등록 (추정된)
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Eric Stice, PhD
- 전화번호: 541-222-0615
- 이메일: estice@stanford.edu
연구 연락처 백업
- 이름: Teena Ambrose, BS
- 전화번호: 310-658-6193
- 이메일: tambrose@stanford.edu
연구 장소
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California
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Stanford, California, 미국, 94305
- 모병
- Stanford University
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수석 연구원:
- Eric Stice, PhD
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연락하다:
- Eric Stice, PhD
- 전화번호: 541-222-0615
- 이메일: estice@stanford.edu
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연락하다:
- Teena Ambrose, BS
- 전화번호: 310-658-6193
- 이메일: tambrose@stanford.edu
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 어린이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
샘플링 방법
연구 인구
설명
포함 기준:
- 13~15세의 여성 및 남성 청소년
- 25~75번째 백분위수 사이의 연령 및 성별 조정 zBMI 점수
- 참가자와 보호자는 유효한 동의를 얻기 위해 영어를 읽고 말할 수 있어야 합니다.
제외 기준:
- 현재 섭식 장애 또는 기타 주요 정신 질환(예: 우울증, 양극성 장애, 정신 분열증, 약물 사용 장애)
- fMRI 금기 지표(예: 금속 임플란트, 교정기, 밀실공포증, 임신)
- 심각한 의학적 문제(예: 제2형 당뇨병, 암)
- 음식 알레르기 병력 또는 제한적인 식이요법 요구사항(예: 유당 불내증, 완전 채식)
- 주 1회 이상 향정신성 약물 사용
- 식욕이나 보상 기능에 영향을 미치는 약물(예: 메트포르민, 항정신병 약물, 인슐린)
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
코호트 및 개입
그룹/코호트 |
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13~15세 청소년
연령 및 성별을 조정한 체질량지수(zBMI) 점수가 25~75번째 백분위수 사이입니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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기준 기능성 자기공명영상(fMRI) 초가공 식품 맛, 예상 맛 및 그림 패러다임
기간: 기준선
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참가자는 1) 고칼로리, 초가공 식품 맛, 2) 저칼로리, 초가공 식품 맛의 섭취(맛) 및 예상되는 섭취에 대한 반응을 평가하기 위해 밀크셰이크 패러다임의 적응된 버전 4회를 완료하게 됩니다. , 3) 고칼로리를 최소한으로 가공한 음식맛, 4) 저칼로리, 최소한으로 가공한 음식맛, 5) 타액의 주요 이온성분을 함유한 무미, 무취의 용액입니다.
참가자들은 맛을 받기 전에 특정 음식과 라벨(고칼로리 밀크셰이크, 저칼로리 밀크셰이크, 고칼로리 스무디, 저칼로리 스무디)의 사진을 통해 신호를 받게 됩니다.
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기준선
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기준선 fMRI 초가공 식품 사진 패러다임
기간: 기준선
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참가자들은 고칼로리 초가공 음식 사진 40장, 저칼로리 초가공 음식 사진 40장, 고칼로리 최소 가공 음식 사진 40장, 저칼로리 최소 가공 음식 사진 40장, 물 40병.
각 카테고리의 50%는 생태학적 타당성을 높이기 위해 브랜드 식품/병으로 구성됩니다.
사진은 카테고리 전반에 걸쳐 복잡성, 원자가 및 강도에 따라 일치됩니다.
스캔 후 참가자에게는 패러다임에 사용된 사진과 사용되지 않은 사진을 포함하여 40개의 음식 사진이 표시되며 보조 회상을 평가하기 위해 음식을 본 적이 있는지 질문을 받게 됩니다.
참가자들은 또한 음식 카테고리당 20장의 음식 사진에 대한 기호성을 평가하도록 요청받게 됩니다.
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기준선
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기준선 fMRI 초가공 음식 단서 학습 패러다임
기간: 기준선
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참가자들은 4개의 임의의 프랙탈 큐가 0.7ml의 초가공 밀크셰이크, 최소한으로 가공된 스무디, 맛이 없는 용액, 무맛의 전달을 신호로 보내는 음식 보상 학습 패러다임의 적응된 버전의 두 라운드를 완료하게 됩니다.
학습을 더욱 어렵게 만들기 위해 패러다임에는 맛이 신호로 전달되는 쌍 큐 시험과 맛이 80:20 비율로 전달되지 않는 짝이 없는 큐 시험이 모두 포함됩니다.
맛과 일관되게 짝을 이루지 못하는 프랙탈 단서가 하나 있을 것입니다.
참가자는 고정의 어느 쪽에서 자극이 나타났는지 표시하기 위해 가능한 한 빨리 버튼을 눌러 응답해야 합니다(각 신호에 대한 반응 시간의 행동 측정 제공).
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기준선
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체지방
기간: 기준선, 1 년, 2 년, 3 년, 4 년 추적 관찰
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연구자들은 SECA 의학적 신체 조성 분석기 (SECA MBCA)를 통해 BOD POD 및 BIO (BioElectrical Impedance)를 통해 공기 변위 plethysmograph (ADP)를 사용하여 체지방 %를 평가할 것입니다.
조사관은 두 측정의 값을 평균화 할 것입니다.
신체 밀도는 체적으로 체적으로 나뉘어 진 체량으로 계산됩니다. 신체 밀도는 체지방 %를 계산하는 데 사용됩니다.
ADP % 체지방은 높은 시험 재시험 신뢰성 (r = .92-.99)을 보여주고 이중 에너지 X- 선 흡수성 (DEXA) 및 정수압 계량 추정치 (r = .98-.99)와 상관 관계가 있으며, 체지방의 ADP 추정치는 덱사 추정치에 비해 평균 1.7 % 다릅니다.
높이는 직접 판독 척도계를 사용하여 측정됩니다.
신발이나 코트가없는 가벼운 옷을 입은 참가자와 함께 디지털 스케일을 사용하여 무게가 평가됩니다.
체질량 지수 (BMI) (kg/m2)는 참가자가 처음에 건강한 체중 (25 세에서 75 세 사이의 BMI 점수 및 성 조정 BMI 백분위 수)을 확인하는 데 사용됩니다.
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기준선, 1 년, 2 년, 3 년, 4 년 추적 관찰
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베이스 라인 포스트 프메드 AD Lib 음식 섭취
기간: 기준선
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참가자에게는 고등성 식품 (고 칼로리 및 저칼로리) 및 최소 가공 식품 (고 칼로리 및 저칼로리)을 포함한 20 개 항목 뷔페 스프레드가 제공됩니다.
참가자는 먼저 각 음식의 1G 맛 테스트를 수행합니다.
그런 다음 유쾌함, 단맛, 맛, 일반화 된 크기의 규모를 소비하려는 욕구의 지각 적 hedonic 등급을 완료합니다.
미각 테스트 후, 참가자들은 조사관이 각 참가자 후에 음식을 버려야하기 때문에 원하는만큼 자유롭게 먹을 수 있다고 들었습니다.
참가자는 15 분 시음 중에 수요 특성을 최소화하기 위해 혼자있을 것입니다.
ad lib 섭취를 결정하기 위해 음식이 사전 및 사후에 제공 될 것입니다.
총 칼로리 섭취량은 계산되어 칼로리 요구의 %로 변환됩니다.
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기준선
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Eric Stice, PhD, Stanford University
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Demos KE, Heatherton TF, Kelley WM. Individual differences in nucleus accumbens activity to food and sexual images predict weight gain and sexual behavior. J Neurosci. 2012 Apr 18;32(16):5549-52. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5958-11.2012.
- Yokum S, Gearhardt AN, Harris JL, Brownell KD, Stice E. Individual differences in striatum activity to food commercials predict weight gain in adolescents. Obesity (Silver Spring). 2014 Dec;22(12):2544-51. doi: 10.1002/oby.20882. Epub 2014 Aug 25.
- Kuczmarski RJ, Ogden CL, Grummer-Strawn LM, Flegal KM, Guo SS, Wei R, Mei Z, Curtin LR, Roche AF, Johnson CL. CDC growth charts: United States. Adv Data. 2000 Jun 8;(314):1-27.
- Stice E, Burger KS, Yokum S. Reward Region Responsivity Predicts Future Weight Gain and Moderating Effects of the TaqIA Allele. J Neurosci. 2015 Jul 15;35(28):10316-24. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3607-14.2015.
- Joyner MA, Gearhardt AN, Flagel SB. A Translational Model to Assess Sign-Tracking and Goal-Tracking Behavior in Children. Neuropsychopharmacology. 2018 Jan;43(1):228-229. doi: 10.1038/npp.2017.196. No abstract available.
- Stice E, Yokum S, Rohde P, Cloud K, Desjardins CD. Comparing healthy adolescent females with and without parental history of eating pathology on neural responsivity to food and thin models and other potential risk factors. J Abnorm Psychol. 2021 Aug;130(6):608-619. doi: 10.1037/abn0000686.
- O'Doherty JP, Buchanan TW, Seymour B, Dolan RJ. Predictive neural coding of reward preference involves dissociable responses in human ventral midbrain and ventral striatum. Neuron. 2006 Jan 5;49(1):157-66. doi: 10.1016/j.neuron.2005.11.014.
- Hall KD, Ayuketah A, Brychta R, Cai H, Cassimatis T, Chen KY, Chung ST, Costa E, Courville A, Darcey V, Fletcher LA, Forde CG, Gharib AM, Guo J, Howard R, Joseph PV, McGehee S, Ouwerkerk R, Raisinger K, Rozga I, Stagliano M, Walter M, Walter PJ, Yang S, Zhou M. Ultra-Processed Diets Cause Excess Calorie Intake and Weight Gain: An Inpatient Randomized Controlled Trial of Ad Libitum Food Intake. Cell Metab. 2019 Jul 2;30(1):67-77.e3. doi: 10.1016/j.cmet.2019.05.008. Epub 2019 May 16.
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추가 정보
이 연구와 관련된 용어
기타 연구 ID 번호
- 71541
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품
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