Milkshake Acutely Stimulates Dopamine Release in Ventral and Dorsal Striatum in Healthy-Weight Individuals and Patients with Severe Obesity Undergoing Bariatric Surgery: A Pilot Study

Abstract

The overconsumption of palatable energy-dense foods drives obesity, but few human studies have investigated dopamine (DA) release in response to the consumption of a palatable meal, a putative mediator of excess intake in obesity. We imaged [11C]raclopride in the brain with positron emission tomography (PET) to assess striatal dopamine (DA) receptor binding pre- and post-consumption of a highly palatable milkshake (250 mL, 420 kcal) in 11 females, 6 of whom had severe obesity, and 5 of whom had healthy-weight. Those with severe obesity underwent assessments pre- and 3 months post-vertical sleeve gastrectomy (VSG). Our results demonstrated decreased post- vs. pre-meal DA receptor binding in the ventral striatum (p = 0.032), posterior putamen (p = 0.012), and anterior caudate (p = 0.018), consistent with meal-stimulated DA release. Analysis of each group separately suggested that results in the caudate and putamen were disproportionately driven by meal-associated changes in the healthy-weight group. Baseline (pre-meal) DA receptor binding was lower in severe obesity than in the healthy-weight group. Baseline DA receptor binding and DA release did not change from pre- to post-surgery. The results of this small pilot study suggest that milkshake acutely stimulates DA release in the ventral and dorsal striatum. This phenomenon likely contributes to the overconsumption of highly palatable foods in the modern environment.

A interseção neurobiológica entre dopamina, alimentos altamente palatáveis e obesidade: explorando um ciclo vicioso

“…A liberação de DA do estriado estimulada pela refeição pode estimular as vias orossensoriais e pósingestivas para a ingestão cada vez maior de alimentos altamente palatáveis. Isso cria um mecanismo biológico que pode levar a um consumo excessivo (Carnell et al, 2023).…”

“…Além disso, estudos de ressonância magnética funcional humana mostram que as reações do estriado aos sabores alimentares diminuem com o peso mais elevado (Alsiö et al, 2014). Isso apoia a hipótese de que as pessoas com obesidade podem compensar consumindo alimentos mais saborosos para atingir um limite de recompensa, aumentando assim o peso corporal (hipótese de déficit de recompensa) (Carnell et al, 2023). O papel dos neurônios proopiomelanocortina (POMC) é mais complexo e muito trabalho foi feito para descobrir como eles são importantes para a saciedade.…”

“…Além disso, um tema importante na pesquisa neurocientífica moderna é a relação neurobiológica entre dopamina, alimentos altamente palatáveis e obesidade (Carnell et al, 2023). O sistema de recompensa cerebral dopaminérgico é ativado em resposta ao consumo de alimentos com alta densidade calórica e palatabilidade (Wiss et al, 2018).…”