PNAS：大脑结构如何随BMI变化而改变，以及这些变化如何与饮食调节成功相关

本期推荐一篇2024年4月发表在PNAS上的论文《大脑皮层宏观组织如何随BMI变化而改变，以及这些变化如何与饮食调节成功相关》。随着肥胖率的全球性上升，科学家们越来越关注如何通过理解大脑活动来解释和影响人们的饮食行为。特别是在今天，越来越多的研究显示，大脑在我们做出饮食选择时扮演了重要的角色。美国的一项新研究利用功能性磁共振成像（fMRI）技术，探索了人体质量指数（BMI）与大脑皮层组织中宏观梯度变化之间的关系，以及这些变化如何影响个体的饮食调节成功率。

研究团队从先前的三项fMRI研究中汇总了137名志愿者的数据，最终样本为123人，所有参与者的BMI都在35以下。研究的主要目的是分析个体在面对饮食选择时，大脑激活模式如何因BMI不同而有所不同，以及这些差异如何影响他们调节饮食行为的能力。

研究人员让参与者在接受fMRI扫描的同时进行食物选择任务。每个参与者需要在最多四秒的时间里决定是否想吃呈现在屏幕上的食物，并通过按按钮做出反应。研究设置了三种不同的任务条件：关注食物的美味、关注食物的健康价值和自然条件（即参与者按自己的自然习惯作出选择）。自然条件作为实验的基线，代表了个体在没有任何额外指引的情况下的选择行为。

为了捕捉大脑活动，研究人员使用了先进的fMRI技术，并采用了FMRIPREP软件对数据进行预处理。通过建立一般线性模型，分析了在不同条件下的大脑活动。此外，研究还通过行为模型量化了实验室食物任务中个体的饮食调节成功率，这一模型考虑了食物的健康和美味属性对食物选择的影响。

研究结果揭示了一些重要发现。首先，低BMI的个体在进行健康饮食选择时，其大脑状态的改变较小，说明他们调节饮食行为时大脑网络的重组需求较低。相比之下，高BMI的个体在健康饮食选择时需要更多的大脑网络重组。这表明，低BMI个体在实现与健康饮食目标一致的行为改变时，其大脑活动模式更为高效，而高BMI个体则可能在大脑功能动态调整方面存在障碍。

通过这项研究，科学家们不仅进一步理解了大脑如何调节复杂的饮食行为，还为未来如何通过影响大脑活动来帮助人们做出更健康的饮食选择提供了可能的方向。这项研究的方法和发现为肥胖治疗和饮食行为干预提供了宝贵的科学依据，有助于开发出新的治疗策略，以应对全球范围内不断上升的肥胖问题。

论文原文：Janet R, Smallwood J, Hutcherson CA, Plassmann H, Mckeown B, Tusche A. Body mass index-dependent shifts along large-scale gradients in human cortical organization explain dietary regulatory success. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Apr 30;121(18):e2314224121. doi: 10.1073/pnas.2314224121. Epub 2024 Apr 22. PMID: 38648482; PMCID: PMC11067012. ‍ ‍

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