Eine Vielzahl an Studien konnte Veränderungen dopaminerger Signale in verschiedenen Stadien von Übergewicht zeigen. Diese Veränderungen wurden mit fehlangepassten Verhaltensweisen wie zum Beispiel maladaptiven Veränderungen im Kontext von Dopamin-abhängigem Verstärkungslernen in Verbindung gebracht. Solche Verhaltensänderungen wiederum können die Entstehung und Aufrechterhaltung von Übergewicht fördern. Tierstudien lieferten erste Hinweise, dass nicht nur Übergewicht an sich, sondern auch eine Ernährung reich an gesättigten Fetten und freien Zuckern – eine der wichtigsten Triebkräfte der aktuellen Adipositas-Pandemie – unabhängig von Übergewicht zu solchen maladaptiven Veränderungen in Dopamin-abhängigem Verhalten beitragen könnte. Belastbare Erkenntnisse aus Studien am Menschen stehen hierzu noch aus. Hier setzt diese Promotionsarbeit an, die den Einfluss einer diätetischen Dopamin-Vorläufer Manipulation – der akuten diätetischen Phenylalanin/ Tyrosin Depletion (APTD) – auf das Verstärkungslernen von zwei Gruppen gesunder Frauen untersucht, die sich in der habituellen Aufnahme von gesättigten Fettsäuren und freien Zuckern unterscheiden. Ausgehend von der Annahme, dass eine Ernährung reich an gesättigten Fetten und freien Zuckern zu veränderten dopaminergen Signalen führen könnte, erwartete ich, dass Dopamin-abhängiges Verstärkungslernen in den beiden Ernährungsgruppen unterschiedlich von der APTD beeinflusst werden würde. Dazu habe ich zunächst mithilfe des Dietary Fat and Free Sugar Kurzfragebogens (DFS) die habituelle Aufnahme von gesättigten Fettsäuren und freien Zuckern von gesunden Probandinnen erhoben. Auf Basis der erreichten Punktzahl im DFS wurden die Probandinnen entweder der Gruppe mit hoher oder der Gruppe mit niedriger Fett- und Zuckeraufnahme zugeteilt. Um einen möglichen Einfluss veränderter dopaminerger Signale zu bestimmen, habe ich dann eine diätetische Phenylalanin und Tyrosin Depletion durchgeführt. Diese Methode hat eine diätetische Manipulation der Dopamin-Synthese mittels Depletion von Dopamin-Vorläufern zum Ziel. Konkret wurde in früheren Studien bereits gezeigt, dass die APTD die peripheren Konzentrationen der Aminosäuren Phenylalanin und Tyrosin senkt, Dopaminvorstufen welche enzymatisch in Dopamin umgewandelt werden. Demzufolge senkt die APTD potenziell zentrales Dopamin in beiden Ernährungsgruppen. Verstärkungslernen habe ich schließlich mithilfe der Probabilistischen Auswahlaufgabe (PST), gemessen. Im Ergebnis konnte ich keine direkten Anhaltspunkte für einen Einfluss der Dopamin-Manipulation in Interaktion mit Ernährungsgruppen finden. Dennoch liefert diese Promotionsarbeit wichtige Ansatzpunkte für zukünftige Studien: In einer explorativen Analyse konnte ich vorläufige Hinweise für einen Zusammenhang zwischen Variationen in Dopamin-Vorstufen und einer habituellen fett- und zuckerreichen Ernährung aufzeigen. / Many studies have found alterations in dopaminergic signaling in different stages of obesity. Such alterations have been linked to maladaptive behaviors such as maladaptive alterations in the context of dopamine-dependent reinforcement learning. These behavioral changes are likely to foster the further emergence and maintenance of obesity. Animal studies have delivered first indications, that not only obesity itself, but also a diet high in saturated fat and free sugars – one of the main drivers of the current obesity epidemic – could independently contribute to such maladaptive alterations in dopamine-dependent behaviors. However, profound evidence in human studies is pending. Addressing this issue, this thesis investigates the influence of a dietary dopamine precursor manipulation – the acute phenylalanine/tyrosine depletion (APTD) – on reinforcement learning in two groups of healthy females that differ in their habitual intake of saturated fat and free sugars. Assuming, that a diet high in saturated fat and free sugars might lead to changes in dopaminergic signaling, I expected a differential influence of APTD on dopamine-dependent reinforcement learning in the diet groups. To test this hypothesis, I firstly assessed the habitual intake of saturated fat and free sugars in healthy female participants using the Dietary Fat and Free Sugar – Short Questionnaire (DFS). According to their score, participants were assigned either to the group with a high or the group with a low habitual intake of fat and sugar. To determine the impact of possible dopaminergic alterations, I secondly administered an acute phenylalanine/tyrosine depletion. This method aims at a dietary manipulation of dopamine synthesis via manipulation of its precursors. Concretely, the APTD has been shown to significantly reduce the peripheral concentration of the amino acids phenylalanine and tyrosine, dopamine precursors that are converted to dopamine enzymatically. Thus, the APTD is likely to lower central dopamine signaling in both diet groups. Thirdly, I measured reinforcement learning with the Probabilistic Selection Task (PST). As a result, I could not find direct evidence for an influence of APTD on reinforcement learning in interaction with diet groups. Nevertheless, this thesis supplies important starting points for further investigation: In an exploratory analysis, I could reveal preliminary evidence for a positive association between variations in dopamine precursors and habitual high-fat high-sugar diet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:82254 |
| Date | 17 November 2022 |
| Creators | Pauli, Larissa Kristin |
| Contributors | Villringer, Arno, Horstmann, Annette, Hesse, Swen, Kovacs, Peter, Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English, German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | https://doi.org/10.1111/jne.12917 |
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