Laut Studie hängen Gehirndynamik und BMI mit dem Erfolg einer Diät zusammen
Geheimnisse des Erfolgs: Wie hängen Gehirndynamik und BMI mit dem Diäterfolg zusammen?
In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie PNASverwendeten Forscher einen Gradientenansatz, um zu untersuchen, wie Veränderungen des Gehirnzustands während routinemäßiger (natürlicher) und regulierter Ernährungsentscheidungsprozesse den Erfolg von Versuchen zur Ernährungsumstellung beeinflussen. Sie untersuchen außerdem die Rolle des Body-Mass-Index (BMI) und das Ausmaß der Veränderungen der Gehirnaktivität für diesen Erfolg. Ihre Ergebnisse zeigen, dass der BMI eine bedeutende Rolle bei den beobachteten Ernährungsergebnissen spielt, wobei ein höherer BMI zu geringeren Erfolgsraten führt. Auch die Anzahl und das Ausmaß der Gehirnveränderungen erwiesen sich als erheblich, wobei weniger und kleinere Rekonfigurationen bessere Ergebnisse lieferten als umfangreichere Veränderungen.
Die Rolle von Geist und Körper bei der Einhaltung von Diätmustern
Chronische Krankheiten, darunter Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVDs), gehören heute zu den hartnäckigsten Gesundheitsherausforderungen auf der Welt. Ihre zunehmende Prävalenz ist vor allem auf schlechtes Gesundheitsverhalten wie unregelmäßigen Schlaf und suboptimale Ernährung zurückzuführen. Fettleibigkeit und Übergewicht sind besonders besorgniserregend. Berichten zufolge gibt es weltweit mehr als eine Milliarde Patienten. Schätzungen gehen davon aus, dass bis 2025 18 % der Weltbevölkerung an dieser Krankheit leiden werden.
Erfreulicherweise scheint sich die Weltbevölkerung dieser drängenden Probleme bewusst geworden zu sein, was die zunehmende Beliebtheit gesunder, vorwiegend vegetarischer Ernährung (z. B. mediterrane Ernährungsweise und DASH) und Fitnessroutinen fördert. Allein in Amerika unternehmen Berichten zufolge mehr als 40 % der Bevölkerung aktiv Versuche, Gewicht zu verlieren. Leider bleiben die Ergebnisse dieser Ernährungs- und Fitnessinterventionen überraschend heterogen – einige Personen zeigen einen bemerkenswerten Gewichtsverlust, während die Versuche anderer fehlschlagen.
Aktuelle Neuroimaging-Studien haben versucht, Licht in diese Inkonsistenzen zu bringen und haben bisher zahlreiche Gehirnbereiche identifiziert, die bei Versuchen zur Ernährungsregulierung durchgängig aktiviert werden, darunter der ergänzende motorische Kortex, der dorsolaterale präfrontale Kortex und die vordere Insula. Versuche, reproduzierbare Zusammenhänge zwischen diesen Aktivierungszentren und individuellen Unterschieden in den Regulierungserfolgen herzustellen, bleiben jedoch verwirrend. Als möglicher Grund für diese Beobachtungen wurde die Komplexität der Lebensmittelauswahl und ihr Zusammenhang mit den Vorlieben des Einzelnen vorgeschlagen. Dies muss jedoch noch im wissenschaftlichen Rahmen überprüft werden.
Über die Studie
In der vorliegenden Studie wollen die Forscher herausfinden, ob die Messung der dynamischen Rekonfiguration großer neuronaler Netzwerke, die für die kortikale Organisation von wesentlicher Bedeutung sind, dabei helfen kann, den Erfolg der Ernährungsregulierung vorherzusagen. Konkret testen sie, ob Gewichtskennzahlen (z. B. Body-Mass-Indizes) ermittelt werden [BMIs]) und das Ausmaß der erforderlichen Neukonfigurationen des neuronalen Netzwerks (Anzahl und Ausmaß) könnten darüber entscheiden, ob eine Person mehr oder weniger erfolgreich sein wird, wenn sie versucht, durch eine Diät Gewicht zu verlieren.
Die Studienstichprobenkohorte umfasste Daten von 137 Freiwilligen mit einem BMI < 35, die an drei früheren Studien zur Ernährungswahl teilgenommen hatten. Der Ausschluss von Personen mit fehlenden BMI-Daten (N = 4) und Ausreißern (N = 10) führte zu einem endgültigen Datensatz von 123 Teilnehmern (84 Frauen) im Alter zwischen 20 und 33 Jahren. Die Datenerfassung umfasste soziodemografische, anthropometrische und medizinische Daten der Teilnehmer Aufzeichnungen. Das experimentelle Design der Studie umfasste die Präsentation und Durchführung einer „bewährten Laboraufgabe zur Lebensmittelauswahl“, bei der die individuelle Präferenz für Lebensmittelbilder berücksichtigt wurde. Die interessierenden Daten umfassten funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) der Gehirne der Teilnehmer während der Essensaufgabe.
„Die Teilnehmer trafen ihre Lebensmittelauswahl unter drei verschiedenen Bedingungen, die in separaten Aufgabenblöcken umgesetzt wurden. In den Studien 1 und 3 trafen die Teilnehmer ihre Entscheidungen, während sie gebeten wurden, sich auf den Geschmack der Lebensmittel (Geschmacksfokus-Bedingung, TC), die Gesundheit (Gesundheitsfokus-Bedingung) zu konzentrieren. HC) oder wie sie es natürlich tun würden (natürliche Bedingungen, NC) dienten als Grundlage für die Darstellung der natürlichen Ernährungsentscheidungsprozesse der einzelnen Teilnehmer. Die Teilnehmer an Studie 2 absolvierten ebenfalls die HC und die natürlichen Bedingungen (NC), wurden jedoch angewiesen, sich von diesen zu distanzieren Heißhungerattacken in einer dritten Bedingung (Distanz, DC).“
Um Gehirnbilder unter natürlichen Bedingungen (NC) und gesundheitsorientierten Bedingungen (HC) zu vergleichen und gegenüberzustellen, wurden neuronale allgemeine lineare Modelle (GLMs) entwickelt. Diese GLMs wurden kodiert, um Gehirnzustände zu identifizieren, die mit einer der beiden Erkrankungen (NC oder HC) verbunden sind. Sie umfassten zwei interessierende Regressoren pro Funktionslauf (ein Lauf pro jeder der drei Studien) und acht Regressoren ohne Interesse. Die resultierende Ausgabe repräsentiert die Gehirnzustände der Teilnehmer in verschiedenen Ernährungskontexten (natürlich vs. reguliert).
„Gradienten quantifizieren zentrale topografische Prinzipien der makroskaligen Organisation des Gehirns (12). Gehirnbereiche, die hinsichtlich des interessierenden Merkmals ähnlicher sind, nehmen ähnliche Positionen entlang einer Hauptvarianzachse (Gradient) ein.“
Schließlich erstellten und testeten die Forscher für jeden Teilnehmer Gehirngradientenkarten (Hauptdimensionen der Gehirnvariation) und projizierten anschließend aufgabenbasierte Gehirnzustände auf diesen Gradientenraum, um so das intrinsische Koordinatensystem der neuronalen Organisation aufzuklären.
Studienergebnisse und Schlussfolgerungen
Die vorliegende Studie lieferte drei neue Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen dem Gewicht eines Individuums und seiner neuronalen Veranlagung sowie dem Erfolg diätetischer Maßnahmen zur Gewichtsreduktion. Erstens, Personen, die weniger benötigen
Quellen:
