Сканирование мозга, сравнивающее эффекты метилфенидата в сочетании с пищевой стимуляцией с плацебо и нейтральной стимуляцией у лиц, страдающих ожирением, и контрольных субъектов с ожирением, которые не употребляли пищу. Поскольку радиоактивный индикатор конкурирует с естественным дофамином мозга за связывание с рецепторами, более слабый сигнал индикатора (менее красный) указывает на большее количество дофамина в головном мозге. Уменьшение красного цвета у тех, кто переедает, подвергаясь воздействию пищи и метилфенидата (внизу справа) по сравнению с условиями плацебо / нейтральной стимуляции (внизу слева), указывает на то, что пищевая стимуляция вызвала скачок уровня дофамина у этих субъектов. Не было разницы в уровнях дофамина между этими состояниями у не переедающих (верхние изображения).
(PhysOrg.com) – исследование мозга в университете.S. Брукхейвенская национальная лаборатория Министерства энергетики (DOE) обнаруживает тонкую разницу между обычными субъектами с ожирением и теми, кто компульсивно переедает или переедает: у тех, кто переедает, но не у обычных субъектов с ожирением, простой вид или запах любимой еды вызывает всплеск дофамина – a химическое вещество мозга связано с вознаграждением и мотивацией. Результаты, опубликованные в Интернете 24 февраля 2011 года в журнале Obesity, предполагают, что этот всплеск дофамина может играть роль в запуске компульсивного переедания.
"Эти результаты указывают на то, что нейротрансмиссия дофамина, которая заставляет мозг искать вознаграждение, имеет отношение к нейробиологии компульсивного переедания," сказал ведущий автор исследования Джин-Джек Ван, врач из Брукхейвенской лаборатории и Медицинской школы Маунт-Синай. Предыдущие исследования, проведенные командой Вана, выявили аналогичный всплеск дофамина у наркозависимых людей, когда им показывали изображения людей, принимающих наркотики, а также другие нейрохимические сходства между наркозависимостью и ожирением, включая роль дофамина в стимулировании влечения к наркотикам и / или еда.
"В более ранних исследованиях здоровых людей с нормальным весом, которые не принимали пищу в течение 16 часов, мы обнаружили, что выброс дофамина в значительной степени коррелировал с самоотчетами о голоде и желании поесть. Эти результаты свидетельствовали об условной реакции на пищу," Ван сказал.
В текущем исследовании исследователи подозревали, что субъекты с перееданием и ожирением будут демонстрировать более сильные условные реакции на пищевые стимулы по сравнению с субъектами с ожирением, которые не переедают.
"Понимание нейробиологических механизмов, лежащих в основе пищевой стимуляции, может указать нам на новые способы помочь людям регулировать свое ненормальное пищевое поведение," Ван сказал.
Ученые изучили 10 тучных людей с клиническим диагнозом компульсивного переедания. Больница Люка-Рузвельта и 8 пациентов с ожирением, которые не переедали.
Ученые использовали позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) для сканирования мозга испытуемых после введения радиоактивного индикатора, предназначенного для связывания с дофаминовыми рецепторами в головном мозге. Поскольку индикатор конкурирует с естественным дофамином мозга за связывание с этими рецепторами, сигнал, улавливаемый ПЭТ-сканером, обеспечивает обратную меру уровня дофамина в мозге: сильный сигнал от связанного индикатора указывает на низкий уровень естественного дофамина в мозге; низкий уровень сигнала индикатора указывает на высокий уровень дофамина в головном мозге.
Каждого субъекта сканировали четыре раза в два разных дня, чтобы проверить влияние пищевой стимуляции по сравнению с. нейтральная стимуляция с предварительным введением и без него препарата, который, как известно, усиливает дофаминовые сигналы. Препарат, метилфенидат, блокирует обратный захват дофамина из синапсов мозга, позволяя ему задерживаться дольше. При сканировании без метилфенидата испытуемым давали плацебо.
В условиях пищевой стимуляции любимые продукты испытуемых нагревали (при необходимости) и помахивали перед их ртом и носом, чтобы они могли чувствовать запах и даже вкус крошечных количеств, нанесенных им на язык. Для сканирования с нейтральной стимуляцией исследователи отображали изображения, не связанные с пищевыми продуктами, и неодушевленные предметы, такие как игрушки и предметы одежды, в непосредственной близости, чтобы испытуемые могли чувствовать их запах, лежа в сканере. Во всех случаях испытуемые голодали в течение 16 часов перед сканированием.
Полученные результаты
Пищевая стимуляция метилфенидатом значительно повышает уровень дофамина в хвостовой части и скорлупе головного мозга у тех, кто переедает, но не у тех, кто не ест. Субъекты с наиболее тяжелым расстройством пищевого поведения с перееданием, по оценке психологической оценки, имели самые высокие уровни дофамина в хвостатом теле.
Уровни дофамина не повышались значительно в других областях мозга или при каких-либо других условиях (нейтральная стимуляция с метилфенидатом или без него или пищевая стимуляция без метилфенидата) ни в одной из групп, и не коррелировали с индексом массы тела субъектов исследования. Оценки уровней рецепторов дофамина также не различались между двумя группами.
"Таким образом, ключевое различие, которое мы обнаружили между переедающими и страдающими ожирением субъектами, не переедающими переедание, заключалось в довольно незначительном повышении уровня дофамина в хвостатом конце у тех, кто переедает, в ответ на пищевую стимуляцию," Ван сказал.
"Этот дофаминовый ответ находится в другой части мозга, чем то, что мы наблюдали в исследованиях наркозависимости, которые обнаружили всплески дофамина в центре вознаграждения мозга в ответ на сигналы, связанные с наркотиками. Хвостатое же, напротив, считается вовлеченным в подкрепление действий, потенциально ведущих к вознаграждению, но не в обработке вознаграждения как такового. Это означает, что этот ответ эффективно заставляет мозг искать награду, что также наблюдается у наркозависимых субъектов," Ван сказал.
Поскольку переедание встречается не только у лиц с ожирением, ученые считают, что необходимы дальнейшие исследования для оценки нейробиологических факторов, которые могут различать лиц, страдающих ожирением и не страдающих ожирением.