Effekter av bearbeidet mat på hjernebelønningskretsløp og læring av matkikk

Fedme er den nest største årsaken til for tidlig død. Forbruk av ultrabearbeidet mat er teoretisert å være en nøkkelårsak til fedme. Ultrabearbeidet mat er formuleringer av billige industrielle kilder til diettenergi og næringsstoffer pluss tilsetningsstoffer som fett, sukker og smaker som øker akseptabiliteten av maten.

Et cross-over-eksperiment med overvektige voksne fant at ad lib-tilgang til en ultrabearbeidet diett i 2 uker resulterte i økt kaloriinntak (508 kcal/dag) og mer vektøkning sammenlignet med ad lib-tilgang til et minimalt bearbeidet diett matchet for presenterte kalorier, energitetthet, makronæringsstoffer, sukker, natrium og fiber (Hall et al., 2019). Det faktum at ad lib tilgang til ultrabearbeidet mat resulterte i en stor økning i kaloriinntak og vektøkning, antyder at ultrabearbeidet mat mer effektivt kan aktivere hjerneregioner involvert i belønningsbehandling, oppmerksomhet/salience og hukommelse som påvirker spiseatferd.

Imidlertid har ingen hjerneavbildningsstudie eksperimentelt testet om ultrabearbeidet mat er mer effektiv til å aktivere hjerneregioner involvert i belønning, oppmerksomhet og hukommelse enn minimalt bearbeidet mat, eller eksperimentelt undersøkt den relative rollen til den forhøyede kaloritettheten kontra smaksforsterkerne av ultrabearbeidet mat for å drive større aktivering av disse hjerneområdene. Foreløpige data viste at smaker av ultrabehandlet høykalori sjokolademilkshake ga større aktivering i områder involvert i belønningsvurdering (caudate, nucleus accumbens), oppmerksomhet/salience (precuneus) og minneinnhenting (medial temporal gyrus, dorsomedial prefrontal cortex) enn smaker av ultrabearbeidet kalorifattig sjokolademilkshake.

Vi foreslår å evaluere effekten av ultrabearbeidet mat for å aktivere belønnings-, oppmerksomhets- og hukommelsesregioner sammenlignet med minimalt bearbeidet mat, undersøke den relative rollen til det høyere kaloriinnholdet kontra smakstilsetningene/forsterkerne til ultrabearbeidet mat for å engasjere dette kretser ved hjelp av en 2 x 2 eksperimentell design, test om ultrabearbeidet mat er mer effektivt for å øke insentivets fremtredende matvarer enn minimalt bearbeidede matvarer, noe som er viktig fordi forhøyet respons i belønningsregionen på matsignaler/bilder øker risikoen for overvekt få (Demos et al., 2012; Stice et al., 2015; Yokum et al., 2014), og teste om individer som viser størst responsivitet av belønnings-, oppmerksomhets- og minneregioner overfor ultrabearbeidet mat og sterkere matbelønning cue learning står i fare for større ad lib-inntak av ultrabearbeidet mat og fremtidig kroppsfettøkning.

Mål 1: Test hypotesen om at smak, forventet smak og bilder av ultrabearbeidet mat aktiverer belønning, oppmerksomhet og hukommelsesregioner i hjernen mer enn smaker, forventet smak og bilder av minimalt bearbeidet mat, og evaluer den relative rollen til høyere kaloriinnhold versus smakstilsetningsstoffer/forsterkere ved å aktivere disse områdene ved å bruke en 2 x 2 eksperimentell design.

Mål 2: Test hypotesen om at ultrabearbeidet mat fremmer sterkere læring av signaler som forutsier forestående smaker av ultrabearbeidet mat enn minimalt bearbeidet mat, reflektert av større økning i striatal respons i løpet av signaleksponering og raskere respons på signaler for smaker av ultrabearbeidet mat.

Mål 3: Test hypotesen om at deltakere som viser større aktivering i belønnings-/oppmerksomhets-/minneregioner som svar på smak, forventet smak og bilder av ultrabearbeidet mat vil konsumere mer ultrabearbeidet mat ad libitum (Mål 3a) og vise større fremtidig kroppsfettøkning (Mål 3b). Utforskende analyser vil etablere nevrale fingeravtrykk som forutsier ad lib-inntak av ultrabearbeidet mat og kroppsfettøkning (Mål 3c).

Mål 4: Test hypotesen om at deltakere som viser den mest uttalte belønningssignallæringen som respons på ultrabearbeidet mat vil konsumere mer ultrabearbeidet mat ad libitum (Mål 4a) og vise større fremtidig kroppsfettøkning (Mål 4b).