Última actualización web: 20/08/2019

Modelado dinámico causal de las actividades de la cortical insular, estriatal y frontal durante una tarea de Go / No go específica de alimentos

Artículo | Psicología general | 04/02/2019

  • Autor(es): Qinghua He, Xiaolu Huang , Shuyue Zhang...(et.al)
  • Título original: Dynamic Causal Modeling of Insular, Striatal and Prefrontal Cortex Activities during a Food-Specific Go/Nogo Task
  • Fuente: Biological Psychiatry
RESUMEN

Este estudio tiene como objetivo investigar las interacciones dinámicas entre tres sistemas neuronales que están implicadas en adicciones a la sustancia y al comportamiento, en respuesta a las señales de los alimentos en adultos jóvenes. Estos incluyen un sistema impulsivo que involucra el cuerpo estriado, un sistema reflectivo que involucra la corteza prefrontal y un sistema de detección de homeostasis que involucra la corteza insular.

Se reclutaron estudiantes universitarios (N = 45) con varios niveles de índice de masa corporal (IMC). Los datos de la IRMf se adquirieron mientras los participantes realizaban tareas relacionadas con los alimentos de Go / Nogo, con señales de alimentos bajas en calorías y altas. Los participantes fueron escaneados bajo condiciones de saciedad y de comida. El modelado causal dinámico (DCM) se aplicó a los datos para examinar la arquitectura causal de la dinámica acoplada o distribuida entre los sistemas mencionados anteriormente.

Los participantes mostraron dificultades para inhibir las respuestas a los alimentos con alto contenido calórico, como lo sugiere una mayor tasa de falsas alarmas y C para la tarea Go de alimentos bajos en calorías. Esta dificultad se incrementó durante la condición de privación de alimentos. La privación incrementó la actividad neural de (1) tanto la ínsula como el estriado, bilateralmente, en respuesta a los alimentos altos en calorías durante las pruebas de Go, y (2) la corteza cingulada anterior (ACC) y la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) durante las pruebas de Nogo. El análisis de DCM reveló que (1) la privación de alimentos modula las comunicaciones entre la ínsula, el cuerpo estriado y la DLPFC, y (2) las modulaciones se asociaron positivamente con el IMC.

Los resultados apoyan puntos de vista tripartitos de la toma de decisiones. Los estados de privación como el hambre activan la actividad insular, que a su vez modula el equilibrio entre los sistemas impulsivo y reflexivo cuando se enfrentan a señales de comida tentadoras.

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ABSTRACT

Background
This study aims to investigate the dynamic interactions among three neural systems that are implicated in substance and behavioral addictions, in response to food cues in young adults. These include an impulsive system involving the striatum, a reflective system involving the prefrontal cortex, and a homeostasis sensing system involving the insular cortex.
Methods
College students (N = 45) with various levels of body mass index (BMI) were recruited. fMRI data were acquired while participants perform food-related Go/Nogo tasks, with low- and high-calorie food cues. Participants were scanned under both food satiety and deprivation conditions. Dynamic causal modeling (DCM) was applied to the data to examine the causal architecture of coupled or distributed dynamics among the abovementioned systems.
Results
Participants showed difficulty inhibiting responses to high calorie foods as suggested by higher false alarm rate and C for low-calorie food Go task. This difficulty was enhanced during food deprivation condition. Deprivation increased neural activity of (1) both the insula and the striatum, bilaterally, in response to high calorie foods during Go trials, and (2) the anterior cingulate cortex (ACC) and dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) activity during Nogo trials. DCM analysis revealed that (1) food deprivation modulates the communications between the insula, striatum and DLPFC, and (2) the modulations were positively associated with BMI.
Conclusions
The results support tripartite views of decision making. The deprivation states such as hunger triggers insular activity, which in turn modulates the balance between the impulsive and reflective systems when facing tempting food cues.


Food, Dynamic Causal Modeling, fMRI, Insula, Deprivation, Striatum, Dorsolateral Prefrontal Cortex

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Etiquetas: Alimentos, Modelado Causal Dinámico, IRMf, Insula, Deprivación, Estriado, Corteza Prefrontal Dorsolateral

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