心理學(xué)部教授團(tuán)隊(duì)在Appetite發(fā)文揭示超重肥胖人群食物相關(guān)抑制控制的神經(jīng)機(jī)制

肥胖是一種慢性、復(fù)發(fā)性、漸進(jìn)性的公共健康問(wèn)題，給社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和健康負(fù)擔(dān)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活方式的改變，"致胖環(huán)境"已無(wú)處不在，促使人們的飲食結(jié)構(gòu)和活動(dòng)水平發(fā)生顯著變化，從而導(dǎo)致肥胖和超重人群的增加。中國(guó)可能已經(jīng)成為世界上肥胖人口最多的國(guó)家之一。高BMI與多種疾病，如癌癥、心臟病、糖尿病和心血管疾病的發(fā)病率相關(guān)，并且與焦慮、抑郁等心理健康問(wèn)題有關(guān)。深入研究肥胖的致病機(jī)制，促進(jìn)有效的肥胖預(yù)防和干預(yù)具有迫切性。過(guò)去的研究表明，在面對(duì)高熱量食物的誘惑時(shí)，抑制控制能力較差的個(gè)體會(huì)難以抵抗誘人、美味、高熱量食物的吸引力，可能導(dǎo)致較高的BMI。因此，有效的抑制控制可能是一種保護(hù)因素，有助于人們克服過(guò)度進(jìn)食并保持健康的體重。

為了探究BMI較高的個(gè)體（BMI>25 kg/m2）在食物方面的抑制控制與健康體重個(gè)體的差異，我們采用了行為和神經(jīng)成像的研究方法。通過(guò)使用功能磁共振成像（fMRI）技術(shù)，我們?cè)谑澄锾禺惏姹镜耐Ｖ剐盘?hào)任務(wù)（Stop-signal）中研究了BMI較高的個(gè)體是否存在對(duì)由食物刺激引發(fā)反應(yīng)的抑制缺陷，以及與抑制控制相關(guān)的大腦功能是否受損。共115名參與者參與了我們的實(shí)驗(yàn)，其中包括50名超重和肥胖的個(gè)體以及65名正常體重的個(gè)體（控制組）。其中，59名參與者（超重和肥胖組31人，正常體重組28人）參與了磁共振成像實(shí)驗(yàn)。參與者被要求完成食物特異版本的停止信號(hào)任務(wù)，并填寫沖動(dòng)和耶魯食物成癮量表。

圖 1 Sop-signal任務(wù)的實(shí)驗(yàn)流程圖（被試需要對(duì)圖片的邊框顏色進(jìn)行分類按鍵反應(yīng)，但有聲音出現(xiàn)時(shí)則不能做按鍵反應(yīng)）

行為結(jié)果表明，與BMI健康的個(gè)體相比，BMI較高的個(gè)體在對(duì)食物特異的停止信號(hào)反應(yīng)時(shí)（SSRT）表現(xiàn)出明顯延遲，即更難以抑制對(duì)食物的反應(yīng)，而在對(duì)中性刺激的抑制控制方面沒(méi)有顯著差異。進(jìn)一步比較BMI較高的個(gè)體對(duì)食物和中性刺激的抑制控制時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩種刺激之間的SSRT沒(méi)有顯著差異。因此，較高的BMI和受損的抑制控制之間的關(guān)系不僅特定于與食物背景，更可能是一個(gè)普遍的問(wèn)題。

圖2 抑制控制（食物與中性刺激）與BMI之間的關(guān)系

根據(jù)全腦分析結(jié)果顯示，在Go反應(yīng)試次中（Go_food vs Go_landscape），相較于中性刺激，BMI較高的個(gè)體在中央前回、緣上回和楔前葉的激活較低（圖3A）。而在成功的停止反應(yīng)試次中（Stop_food vs Stop_landscape），我們觀察到BMI較高的個(gè)體在楔前葉、額上回和緣上回的活動(dòng)也較少（圖3B）。另外，我們選取了右側(cè)額下回作為感興趣區(qū)域，在成功的停止反應(yīng)試次中發(fā)現(xiàn)，BMI較高的個(gè)體的右側(cè)額下回激活與抑制能力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)（圖4）。這些結(jié)果表明，右側(cè)額下回可能在調(diào)節(jié)與食物相關(guān)的反應(yīng)抑制過(guò)程中發(fā)揮了一定的作用。

圖3 停止信號(hào)任務(wù)中的大腦激活差異（健康的BMI組 >較高的BMI組）

圖4 在成功的停止反應(yīng)試次，較高BMI個(gè)體的右側(cè)額下回的BOLD信號(hào)及與SSRT的相關(guān)

通過(guò)揭示高BMI個(gè)體在抑制性控制的認(rèn)知和神經(jīng)機(jī)制方面的差異，有助于我們理解高BMI的風(fēng)險(xiǎn)因素。這為我們?cè)O(shè)計(jì)和實(shí)施干預(yù)措施和治療方案來(lái)應(yīng)對(duì)超重和肥胖問(wèn)題提供了指導(dǎo)。例如，通過(guò)認(rèn)知訓(xùn)練來(lái)增強(qiáng)參與反應(yīng)抑制的腦區(qū)的活躍度，有可能降低高熱量食物的攝入量。然而，我們?nèi)孕枰M(jìn)一步的研究來(lái)更好地理解這些機(jī)制，并開(kāi)發(fā)更有效的干預(yù)措施。這將有助于改善人們的飲食行為，減少超重和肥胖的發(fā)生率，從而提高公眾健康水平。

該研究《Neural differences of Food-Specific inhibitory control in people with healthy vs higher BMI》已于2023年6月28日在線發(fā)表于行為科學(xué)領(lǐng)域期刊Appetite（影響因子5.4，JCRQ1，中科院小類行為科學(xué)一區(qū)）。論文第一作者為西南大學(xué)2019級(jí)碩士畢業(yè)生劉星，通訊作者為何清華教授，合作者包括澳大利亞墨爾本大學(xué)的Ofir Turel教授。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、西南大學(xué)2035先導(dǎo)計(jì)劃、高端外國(guó)專家引進(jìn)計(jì)劃（Turel教授）等項(xiàng)目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.appet.2023.106759

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