Według badania dynamika mózgu i BMI są powiązane ze skutecznością diety

Według badania dynamika mózgu i BMI są powiązane ze skutecznością diety

W badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmiePNASNaukowcy zastosowali podejście gradientowe, aby zbadać, w jaki sposób zmiany stanu mózgu podczas rutynowych (naturalnych) i regulowanych procesów podejmowania decyzji dietetycznych wpływają na powodzenie prób zmiany diety. Badają także rolę wskaźnika masy ciała (BMI) i zakresu zmian w aktywności mózgu w tym sukcesie. Ich wyniki pokazują, że BMI odgrywa znaczącą rolę w obserwowanych wynikach żywieniowych, przy czym wyższe BMI prowadzi do niższych wskaźników powodzenia. Stwierdzono również, że liczba i zakres zmian w mózgu są znaczące, przy czym mniejsza liczba i mniejsze rekonfiguracje dają lepsze wyniki niż zmiany bardziej rozległe.

Rola umysłu i ciała w przestrzeganiu wzorców diety

Choroby przewlekłe, w tym nowotwory i choroby układu krążenia (CVD), należą do najbardziej utrzymujących się wyzwań zdrowotnych współczesnego świata. Ich coraz częstsze występowanie wynika głównie z niewłaściwych zachowań zdrowotnych, takich jak nieregularny sen i nieoptymalne odżywianie. Szczególnie niepokojąca jest otyłość i nadwaga. Według doniesień na całym świecie jest ponad miliard pacjentów. Szacunki wskazują, że do 2025 roku na tę chorobę będzie cierpiało 18% światowej populacji.

Na szczęście wydaje się, że populacja globalna zdała sobie sprawę z tych palących problemów, co napędza rosnącą popularność zdrowych diet, głównie wegetariańskich (np. diety śródziemnomorskiej i DASH) oraz programów fitness. W samej Ameryce ponad 40% populacji aktywnie próbuje schudnąć. Niestety, wyniki tych interwencji w zakresie odżywiania i sprawności fizycznej pozostają zaskakująco niejednorodne – niektóre osoby wykazują znaczną utratę wagi, podczas gdy inne próby kończą się niepowodzeniem.

Niedawne badania neuroobrazowe próbowały rzucić światło na te niespójności i jak dotąd zidentyfikowały liczne obszary mózgu, które są stale aktywowane podczas prób regulacji odżywiania, w tym dodatkową korę ruchową, grzbietowo-boczną korę przedczołową i przednią wyspę. Jednak próby ustanowienia powtarzalnych powiązań między tymi ośrodkami aktywacji i indywidualnymi różnicami w sukcesie regulacyjnym pozostają zagmatwane. Jako możliwą przyczynę tych obserwacji sugeruje się złożoność wyborów żywieniowych i ich związek z indywidualnymi preferencjami. Wymaga to jednak jeszcze sprawdzenia w kontekście naukowym.

O badaniu

W niniejszym badaniu naukowcy mają na celu sprawdzenie, czy pomiar dynamicznej rekonfiguracji dużych sieci neuronowych, które są niezbędne dla organizacji kory mózgowej, może pomóc w przewidywaniu powodzenia regulacji odżywiania. W szczególności testują, czy wskaźniki masy ciała (np. wskaźniki masy ciała [BMI]) i zakres wymaganej rekonfiguracji sieci neuronowej (liczba i zakres) mogą określić, czy dana osoba odniesie większy czy mniejszy sukces, próbując schudnąć poprzez dietę.

Kohorta próby badawczej obejmowała dane od 137 ochotników z BMI <35, którzy brali udział w trzech poprzednich badaniach nad wyborem diety. Wykluczenie osób z brakującymi danymi BMI (N = 4) i wartościami odstającymi (N = 10) dało ostateczny zestaw danych obejmujący 123 uczestników (84 kobiety) w wieku od 20 do 33 lat. Gromadzenie danych obejmowało dokumentację socjodemograficzną, antropometryczną i medyczną uczestników. Eksperymentalny projekt badania obejmował przedstawienie i wdrożenie „ugruntowanego zadania laboratoryjnego dotyczącego wyboru żywności”, które uwzględniało indywidualne preferencje dotyczące obrazów żywności. Interesujące dane obejmowały funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI) mózgów uczestników podczas zadania związanego z jedzeniem.

„Uczestnicy dokonywali wyborów żywieniowych w trzech różnych warunkach, realizowanych w oddzielnych blokach zadań. W Badaniach 1 i 3 uczestnicy podejmowali decyzje, prosząc ich o skupienie się na smaku żywności (warunek skupienia na smaku, TC), zdrowiu (warunek skupienia się na zdrowiu, HC) lub w sposób naturalny (warunki naturalne, NC) posłużyły jako podstawa do przedstawienia procesów decyzyjnych każdego uczestnika dotyczących naturalnej żywności. Uczestnicy badania 2 wypełnili także kwestionariusz HC i warunki naturalne (NC), ale zostali poinstruowani, aby zdystansować się od nich apetyt na jedzenie w trzecim stanie (Odległość, DC).”

Aby porównać i skontrastować obrazy mózgu w warunkach naturalnych (NC) i warunkach zdrowotnych (HC), opracowano ogólne modele liniowe neuronów (GLM). Te GLM zakodowano w celu identyfikacji stanów mózgu związanych z którymkolwiek zaburzeniem (NC lub HC). Obejmowały one dwa regresory będące przedmiotem zainteresowania na przebieg funkcjonalny (po jednym przebiegu na każdą z trzech prób) i osiem regresorów niebędących przedmiotem zainteresowania. Wynikowy wynik reprezentuje stany mózgu uczestników w różnych kontekstach żywieniowych (naturalnych i regulowanych).

„Gradienty określają ilościowo kluczowe zasady topograficzne organizacji mózgu w makroskali (12). Obszary mózgu, które są bardziej podobne pod względem interesującej nas cechy, zajmują podobne pozycje wzdłuż głównej osi wariancji (gradientu)”.

Na koniec badacze stworzyli i przetestowali mapy gradientu mózgu (główne wymiary zmienności mózgu) dla każdego uczestnika, a następnie rzutowali stany mózgu oparte na zadaniach na tę przestrzeń gradientu, wyjaśniając w ten sposób wewnętrzny układ współrzędnych organizacji neuronowej.

Wyniki badań i wnioski

Niniejsze badanie dostarczyło trzech nowych spostrzeżeń na temat związków między masą ciała danej osoby a jej predyspozycjami nerwowymi a skutecznością środków odchudzających z dietą. Po pierwsze, ludzie, którzy potrzebują mniej

Źródła: