Effekter av makronæringsdiett på hjerneaktivitet

Et spørsmål som er kritisk for feltet fedme er "hva får overvektige og overvektige individer til å overspise?" En vanlig forklaring er at vektøkning på befolkningsnivå er forårsaket av økninger i den utbredte tilgjengeligheten av svært velsmakende matvarer. En alternativ forklaring er at de biologiske effektene av det moderne kostholdet gir effekter i sentralnervesystemet og periferien som forsterker homeostatisk og hedonisk sult. Å redusere glykemisk belastning opprettholder fortrinnsvis det totale energiforbruket under vedlikehold av vekttap (Ebbeling et al., 2012), og denne gruppen av etterforskere har tidligere vist at i den sene postprandiale perioden øker en næringskontrollert høy glykemisk belastning vs. lav glykemisk belastning måltid hvilende regional cerebral blodstrøm i nucleus accumbens (Lennerz et al., 2013), en del av mesoaccumbal belønningskretsløp som er involvert i trang og avhengighet. Effektene av makronæringsstoffsammensetning på blodstrøm til og aktivitet i homeostatiske og belønningsrelaterte hjerneregioner kan imidlertid ikke fastslås fullt ut fra studier av akutt inntak av et enkelt makronæringsstoff, fordi disse ikke generaliserer til måltider med blandede næringsstoffer inntatt som en del av typiske Amerikanske dietter. Videre kan retrospektive design som er avhengige av deltakerrapport om frekvens av nylig makronæringsstoffinntak og potensielle design med begrenset varighet av diettresept ikke adressere det kritiske spørsmålet om de langsiktige, kumulative effektene av kostholdssammensetningen på hjernens funksjon. Derfor foreslår etterforskerne en tilnærming for å identifisere hjerneresponser på randomiserte, blandede dietter med varierende makronæringsstoffsammensetning under langsiktig vekttapvedlikehold på disse diettene, ved å bruke arteriell spinnmerking (ASL) for regional cerebral blodstrøm (rCBF) og blod-oksygen-nivå-avhengig (BOLD)-basert funksjonell tilkobling.

For å utforske disse resultatene vil etterforskerne samarbeide med den pågående Framingham State Food Study (NCT02068885): Etter vekttap på en standard diett, vil 150 overvektige eller fete voksne (i alderen 18 til 65 år) bli randomisert til ett av tre vekttap vedlikeholdsdietter som varierer i forhold mellom karbohydrater og fett i 20 uker. Etterforskere vil invitere forsøkspersoner som allerede er registrert i Framingham State Food Study til å delta med et mål om å melde inn 75 forsøkspersoner (med sikte på å bli likt delt per diettgruppe etter randomisering til tildelt testdiett i overordnet studie). Deltakerne vil gjennomføre 1 morgenbesøk til MR-bildesenteret på Brigham and Women's Hospital ca. 14-20 uker inn i diettfasen for vektvedlikeholdstest. Under besøket vil de gjennomgå en fastende baseline hjerneavbildningsøkt, innta sitt tildelte diettfrokostmåltid og gjennomgå en sen postprandial hjerneavbildningsøkt. Deltakerne vil i tillegg gi hyppige vurderinger av matlyst, humør og angstnivå gjennom hele besøket. Hovedresultatene vil være hvilende blodstrøm til nucleus accumbens og tilknyttede striatale regioner i den sene postprandiale perioden, med ytterligere sekundære og andre utfall inkludert blodstrøm til hypothalamus og tilkobling mellom hypothalamus i den sene postprandiale perioden.