비만 및 체중 감량 중재의 뇌 기능 및 구조적 자기 공명 영상

Jul 01, 2023

Molecular Psychiatry 28권, 1466~1479페이지(2023)이 기사 인용

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비만은 사망률 증가 및 다양한 신체 및 신경 정신 질환의 위험 증가와 관련되어 있기 때문에 지난 40년 동안 3배나 증가하여 주요 공중 보건 문제가 되었습니다. 신경 영상 연구에서 축적된 증거에 따르면 비만은 특히 전두-중간변연계 회로 내에서 뇌 기능과 구조에 부정적인 영향을 미칩니다. 비만한 개인은 음식 신호, 미각 및 후각, 휴식 상태 활동 및 기능적 연결성, 의사 결정, 억제 제어, 학습/기억 및 주의력을 포함한 인지 작업에 대해 비정상적인 신경 반응을 보입니다. 또한 비만은 대뇌 피질 형태계의 변화, 회백질/백질 양의 감소, 백질 완전성 손상과 관련이 있습니다. 임상에서 비만에 가장 효과적인 치료법인 비만 수술을 포함한 다양한 중재 및 치료뿐만 아니라 경두개 직류 자극, 경두개 자기 자극 및 신경 피드백과 같은 식이요법, 운동, 약리학 및 신경 조절 중재가 채택되어 유망한 결과를 얻었습니다. 이러한 개입과 치료는 보상 처리, 음식 섭취 조절 및 인지 기능과 관련된 뇌 영역의 과잉 및 활성화 저하를 정상화하고 뇌 구조적 이상 회복을 촉진하는 것으로 보입니다. 이 논문은 새롭고 효과적인 치료법의 개발을 안내하기 위해 비만과 중재의 기본 신경 메커니즘에 대한 최근의 신경영상 발전에 대한 포괄적인 문헌 검토를 제공합니다.

전 세계 비만 유병률은 1975년 1% 미만에서 2016년 6~8%로 지난 40년 동안 크게 증가했습니다[1]. 2016년에는 전 세계 성인의 3분의 1 이상이 과체중 또는 비만으로 분류되었으며, 5세 미만 어린이도 4,100만 명에 달했습니다[2]. 2017년부터 2018년까지의 데이터에 따르면 미국 성인의 42.4% 이상이 비만을 안고 살고 있으며 이는 1999~2000년의 30.5%에서 증가한 것입니다[3]. 중국 성인의 비만 유병률은 2004년 평균 BMI가 22.7kg/m2인 3.1%에서 2018년 평균 BMI가 24.4kg/m2인 8.1%로 증가했으며[4] 성인의 약 절반과 어린이의 5분의 1이 과체중입니다. 또는 비만 [5]. 중국은 거의 9천만 명에 달하는 비만인구를 보유해 미국을 제치고 가장 비만인 국가가 되었으며, 미국은 8천7백만 명 이상으로 그 뒤를 바짝 쫓고 있습니다[6]. 비만은 모든 연령층과 인구통계학적 배경에 영향을 미치며[7] 제2형 당뇨병, 심혈관 질환, 암을 포함한 다양한 질병의 위험을 증가시키며 알츠하이머병을 포함한 치매의 위험 요소로 간주됩니다[8,9,10] . 따라서 식욕과 체중을 조절하는 정신생리학적 메커니즘에 대한 이해를 높이는 것은 비만 퇴치에 효과적인 치료법을 개발하는 데 필수적입니다.

지난 20년 동안 기능적(fMRI), 구조적(sMRI) 및 확산 텐서 영상(DTI)을 포함한 신경 영상, 특히 자기 공명 영상(MRI)은 섭식 행동과 관련된 신경생물학의 근본적인 변화를 조사하기 위한 인기 있고 빠르게 발전하는 도구가 되었습니다. 인간의 비만에. fMRI는 헤모글로빈의 상자성 특성의 혈액 산소 수준 의존성(굵게) 변화로부터 국소 신경 활동을 추론합니다[11]. fMRI 연구 패러다임은 시각, 후각 또는 미각(미각) 음식 대 제어 단서 또는 다양한 범주의 음식 단서(즉, 기호성이 높음 대 낮음, 칼로리가 높음 대 낮음)에 대한 뇌의 반응을 검사합니다. 또는 다른 상태(즉, 식전 대 식후, 배고픔 대 포만감, 단식 대 식사 후)[12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23, 24,25,26,27,28,29,30,31]. 이러한 신호 반응성 연구 외에도 증가하는 증거는 의사 결정 장애[32], 억제 제어[33], 학습/기억[34] 및 주의력[35]을 포함하여 비만 관련 인지 기능 장애를 강조합니다. 비만이 이러한 인지 기능에 미치는 영향을 테스트하기 위해 연구자들은 지불 의지[36,37,38,39], 지연 할인[32, 40,41,42,43], 학습 [ 34], 일화 기억 [44], food Stroop [35] 및 Go-No/Go [33] 작업. 휴식 상태 fMRI(RS-fMRI)는 상당한 칼로리 음식 섭취 또는 체중 감량 개입 전후의 휴식 상태 뇌 활동을 평가하는 데에도 활용됩니다. ,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63]. sMRI는 회색질(GM) 및 백색질(WM) 볼륨을 포함한 해부학적 정보를 얻는 데 자주 사용됩니다. 77,78,79,80] 및 피질 형태계측 [81,82,83,84,85]. DTI는 부분 이방성(FA), 평균(MD), 축(AD) 및 방사형 확산도(RD)로 정량화된 WM 영역의 무결성을 평가하기 위한 매우 민감한 도구입니다[86,87,88,89,90 ,91,92,93,94,95,96]. 또한 다중 모드 MRI는 뇌의 기능적 변화와 구조적 변화를 동시에 검사하는 새로운 도구입니다 [55, 97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117].