Enligt studien är hjärnans dynamik och BMI kopplade till framgången med en diet

Enligt studien är hjärnans dynamik och BMI kopplade till framgången med en diet

I en studie som nyligen publicerats i tidskriftenPNASForskare använde en gradientmetod för att undersöka hur förändringar i hjärnans tillstånd under rutinmässiga (naturliga) och reglerade dietbeslutsprocesser påverkar framgången för kostförändringsförsök. De studerar också rollen av kroppsmassaindex (BMI) och omfattningen av förändringar i hjärnans aktivitet i denna framgång. Deras resultat visar att BMI spelar en betydande roll i observerade näringsresultat, med högre BMI som leder till lägre framgångsfrekvens. Antalet och omfattningen av hjärnförändringar visade sig också vara betydande, med färre och mindre omkonfigurationer som gav bättre resultat än mer omfattande förändringar.

Kroppens och sinnets roll för att följa kostmönster

Kroniska sjukdomar, inklusive cancer och kardiovaskulära sjukdomar (CVD), är bland de mest ihållande hälsoutmaningarna i världen idag. Deras ökande förekomst beror främst på dåliga hälsobeteenden som oregelbunden sömn och suboptimal näring. Fetma och övervikt är särskilt oroande. Det finns enligt uppgift mer än en miljard patienter över hela världen. Uppskattningar tyder på att 18 % av världens befolkning kommer att drabbas av denna sjukdom år 2025.

Lyckligtvis verkar den globala befolkningen ha blivit medveten om dessa pressande frågor, vilket underblåser den ökande populariteten för hälsosamma, övervägande vegetariska dieter (t.ex. medelhavskost och DASH) och träningsrutiner. Bara i Amerika rapporteras mer än 40% av befolkningen göra aktiva försök att gå ner i vikt. Tyvärr förblir resultaten av dessa kost- och träningsinsatser förvånansvärt heterogena - vissa individer visar anmärkningsvärd viktminskning, medan andras försök misslyckas.

Nyligen genomförda neuroimagingstudier har försökt belysa dessa inkonsekvenser och har hittills identifierat många hjärnområden som konsekvent aktiveras under försök att reglera mat, inklusive den kompletterande motoriska cortexen, den dorsolaterala prefrontala cortexen och den främre insulaen. Försök att upprätta reproducerbara kopplingar mellan dessa aktiveringscentra och individuella skillnader i regleringsframgång förblir dock förvirrande. Komplexiteten i val av mat och dess förhållande till individuella preferenser har föreslagits som en möjlig orsak till dessa observationer. Detta måste dock fortfarande verifieras i ett vetenskapligt sammanhang.

Om studien

I den aktuella studien strävar forskare efter att ta reda på om mätning av den dynamiska omkonfigurationen av stora neurala nätverk, som är avgörande för kortikal organisation, kan hjälpa till att förutsäga framgången med näringsreglering. Specifikt testar de huruvida viktmätningar (t.ex. kroppsmassaindex [BMI]) och omfattningen av nödvändiga omkonfigurationer av neurala nätverk (antal och omfattning) kan avgöra om en person kommer att vara mer eller mindre framgångsrik när han försöker gå ner i vikt genom diet.

Studieprovskohorten inkluderade data från 137 frivilliga med ett BMI <35 som hade deltagit i tre tidigare kostvalsstudier. Uteslutning av individer med saknade BMI-data (N = 4) och extremvärden (N = 10) resulterade i en slutlig datamängd med 123 deltagare (84 kvinnor) i åldrarna 20 till 33 år. Datainsamlingen omfattade deltagarnas sociodemografiska, antropometriska och medicinska journaler. Den experimentella designen av studien involverade presentationen och implementeringen av en "väl etablerad laboratoriematvalsuppgift" som tog hänsyn till individuella preferenser för matbilder. Data av intresse inkluderade funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) av deltagarnas hjärnor under ätuppgiften.

"Deltagarna gjorde sina matval under tre olika förhållanden, implementerade i separata block av uppgifter. I Studie 1 och 3 fattade deltagarna sina beslut samtidigt som de blev ombedda att fokusera på matens smak (smakfokustillstånd, TC), hälsa (hälsofokustillstånd, HC), eller som de skulle naturligt (naturliga förhållanden, NC) fungerade som grunden för att representera varje matdeltagares naturliga beslutsfattande i studien. HC och naturliga förhållanden (NC), men blev instruerade att ta avstånd från dessa matbegär i ett tredje tillstånd (Distance, DC).

För att jämföra och kontrastera hjärnbilder under naturliga förhållanden (NC) och hälsoorienterade förhållanden (HC), utvecklades neurala allmänna linjära modeller (GLMs). Dessa GLM kodades för att identifiera hjärntillstånd associerade med antingen störning (NC eller HC). De inkluderade två regressorer av intresse per funktionell körning (en körning per var och en av de tre försöken) och åtta regressorer utan intresse. Den resulterande produktionen representerar deltagarnas hjärntillstånd i olika kostsammanhang (naturliga kontra reglerade).

"Gradienter kvantifierar viktiga topografiska principer för makroskalig organisation av hjärnan (12). Hjärnregioner som är mer lika i funktionen av intresse upptar liknande positioner längs en stor variansaxel (gradient)."

Slutligen skapade og testade forskarna hjärngradientkartor (stora dimensioner av hjärnvariation) för varje deltagare och projicerade sedan uppgiftsbaserade hjärntillstånd på detta gradientutrymme, och belyser därigenom det inneboende koordinatsystemet för neural organisation.

Studieresultat och slutsatser

Den aktuella studien gav tre nya insikter i sambandet mellan en individs vikt och deras neurala predisposition och framgången med viktminskningsåtgärder i kosten. Först människor som behöver mindre

Källor: