Effecten van beelden na inname van drank op hersenactivatie (Sweety)

In deze pilootstudie zullen we functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) gebruiken om de effecten te bepalen van visuele voedselsignalen met een hoog caloriegehalte [d.w.z. afbeeldingen van voedingsmiddelen met veel suiker en vet (HS/HF), zoals ijs] over activering van smaak-, eetlust- en beloningsroutes in de hersenen na de afzonderlijke inname van (1) een kunstmatige gezoete oplossing (2) een sucrose-oplossing en (3) een smaakloze oplossing bij zwaarlijvige personen. Obesitascijfers zijn hoog onder Amerikaanse volwassenen: 33,8% van de volwassenen heeft een BMI van 30 of hoger (1). De heersende overtuiging is dat er homeostatische systemen zijn om de energiehomeostase te bewaken. Met suiker gezoete dranken lijken de homeostatische systemen te veranderen, zodat (1) metabolische feedbacksignalen niet correct of niet zoals bedoeld werken (2), er weinig of geen voedingscompensatie wordt gezien met energie uit dranken (3), of (2) zoete en hartige gerechten (met suiker gezoete dranken) heffen het systeem op (d.w.z. hedonisme) (2). Epidemiologische gegevens suggereren dat Amerikanen 20-25% van hun energie consumeren in drankvorm, wat neerkomt op ~430-535 kcal/dag (3, 4). In de meeste onderzoeken is aangetoond dat de inname van met suiker gezoete dranken leidt tot gewichtstoename (5, 6). Hoewel er beperkte gegevens beschikbaar zijn, toont een meta-analyse bij mensen aan dat de opname van aspartaam ​​in vergelijking met suiker de energie-inname verlaagt (7). Uit een prospectieve studie bleek dat personen die gewicht verliezen vaker kunstmatige zoetstoffen gebruiken dan personen met een normaal gewicht (8). Dit suggereert dat kunstmatige zoetstoffen een methode kunnen zijn om gewichtsverlies bij zwaarlijvige personen te bevorderen. Het overheidsbeleid met betrekking tot met suiker gezoete dranken begint opnieuw te worden onderzocht, maar het is momenteel niet bekend welk effect de inname van met suiker gezoete dranken en kunstmatig gezoete oplossingen hebben op (1) smaak, eetlust en beloningsgebieden van de hersenen en (2) hunkering naar en gerelateerde hersenactivatie, bij personen met obesitas versus personen met een normaal gewicht. Het doel van deze studie is om belangrijke gegevens te verschaffen over de reden waarom zwaarlijvige personen doorgaan met het consumeren van met suiker gezoete dranken ondanks de bijbehorende negatieve gezondheidsresultaten. We veronderstellen dat deze consumptie te wijten is aan met suiker gezoete dranken, maar niet aan kunstmatige zoetstoffen, die beloningsroutes van de hersenen activeren (hedoniek).

Sucrose en kunstmatige zoetstoffen Eerder is ontdekt dat er een veranderde hypothalamische respons is op de inname van glucose bij zwaarlijvige mensen (9). Bij zwaarlijvige mensen lijkt de hersenactivatie aangetast; dat wil zeggen, het was lager en vertraagd in vergelijking met magere proefpersonen. Deze studie miste een functioneel contrast en had meer ruis en minder nauwkeurigheid dan de huidige fMRI bloed-zuurstofniveau-afhankelijke (BOLD) technologie en alleen de hypothalamus werd geanalyseerd (9). De huidige studie en toekomstige studies van dit pilot- en haalbaarheidsonderzoek zullen verder bepalen of de reacties op suiker in de voeding differentieel worden gereguleerd bij zwaarlijvige personen, wat mogelijk bijdraagt ​​​​aan de overconsumptie van met suiker gezoete dranken bij zwaarlijvige volwassenen.

Frank et al. concludeerde dat smaakpaden worden geactiveerd met sucralose en sucrosesmaak bij jongere vrouwen met een normaal gewicht (10). Alleen sucrose rekruteerde beloningsroutes, maar eetlustroutes werden niet gedocumenteerd vanwege gebrek aan significantie of onderzoek (10). Deze studie zal bevestigen dat drankinname in tegenstelling tot proeven een vergelijkbare beloningsreactie oproept en onderzoekt ook de eetlust en beloningsroutes bij zwaarlijvige personen.

De effecten van calorische versus niet-calorische zoetstof op smaakactivatie werden eerder onderzocht bij mannen met een normaal gewicht (11). Tijdens het proeven van de niet-calorische oplossing werden ook 2 calorische smaakstoffen geconsumeerd. Deze calorische smaakstoffen kunnen differentiële cephalische fasereacties oproepen die de resultaten veranderen (12). Consumptie van de kunstmatige zoetstof of de calorische oplossing verhoogde de activering van de insula, middelste OFC, laterale OFC en amygdala. Met de kunstmatige zoetstof was er een grotere activering van de OFC (11). Vervolgens werden de effecten van zoete smaak (2,4 ml) bij jongere mannelijke en vrouwelijke lightfrisdrankdrinkers onderzocht (13). Water werd gebruikt als spoelmiddel en basislijn voor de vergelijking tussen dieet en gewone frisdrank. Bij deze personen werd een hogere rechter orbitale frontale cortex hersenactiveringsrespons waargenomen in niet-calorische in vergelijking met calorische oplossing (13). Deze eerdere onderzoeken gebruikten alleen deelnemers met een normaal gewicht en smaak om te onderzoeken op de effecten van kunstmatige zoetstoffen op de hersenrespons. De huidige studie onderzoekt zwaarlijvige personen en de inname van oplossingen om verschillen in hersenactivatie te observeren. Over het algemeen zijn er verschillende hersenreacties op calorische versus niet-calorische zoetstoffen bij personen met een normaal gewicht, dus eerdere auteurs suggereerden dat er meer onderzoek moet worden gedaan naar de effectiviteit van kunstmatige zoetstoffen bij het verminderen van de energie-inname.

Obesitas Vrouwen kregen voedselfoto's te zien van energierijk voedsel. Het energierijke voedsel veroorzaakte een significant grotere activering in de hersenbeloningsgebieden bij zwaarlijvige vrouwen in vergelijking met vrouwen met een normale gewichtsbeheersing (14). Verschillen tussen groepen omvatten ACC, VTA, nucleus accumbens (NAc), amygdala, ventrale pallidum (Vent Pall), Caudate en Putamen (14). Personen met obesitas na de maaltijd, maar personen met een normaal gewicht, verhogen de activering van het putamen (deel van het striatum) en de amygdala, wat suggereert dat deze regio's een rol kunnen spelen bij overeten (15). Daarom zijn deze regio's opgenomen in de huidige onderzoekshypothese. Deze cross-sectionele studies zijn belangrijk omdat eerder Murdaugh et. al (16) ontdekte dat zwaarlijvige individuen die niet succesvol waren in gewichtsverlies op korte termijn of gewichtsverlies op langere termijn, een grotere activering van de hersengebieden van de beloningsroute hadden. Hoewel speculatief, kunnen kunstmatige zoetstoffen hunkeren verminderen door beloningsroutes niet te activeren, vooral bij zwaarlijvige personen. Deze subsidie ​​zal helpen om proefgegevens te verzamelen om deze belangrijke vraag verder op te helderen.