何清华教授团队中丹合作研究揭示食物成瘾的神经解剖学特征

近日,作为中丹合作的一部分,博士生Danni Peng-Li与何清华教授、Thomas Sørensen教授和心理所李勇辉研究员合作在《Appetite》杂志上发表论文揭示食物成瘾的神经解剖学机制。该研究利用弥散张量成像(DTI)和基于体素的形态计量学(VBM)方法,从一个三元成瘾模型角度揭示了食物成瘾个体的神经解剖学特征。

随着世界范围内肥胖率的迅速增长,有人提出某些食物和饮料会产生成瘾效应,正如药物成瘾所观察到的那样。在过去的十年里,食物成瘾已经成为营养学、精神病学和认知神经科学领域中一个越来越受欢迎的研究课题。它的症状与不同体重等级有关,比如肥胖和饮食失调。食物成瘾模型包括一系列功能失调的人格特征,包括冲动性增加和错误决策。然而,迄今为止,大量的研究都集中在这些临床病例的认知功能相关性上。

本研究招募了64名正常体重中国人,进行了成瘾性进食行为的结构连通性和形态计量学研究。这项研究特别集中在三个相互作用的神经系统上:一个是与纹状体结构相关的冲动奖赏系统,一个是由前额叶皮层控制的反射控制系统,以及一个由脑岛调节的负责将内感受以及躯体信号整合并转化为期待、欲望和渴求的感受的系统。本研究根据耶鲁大学食物成瘾量表(YFAS),将参与者分为两组:高食物成瘾组(HFA,31人)和低食物成瘾组(LFA;对照组,35人)。

本研究发现,YFAS与暴食量表、饮食态度测验(EAT-26)、冲动行为量表(UPPS-P)和延迟折扣任务之间存在较强相关,食物成瘾症状更重的个体表现出不正常的饮食行为。脑结构方面,HFA组左侧腹内侧前额叶皮质(vmPFC)的灰质体积略低,最重要的是,HFA组的脑岛和前扣带皮质、脑岛和尾状体以及vmPFC和壳核之间的结构连接系统性地降低,而所有这些区域都是与成瘾有关的重要区域。

图1:VBM分析显示,HFA组的左侧腹内侧前额叶(vmPFC)灰质体积比LFA组低。

图2:主要DTI结果的可视化。ROI的矢状面(A)和横断面(B)视图显示,HFA组和LFA组的结构连通性有显著差异。直线用于表示两个相应区域之间的结构连接。HFA(vs-LFA)组岛叶和前扣带回皮质、岛叶和尾状体、vmPFC和壳核之间的结构连通性显著降低。

这个发现表明,即使在一个健康的人群中,一些人也可能更容易与食物产生不健康的联系,这部分地表现为与内感受、决策和奖励相关的大脑区域之间的结构连接较低。总之,本研究为预防和早期发现正常体重者的饮食紊乱提供了理论和实证依据。

Danni是心理所李勇辉教授的留学生,长期与何清华教授合作研究决策神经科学与成瘾的神经基础。本研究由国家自然科学基金、中国科学院心理研究所心理健康重点实验室开放研究基金,和中丹教育研究中心资助。

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