Effecten van macronutriëntendieet op hersenactiviteit

Een kritieke vraag op het gebied van obesitas is "wat zorgt ervoor dat mensen met overgewicht en obesitas te veel eten?" Een veel voorkomende verklaring is dat gewichtstoename op populatieniveau wordt veroorzaakt door een toename van de wijdverbreide beschikbaarheid van zeer smakelijk voedsel. Een alternatieve verklaring is dat de biologische effecten van het moderne dieet effecten produceren in het centrale zenuwstelsel en de periferie die de homeostatische en hedonistische honger vergroten. Het verminderen van de glycemische belasting houdt bij voorkeur het totale energieverbruik in stand tijdens het handhaven van het gewichtsverlies (Ebbeling et al., 2012), en deze groep onderzoekers toonde eerder aan dat in de late postprandiale periode een door voedingsstoffen gecontroleerde maaltijd met een hoge glycemische belasting vs. een maaltijd met een lage glycemische belasting toeneemt rustende regionale cerebrale bloedstroom in de nucleus accumbens (Lennerz et al., 2013), onderdeel van het mesoaccumbal-beloningscircuit dat betrokken is bij hunkering en verslaving. De effecten van de samenstelling van macronutriënten op de bloedtoevoer naar en activiteit in homeostatische en beloningsgerelateerde hersengebieden kunnen echter niet volledig worden vastgesteld op basis van onderzoeken naar acute inname van een enkele macronutriënt, omdat deze niet generaliseren naar maaltijden met gemengde voedingsstoffen die worden geconsumeerd als onderdeel van typische Amerikaanse diëten. Verder kunnen retrospectieve ontwerpen die berusten op het rapport van deelnemers over de frequentie van recente inname van macronutriënten en prospectieve ontwerpen met een beperkte duur van het dieetvoorschrift, de kritische vraag van de cumulatieve effecten op de lange termijn van de samenstelling van de voeding op de hersenfunctie niet beantwoorden. Daarom stellen de onderzoekers een benadering voor om hersenreacties te identificeren op gerandomiseerde diëten met gemengde maaltijden met variërende samenstelling van macronutriënten tijdens langdurig gewichtsverlies op deze diëten, met behulp van arteriële spin-labeling (ASL) voor regionale cerebrale bloedstroom (rCBF) en op bloed-zuurstofniveau afhankelijke (BOLD) gebaseerde functionele connectiviteit.

Om deze resultaten te onderzoeken, zullen de onderzoekers samenwerken met de lopende Framingham State Food Study (NCT02068885): Na gewichtsverlies op een standaarddieet zullen 150 volwassenen met overgewicht of obesitas (leeftijd 18 tot 65 jaar) worden gerandomiseerd naar een van de drie gewichtsverliesprogramma's. onderhoudsdiëten variërend in koolhydraat-vetverhouding gedurende 20 weken. Onderzoekers zullen proefpersonen die al deelnamen aan de Framingham State Food Study uitnodigen om deel te nemen met als doel 75 proefpersonen in te schrijven (met het doel om gelijk verdeeld te worden per dieetgroep na randomisatie naar toegewezen testdieet in de ouderstudie). Deelnemers zullen 1 ochtendbezoek brengen aan het MRI-beeldvormingscentrum in Brigham and Women's Hospital, ongeveer 14-20 weken na de dieetfase van de gewichtsbehoudstest. Tijdens het bezoek ondergaan ze een nuchtere baseline hersenbeeldvormingssessie, consumeren ze hun toegewezen dieetontbijtmaaltijd en ondergaan ze een late postprandiale hersenbeeldvormingssessie. Deelnemers zullen tijdens het bezoek ook regelmatig beoordelingen geven van hun hunkering naar eten, stemming en angst. De belangrijkste uitkomsten zijn een rustgevende bloedtoevoer naar de nucleus accumbens en verbonden striatale gebieden in de late postprandiale periode, met aanvullende secundaire en andere uitkomsten, waaronder de bloedtoevoer naar de hypothalamus en connectiviteit tussen de hypothalamus tijdens de late postprandiale periode.