Wpływ diety makroskładnikowej na aktywność mózgu

Kluczowym pytaniem w dziedzinie otyłości jest „co powoduje przejadanie się osób z nadwagą i otyłością?” Jedno z powszechnych wyjaśnień głosi, że przyrost masy ciała na poziomie populacji jest spowodowany wzrostem powszechnej dostępności bardzo smacznej żywności. Alternatywnym wyjaśnieniem jest to, że biologiczne efekty współczesnej diety wywołują efekty w ośrodkowym układzie nerwowym i na jego obwodzie, które zwiększają homeostatyczny i hedoniczny głód. Zmniejszenie ładunku glikemicznego preferencyjnie utrzymuje całkowity wydatek energetyczny podczas utrzymania utraty wagi (Ebbeling i in., 2012), a ta grupa badaczy wcześniej wykazała, że ​​w późnym okresie poposiłkowym, kontrolowany pod względem składników odżywczych posiłek o wysokim ładunku glikemicznym w porównaniu z posiłkiem o niskim ładunku glikemicznym wzrasta spoczynkowy regionalny mózgowy przepływ krwi w jądrze półleżącym (Lennerz i in., 2013), część mezoakumalnego obwodu nagrody związanego z głodem i uzależnieniem. Jednak wpływu składu makroskładników odżywczych na przepływ krwi i aktywność w homeostatycznych i związanych z nagrodą obszarach mózgu nie można w pełni ustalić na podstawie badań ostrego spożycia pojedynczego makroskładnika odżywczego, ponieważ nie uogólniają one posiłków o mieszanych składnikach odżywczych spożywanych jako część typowego diety amerykańskie. Co więcej, retrospektywne projekty, które opierają się na raportach uczestników dotyczących częstotliwości niedawnego spożycia makroskładników odżywczych i prospektywne projekty z ograniczonym czasem trwania recept na dietę, nie mogą odpowiedzieć na krytyczną kwestię długoterminowego, skumulowanego wpływu składu diety na funkcjonowanie mózgu. Dlatego badacze proponują podejście do identyfikacji odpowiedzi mózgu na losowe, mieszane diety o różnym składzie makroskładników odżywczych podczas długoterminowego utrzymania utraty wagi na tych dietach, przy użyciu znakowania spinów tętniczych (ASL) dla regionalnego mózgowego przepływu krwi (rCBF) i łączność funkcjonalna zależna od poziomu tlenu we krwi (BOLD).

Aby zbadać te wyniki, badacze będą współpracować z trwającym Framingham State Food Study (NCT02068885): Po utracie wagi na standardowej diecie 150 osób dorosłych z nadwagą lub otyłością (w wieku od 18 do 65 lat) zostanie losowo przydzielonych do jednej z trzech grup odchudzających diety podtrzymujące o różnych proporcjach węglowodanów do tłuszczów przez 20 tygodni. Badacze zaproszą osoby, które już zapisały się do Framingham State Food Study, do udziału w celu zapisania 75 osób (celem jest równy podział na grupę dietetyczną po losowym przydzieleniu do przypisanej diety testowej w badaniu macierzystym). Uczestnicy przejdą 1 poranną wizytę w centrum obrazowania MRI w Brigham and Women's Hospital około 14-20 tygodni przed fazą diety testowej na utrzymanie wagi. Podczas wizyty przejdą podstawową sesję obrazowania mózgu na czczo, zjedzą przypisany im dietetyczny posiłek śniadaniowy i przejdą późną poposiłkową sesję obrazowania mózgu. Uczestnicy będą dodatkowo często oceniać swoje zachcianki na jedzenie, nastrój i poziom lęku podczas wizyty. Głównymi rezultatami będą spoczynkowy przepływ krwi do jądra półleżącego i połączonych obszarów prążkowia w późnym okresie poposiłkowym, z dodatkowymi drugorzędnymi i innymi wynikami, w tym przepływ krwi do podwzgórza i łączność między podwzgórzem w późnym okresie poposiłkowym.