elemeket

absztrakt

Az oxitocin a hipotalamusz paraventricularis magjában termelődik, és a hipofízis hátsó mirigyén keresztül kerül a keringésbe; ezen kívül közvetlenül a limbikus, a hátsó és a középagyi területekre ürül 1. Az oxitocin modulálja a pszichoszociális funkciókat és az affektív feldolgozást, például a társadalmi kötelékeket, az érzelemszabályozást, a szülést és a 2., 3., 4. szexuális viselkedést (áttekintéshez lásd az 1. referenciát) azáltal, hogy befolyásolja az amygdaláris utak, az érzelmi viselkedés kulcsszabályozói közötti kölcsönhatásokat 5, és a prefrontális kérgi hálózatok. Az agyjutalom-áramkörökre, különösen a dopaminerg jelátvitelre gyakorolt ​​hatás valószínűleg hozzájárul a 7, 8 hormon pszichoszociális hatásaihoz. Állat- és emberkutatások szerint az oxitocin anorexigén tényezőként is működik a táplálékbevitel szabályozásában 9, 10, 11, 12, 13. Az oxitocint expresszáló hipotalamusz magváltozásai megnövekedett táplálékfelvételt és 14 testtömeget eredményeznek, míg az oxitocin beadása gátolja a 12, 15 étkezési magatartást. Különösen érdekes a klinikai összefüggésben, hogy az oxitocin még azoknál az állatoknál is csökkenti a táplálékfelvételt, akik étrend okozta elhízást szenvednek el 16, 17. Nemrégiben kimutatták, hogy a peptid egészséges emberekben javítja a perifériás glükóz homeosztázist 18 .

aktivitásnövelés

Asztal teljes méretben

A névleges éhség a reggeli után körülbelül 85% -kal csökkent körülmények között, a körülmények közötti különbség nélkül (p = 0,43). Az oxitocin (minden p> 0,5) nem befolyásolta az összes többi étvágy-mérést, beleértve az élelmiszer-kontroll kérdőív állapotát. A hangulat, az éberség, a munkamemória és a szagló funkció kiegészítő intézkedései szintén összehasonlíthatók voltak a feltételek között (lásd: További információk). A résztvevők nem tudtak különbséget tenni az oxitocin és a placebo kezelés között (p> 0,44, khi-négyzet teszt).

Az ételkép szerepe

Étel vs. nem élelmiszer ösztönzők

Böjt állapotban az étel a nem élelmiszer jellegű képekhez képest erősebb reakciókat váltott ki a kétoldali szigetelésben, az laterális orbitofrontális kéregben (OFC), a ventromediális prefrontális kéregben (vmPFC), a fusiform gyrusban, a frontális gyrusban, a parahippocampusban és a putameno modulációs hatásokban. A megfelelő telített hatásokat a szigetre összpontosítottuk (az összes teljes agy elemzése, p

Az oxitocin hatása az idegsejtek aktivitására az étel bemutatása során. Az oxitocin által kiváltott neuronaktivitás relatív növekedése (a placebóval összehasonlítva) a magas vagy alacsony éhomi kalóriatartalmú képekre és a megfelelő paraméteres becslésekre (± SEM) reagálva. vmPFC, ventrális mediális prefrontális kéreg, SMA, komplementer motoros terület, ACC, elülső cinguláris kéreg, vlPFC, ventrolaterális prefrontális kéreg; küszöbérték p 25. N = 15.

Teljes méretű kép

Az oxitocin agyi aktivációra gyakorolt ​​hatásainak összehasonlítása a magas vagy alacsony kalóriatartalmú ételingerekre és a reggeli bevitelre adott válaszként pozitív összefüggést mutatott ki az oxitocin által kiváltott valódi VLPFC aktiváció növekedése és az édes reggeli kalóriabevitel ennek megfelelő csökkenése között. komponensek (r = 0,57, p = 0,0334). Megfelelő, bár csak trendszerűen bontakozó eredmények jelentek meg a bal oldali vlPFC aktiváció növekedése és a sós ételek kalóriabevitelének csökkenése (r = 0, 50, p = 0, 069), valamint a megfelelő összefüggések közötti összefüggésről az SMA és az ACC között. aktiválás és teljes reggeli bevitel grammban mérve (r = 0, 49, p = 0,076; r = 0, 46, p = 0, 099), de nem kalória (ns). Pozitív korrelációt találtunk a plazma maximális oxitocin-koncentrációja és a görbe alatti terület (AUC) értékek között is mindkét körülmények között, az ACC (r = 0,39, p ≤ 0,05, r = 0,48, p = 0,01) és a vlPFC (r = 0,43, p = 0,03; r = 0,51, p 0,19 az összes összehasonlításhoz). ). A reakcióidő alacsonyabb volt az ingerekre adott válaszok esetében, amelyek viszonylag magasabb jutalmat jelentettek (F (1180) = 6, 00, p 0,30; F (1180) = 13, 5, p

Az oxitocin hatása az idegsejtek aktivitására a pénzbeli jutalmak és veszteségek előrejelzése során. Az oxitocin által kiváltott neuronaktivitás relatív növekedése (a placebóval összehasonlítva) az éheztetett MID-feladat során a jutalmak és veszteségek és a megfelelő paraméteres becslések (± SEM) előrejelzésében. OFC, orbitofrontalis kéreg, inf. operulum, alsó operulum; küszöbérték p 25. N = 15.

Teljes méretű kép

A visszacsatolás hatása

Üres gyomor esetén a kihagyáshoz viszonyított nyereményre vonatkozó visszajelzés az OFC és a caudate közeg fokozott aktiválódásával járt (mind a 9., 11., 13., mind a jelenlegi tanulmányban megerősített információk nemcsak az általános jutalom-feldolgozás változásainak melléktermékei lehetnek, hanem inkább a központi ideghálózatok specifikus változásai vezérlik, amelyek az élelmiszer-bevitel akut kontrolljával járó magasabb kognitív folyamatokat dolgozzák fel.

A MID szerepének teljesítményét az oxitocin nem befolyásolta, ami arra utal, hogy az oxitocin nem, vagy csak enyhe akut hatást gyakorol az általánosított jutalom ingerek feldolgozásának viselkedési következményeire. A placebóhoz képest az oxitocin fokozta a caudate és a putamen aktiválódását a jutalmak és veszteségek előrejelzése során, a dopaminerg jutalomhálózat kulcsfontosságú területein, és trendszerű növekedést váltott ki az inzulinaktivitásban. Ezek az eredmények összhangban vannak az oxitocin hatásaival a poszttraumás stressz rendellenességben és a kontrollokban, akik a MID 36 társadalmi változatát hajtották végre, jelezve az oxitocin széles hatását a jutalomfeldolgozó struktúrákra. Ezenkívül az oxitocin által kiváltott sztriatális és szigeti válaszok javulása a monetáris jutalom előrejelzése során összefügg a mezolimbikus dopaminerg rendszer jobb reakcióival, amelyet a társadalmi jutalom és büntetés tanulmányai mutatnak be 8, 37, 38. Ez a modell azt sugallja, hogy az oxitocin erős pszichoszociális hatását nagymértékben közvetíti az agy jutalomkörökre gyakorolt ​​hatása, beleértve a limbikus prefrontális régiókat is. .

Röviden bemutattuk, hogy az oxitocin intranazális adagolása éhgyomri normál testsúlyú alanynak stimuláló hatást gyakorol az agyi ízületek azon területeire, amelyek az inger jutalom értékeit kódolják, valamint a kapcsolódó területekre, amelyek gátlóan szabályozzák a viselkedési reakciókat, amelyek összhangban lehetnek a megfigyeltekkel a táplálékbevitel csökkentése. Miközben a monetáris, általános előnyöket jósolja, az oxitocin a viselkedés azonnali következményei nélkül növeli az aktivitást a bal caudatában és a bilaterális putamenben. A jutalommal összefüggő pszichoszociális viselkedésre gyakorolt ​​hatásokkal szemben az oxitocin úgy tűnik, hogy korlátozza az emberek táplálékfelvételét azáltal, hogy fokozza az agy fronto-kortikális területeinek aktivitását, amelyek kognitív kontrollfolyamatokat hoznak létre, és így a hedonikus lemezt táplálékba szállítják. A 9, 13 súlygyarapodás fogalmának érvényesítésére tett kísérletek ígéretes eredményeinek fényében ez a hatásmechanizmus továbbra is működőképes lehet az elhízásban, amely a jelentések szerint összefüggésben van a keringő oxitocin-koncentrációk 40, 41 42 változásával, és nyitott új utak a normalizálásra: étkezési magatartás klinikai kontextusban 43, 44 .

mód

elemeket

Húsz egészséges nemdohányzót (átlagéletkor ± SEM, 25, 7 ± 2, 6 év, BMI, 22, 7 ± 1, 3 kg/m2) vontak be a vizsgálatba a szűrés után, beleértve a klinikai vizsgálatot is. A kizárási kritériumok közé tartoztak az étkezési rendellenességek, az alkoholfogyasztás, bármely betegség, gyógyszeres kezelés és az MRI ellenjavallatai. A végső minta tizenöt résztvevőből állt, mert egy alany egy munkamenet után kivonult, és négy alany adatsorát ki kellett hagyni az fMRI elemzésekből a mozgásminták miatt. Az energiafogyasztás elemzéséből egy másik tantárgyat ki kellett hagyni technikai hiba miatt (egy ülésen hiányoztak a reggeli összetevői). A résztvevők írásos beleegyezésüket adták a tanulmányhoz, amely jóváhagyta a Helsinki Nyilatkozatot, és amelyet a Tübingeni Egyetem Orvostudományi Karának Etikai Bizottsága jóváhagyott. A résztvevők az érettségi után 100 eurót kaptak.

Tanulmányterv és eljárás

A kísérleteket kettős vakon, keresztezetten hajtották végre, az alanyon belül. A résztvevők két ülésen (oxitocin és placebo) vettek részt két külön napon, legalább 14 napos különbséggel. A feltételek sorrendje kiegyensúlyozott volt azok között a résztvevők között, akik nem voltak tisztában a kezelés várható bevitelével az élelmiszer bevitelére. A résztvevőket arra utasították, hogy tartózkodjanak az egyes foglalkozásokat megelőző napon 20:00 órától, tartózkodjanak az ételektől és a koffein/alkoholos italoktól.

Reggel 07:00 és 08:00 között érkezéskor vérmintát vettek az alaphelyzet oxitocinjának meghatározására az alany karjába helyezett vénás kanülön keresztül, és a betegek étvágyat, étkezési preferenciákat, éberséget, memóriafunkciót és hangulatot vizsgáló vizsgálatokon estek át . A gyakorlati MID feladatot követően az alanyoknak oxitocint (24 NE 0,6 ml-ben, Syntocinon, Defiante Farmacêutica, Funchal Madeira, Portugália) vagy placebót (vivőanyagot) adtunk intranazálisan hat 0,1 ml-es puffadással (orrlyukanként három) 30 nap után. -intervallumokkal; Az intranazális oxitocin ezen adagja köztudottan növeli a peptid koncentrációját a vérben, valamint a cerebrospinalis folyadékban 45. Harmincöt perccel a gyógyszer beadása után 16 perces élelmiszer-képalkotást és 13 perces MID-feladatot (koplalást) hajtottak végre a szkenneren. A beadás után 75 perccel az alanyok ad-libitum svédasztalos reggelit kaptak, majd ismét íz/étel/éberség/hangulat teszten estek át. Ezután a szkenner megismételte az ételkép és a MID feladatokat (telített állapotok), és anatómiai vizsgálatot végzett. Végül véletlenszerűen értékelték az alkalmi frissítők fogyasztását, és tesztelték a munkamemóriát és a szaglási teljesítményt. Az étvágyra és a hangulatra vonatkozó kérdőíveket az ülések során többször is kitöltötték.

Az ételkép szerepe

Az étkezési ingerek édes és sós ételek (pl. Alma és perec botok) és a mérethez és formához igazított nem élelmiszer jellegű termékek (irodai kellékek, pl. Ceruzák) normalizált képei voltak, Charbonnier és munkatársai 46. Kilencven étel (45 alacsony kalóriatartalmú és 45 magas kalóriatartalmú kalória) és 45 nem élelmiszer jellegű kép jelent meg a képernyőn véletlenszerű sorrendben egy számítógépes felületen keresztül egy prezentáció segítségével (Neurobehavioral Systems Inc., Berkeley, Kalifornia). A képeket 3 másodpercig mutattuk be, változó interstimulációs intervallummal 1-1, 2 s idegesen álszekvenciában. A figyelem fenntartása érdekében az alanyoknak szakaszosan (átlagosan tíz képi inger után) 3 másodpercen belül meg kellett nyomniuk egy gombot, ha az utolsó képen élelmiszer vagy nem élelmiszer jellegű termék volt látható.

A monetáris ösztönzők (MID) késleltetésének szerepe

A Knutsontól és munkatársaitól kapott MID szerepkör 25 terepi és 90 szkenner kísérletből állt. Minden tesztben a résztvevő először 250 ms-ig látott egy jelet (kör, négyzet vagy háromszög), amely potenciális erősítést (kör), potenciális veszteséget (négyzet) vagy monetáris kimenetet (háromszög) jelentett. Az egyes szimbólumok sorainak száma jelezte, hogy mennyi a tét (0 és 5 euró között). A célinger (folytonos fehér négyzetek) változó késéssel, 2–5 másodpercen belül megjelent a jelzés után, és az alanyoknak egy gombot kellett megnyomniuk, hogy pénzt nyerjenek (válaszul a jelzőkörre), vagy hogy elkerüljék a pénzveszteséget (négyzet alakú jel). ), vagy késleltetniük kellett a válaszokat (a háromszög jelzése). A visszajelzés (1, 65 s), amelyet közvetlenül a gomb megnyomása után adtak meg, tájékoztatta a résztvevőket arról, hogy nyertek-e vagy vesztettek-e pénzt a folyamat során, és ekkor megadták összesített összegüket. A nehézséget (a célra való reagálás ideje) egyedileg titráltuk a gyakorlatban elért teljesítménynek megfelelően (150 és 250 ms között; lásd a 48. hivatkozást), hogy elérjük a 66% -os sikert. Különböző típusú vizsgálatokat ál-véletlenszerű módon rendeztek az egyes foglalkozásokon belül. Az egységeket arról tájékoztatták, hogy fizetésük mellett pénzbeli jutalmat kapnak.

Reggeli és harapnivalók

Hetvenöt perccel az anyag beadása után az alanyoknak ad libitum ingyenes svédasztalos reggelit kínáltak, amely különféle ételválasztékokat tartalmazott 13, amelyekből zavartalanul, külön helyiségben 30 percig fogyaszthattak. Azt mondták nekik, hogy a reggelit a vizsgálatok közötti szünetként tervezték, de nem voltak tisztában azzal, hogy a bevitelt a büfé elemeinek előtti és utáni lemérésével mérik. A reggeli után kilencven perccel, éhség viszonylagos hiányában, a jutalomhoz kapcsolódó étrendet a korábbi 11, 49 tanulmányokban ellenőrzött étrendi teszt segítségével értékelték (lásd további információk).

A plazma oxitocin kiegészítő intézkedései és elemzései

A vizsgálatokat a kiinduláskor és az alkalmazás után végeztük el (lásd a kísérlet tervét az 1a. Ábrán), hogy meghatározzuk az oxitocin hatását az étvágyra, az étkezési preferenciákra, a hangulatra, az éberségre, a munkamemóriára és a szagló funkcióra. Vérmintákat vettünk ismételten az oxitocin plazmakoncentrációinak meghatározására. További részletekért lásd a további információkat.

FMRI adatok beszerzése, feldolgozása és elemzése

A beolvasást 3-Tesla PRISMA Siemens szkennerrel végezték, 20 csatornás fejjel. A funkcionális képeket MID (367 kötet) és étel kép feladatok (475 kötet) során egyetlen echo-planar képalkotási (EPI) szekvenciával állítottuk elő a következő paraméterekkel: ismétlési idő (TR = 2000 ms), beállított forgási szög (90 °), visszhangidő (TE = 30 ms), mátrixméret (64 × 64) és 30 szakasz (vastagság = 3 mm), 3, 3 × 3, 3 × 3, 0 mm3 voxelméretet eredményezve. A T1-súlyozott anatómiai letapogatást TR/TE 61/8, 4 ms, elfordítási szög 30 °, FOV 288 × 175 mm, 175 tengelymetszettel és 1 × 1 × 1 mm 3 voxelmérettel végeztük.,

A funkcionális képadatokat SPM12 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, UK) segítségével elemeztük, a MATLAB 2013 (Mathworks Inc, Natick, MA) és a WFU Pickatlas-tool 50 alkalmazásával, az 51, 52, 53, 54 szokásos eljárásokkal. A funkcionális képmennyiségeket előre feldolgoztuk, kezdve a szeletek időzítésével és a képek közepes funkcionális képpé történő átszervezésével. Indokolatlan idősorokat hajtottak végre annak érdekében, hogy lehetővé tegyék a mozgástermékek érzékenységét. Ezenkívül a nagy felbontású T1 képet együtt regisztrálták az egyes résztvevők átlagos EPI sorozat képével. A társregisztrált T1-súlyozott MR képeket szürke és fehér anyagra szegmentáltuk a térbeli transzformációs paraméterek kiszámításához a normalizáláshoz. A rögzített funkcionális vizsgálatokat a Montreali Neurológiai Intézet (MNI) szokásos sablonjához normalizáltuk. A normalizált képeket térben elsimítottuk egy 9 mm-es teljes fele maximális Gauss-maggal. A statisztikai paraméteres térképet úgy készítették el, hogy a boxcar függvényt az idősorokhoz igazították, konvertálva a kanonikus hemodinamikai válaszfüggvénnyel. Az adatokat felüláteresztő szűréssel határoztuk meg, 128 s-os határértékkel. Azokat a vizsgálatokat, amelyek 3 mm-nél nagyobb fejmozgásokat végeztek bármely irányban a feladat végrehajtása során, kizártuk a további elemzésből.

Elemek a témán belül

Csoportszintű elemzések

Az ANCOVA ismételt méréseiben egyéni kontrasztok szerepeltek, beleértve a "kezelés" (oxitocin vagy placebo) és az "állapot" (éhgyomri vagy telített) tényezőket. A feltételek sorrendjét további regresszorként vezették be. Az élelmiszer-képalkotó feladathoz két ANCOVA-t hajtottak végre, hogy összehasonlítsák az idegsejtek aktiválódását az ételekkel szemben a nem élelmiszer jellegű termékekkel, valamint a magas vagy alacsony kalóriatartalmú termékekre adott válaszként, a kezeléstől és az állapottól függően. A MID feladat eredményeit megfelelő ANCOVA-k alkalmazásával elemezték ismételt mérésekkel, beleértve egy további "eredmény" tényezőt (nyereség vagy veszteség), ami 2 × 2 × 2 kialakítást eredményezett.

Statisztikai elemzések