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BMI与食物渴望如何影响感官特异性饱腹感?新研究揭示核心脑区机制

来源 2025-10-18 13:26:11 医疗资讯

食物摄入不仅满足能量和营养需求,还深受愉悦感影响。感官特异性饱腹感是一种现象,即重复摄入某种食物后,其愉悦感下降,而其他未食用食物仍具有吸引力,促使人们摄取更多种类的食物。这种机制有助于促进食物多样性,从而维持营养平衡。然而,感官特异性饱腹感在肥胖形成和维持中扮演的角色尚不明确,相关神经机制也未被充分阐明。此外,新冠疫情影响下,病毒感染可能改变食欲激素调节、味觉和嗅觉处理及奖赏系统功能,进而影响饱腹感和食物奖赏机制。

本研究首次采用创新的味觉功能磁共振成像(fMRI)范式,探讨了感官特异性饱腹感(SSS)在大脑中的神经机制,并研究了体重指数(BMI)和食物渴望对该机制的调控作用。研究发现,重复摄入葡萄糖后,葡萄糖的愉悦感下降,而作为中性刺激的水的愉悦感却增加,这一过程涉及以外侧眶额皮质(lOFC)和内侧前额叶皮质(mPFC)为核心的奖赏与味觉处理网络。此外,较高的BMI与内侧前额叶皮质激活减少相关,而食物渴望则与外侧眶额皮质激活增强相关,提示不同个体可能存在感官特异性饱腹感的神经反应差异。

研究纳入23名健康成年志愿者(BMI范围18.4至32.2 kg/m²),通过结构化临床访谈排除精神障碍史。被试在禁食12小时后接受fMRI扫描,采用自主设计的味觉刺激任务,任务分两部分:第一部分被试被动接受10%葡萄糖溶液和水的交替口服刺激;第二部分引入选择环节,被试可选择水或葡萄糖溶液,同时伴有固定浓度葡萄糖刺激。每次口服后,参与者通过视觉模拟评分(VAS)评估“喜欢度”。fMRI数据经过标准预处理及基于广义线性模型的分析,重点比较了味觉刺激前后以及选择与被动状态下的脑激活差异,同时分析BMI和食物渴望量表与脑激活的关联。

(A)味觉刺激任务示意图,包含实验期间呈现的刺激物。任务第一阶段,参与者被动接受水或葡萄糖的输注。任务第二阶段,参与者可在水或葡萄糖之间进行选择,但会间歇性接受葡萄糖的被动输注。(B)味觉刺激任务的单次试次结构。每个试次均以提示信号开始,该提示信号要么指示即将输注的液体类型(水龙头符号代表水,方糖符号代表葡萄糖),要么在任务第二阶段指示参与者可在水与葡萄糖输注之间进行选择。随后进行液体输注(以水滴符号指示),接着指示参与者‘品尝’液体(以口 - 舌符号指示)。每个试次结束时,要求参与者对相应液体的喜爱程度进行评分。(C)水与葡萄糖的喜爱度评分随时间的变化。水的评分随时间显著升高,而葡萄糖的评分随时间显著降低(均采用线性回归分析;p 值均 < 0.005)。

行为学数据显示,随着葡萄糖重复摄入,葡萄糖的喜欢度显著下降,而水的喜欢度显著上升,体现了感官特异性饱腹感的典型特征。在味觉预期阶段,期待水的味觉刺激时,内侧前额叶皮质、前扣带回、外侧眶额皮质、前岛叶及角回等奖赏相关脑区激活增强。水的预期激活强度与BMI呈负相关,而外侧眶额皮质激活则与状态性食物渴望正相关。在味觉实际感受阶段,内侧前额叶皮质对水味刺激的激活明显增强,葡萄糖味刺激则引发背内侧扣带回和后岛叶的激活。值得注意的是,较高BMI的个体在内侧前额叶皮质响应降低,提示其对食物奖赏价值的神经敏感性减弱,可能影响对饱腹信号的处理和饮食行为调节。

(A)与盐水剥夺(SSS)前预期水味觉时相比,盐水剥夺期间预期水味觉时,内侧前额叶皮质(黑色圆圈标记处)激活增强。(B)从内侧前额叶皮质提取的信号变化百分比与个体体重指数(BMI)呈负相关(相关系数 r = −0.527,p = 0.009)。(C)与葡萄糖特异性盐水剥夺前品尝水时相比,葡萄糖特异性盐水剥夺期间品尝水时,内侧前额叶皮质(黑色圆圈标记处)激活增强。彩色团块代表经簇水平家族误差校正后具有显著性的激活区域,叠加于标准 MNI 模板上以实现可视化呈现。

(A)盐水剥夺(SSS)期间,预期水味觉时的左侧外侧眶额皮质激活(黑色圆圈标记处),相较于盐水剥夺期间预期葡萄糖味觉时显著增强。(B)从左侧外侧眶额皮质提取的信号变化百分比,与状态依赖性食物渴求评分呈正相关(相关系数 r = 0.474,p = 0.022)。彩色团块代表经簇水平家族误差校正后具有显著性的激活区域,叠加于标准 MNI 模板上以实现可视化呈现。

综上,本研究创新性地展示了感官特异性饱腹感的神经基础,证实了外侧眶额皮质和内侧前额叶皮质在味觉奖赏调节中的关键作用,并揭示了体重指数及食物渴望对该过程的调节影响。研究还表明,零能量的中性刺激(水)在特定情境下也可获得愉悦价值,丰富了对食品愉悦性动态变化的理解。未来需开展更大规模、多中心、预注册的研究,结合非营养性甜味剂等对照刺激,进一步探讨感官特异性饱腹感的神经机制及其在肥胖等代谢疾病中的应用潜力。特别应关注性别差异及女性激素状态的影响,优化个性化饮食干预策略。

原始出处

Simon, J.J.; Müller, T.; Schöner, F.; Bendszus, M.; Friederich, H.-C. Savoring Satiety: An Exploratory Analysis of the Neural Correlates of Sensory-Specific Satiety. Nutrients 2025, 17, 3229. https://doi.org/10.3390/nu17203229

本文相关学术信息由梅斯医学提供,基于自主研发的人工智能学术机器人完成翻译后邀请临床医师进行再次校对。如有内容上的不准确请留言给我们。

Tags: BMI与食物渴望如何影响感官特异性饱腹感?新研究揭示核心脑区机制  

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