如今肥胖率不断上升,在许多国家都成为了棘手的健康问题。世界卫生组织提出肥胖已经成为影响全球健康的一个主要问题。肥胖/超重的发展是导致慢性疾病的主要危险因素,比如II型糖尿病、高血压、高血脂、癌症、冠心病、胆囊疾病、中风和其他呼吸系统疾病等。调查报告显示,我国的肥胖数量已超过美国,位居世界首位。限制性饮食(restrainted eating),俗称节食,是应对肥胖和控制/维持体重的普遍方式,在女性群体中尤为普遍,她们是长期以减少或维持体重为目的,持续限制热量摄入的慢性节食者。调查显示,大部分女性报告对自己的体重非常关注,即使她们的体重处于正常或较瘦的状态,也认为自己较重或偏胖,过去或是现在,对食物的摄入量进行严格控制。然而,高美味、高吸引力、高热量的食物在日常生活的环境中随处可见且极易获取,来自食物的诱惑无时不在,这无疑为维持、减轻体重增添了挑战。因此,尽管她们想要控制饮食,但大部分人并不太成功,日常饮食管理存在困难。导致限制饮食失败的原因是什么,如何成功地控制饮食,维持或减少体重?Stroebe et al.(2008)提出的目标矛盾模型(The goal conflict model of eating behavior)认为限制性饮食者对于食物或进食持有两个相矛盾的目标:进食享乐目标(eating enjoyment goal)、体重控制目标(weight control goal),这两种目标是相冲突的,导致了饮食管理中的困难,目标作用的效应决定了限制性饮食的成功与失败。前人关于限制性饮食成功与失败的研究,主要围绕注意偏向、抑制控制能力、工作记忆开展。研究表明当个体暴露在美味的食物线索,会引起进食享乐目标,吸引对食物更多的注意加工,导致食物相关的抑制控制力、工作记忆下降,进食量增加;而节食/体重相关线索,则激活体重控制目标,减少对食物注意,进食量减少。成功限制性饮食者,由于反复成功地自我控制,在诱惑的食物环境中能与体重控制目标联系;而失败限制性饮食者进食享乐目标的激活则会抑制体重控制目标的作用。但是进食享乐与体重控制目标的潜在神经机制还并不清楚。因此基于目标矛盾模型,本研究采用功能性磁共振技术(functional magnetic resonance imaging,fMRI),在食物决策任务中,探讨限制性饮食成功与失败的机制。首先在引起两种矛盾目标的食物决策情境下,探索进食享乐与体重控制目标对成功与失败者的作用,以及其潜在的神经基础。由于食物决策中的冲突可能由外部刺激诱发(比如,环境中的瘦身材,增强了当下的体重控制目标,引发与食物进食享乐的冲突),也可能是个体内部目标之间的冲突(自身存在的进食享乐与体重控制冲突)。因此从进食享乐与体重控制的外部冲突和内部冲突两方面进行研究。其次探索食物决策中的脑激活水平对实际饮食与体重的影响。最后考察营养标签对食物决策的改善效果。研究一旨在从外部体重/节食刺激引起进食享乐与体重控制目标冲突的情境中论证目标矛盾模型,考察成功与失败者食物决策的行为模式。目标矛盾模型认为,节食/体重线索会诱发体重控制目标,美味的高热量食物会激活进食享乐目标。因此设计了新颖的食物决策范式,在高热量食物决策中同时呈现体重/节食线索,引发个体重控制与进食享乐的冲突。实验1将高热量食物图片与半透明化的瘦身材图片(实验条件)、餐具图片(对照条件)融合,或高热量食物图片上无任何刺激(控制条件)。实验2在高热量食物图片上呈现节食/体重词语(实验条件)、食物词(对照条件),或高热量食物图片上无任何刺激(控制条件)。成功者与失败者对高热量食物进行选择,是否进食。实验1与实验2的结果一致显示,与成功者相比,失败者选择高热量食物的比例更多;与对照条件、控制条件相比,节食/体重线索(实验条件)减少了高热量食物的选择,并引起了反应时变慢。实验2的结果进一步显示,与成功者相比,失败者在实验条件(节食/体重线索)下反应时变慢。可能在美味食物线索中,失败者更多的受到进食享乐目标的调控,选择了较多高热量食物;而成功者则更多的受到体重控制目标的指导,选择高热量食物较少。通过节食/体重线索提示能启动体重控制目标,促使成功者在食物线索中与体重控制目标联系更紧密,而在失败者引发了进食享乐与体重控制目标的冲突,减少高热量食物的选择。在外部刺激诱发冲突决策情境的新视角上丰富了目标矛盾模型。研究二旨在从内部冲突决策情境的角度论证目标矛盾模型,并揭示其潜在的神经基础。研究一中体重控制目标是通过外部刺激增强,脱离外部作用,需要依靠自身的体重控制目标和进食享乐抗衡。要引发内部的目标冲突需要采用高-低热量食物决策任务,因为涉及到权衡当前的食物享受(选择高热量食物)和未来的控制体重和健康益处(选择低热量食物)。因此在高-低热量食物决策过程中考察成功与失败者的决策行为(实验3)与脑机制模式(实验4)。食物决策任务设置了两种情境,即容易决策情境(高、低热量食物美味度一致,冲突较少,低热量食物同高热量食物一样美味又符合体重控制目标)和困难决策情境(高热量食物较低热量食物更美味,冲突较多,需要抵制更美味的高热量食物的诱惑)。结果显示,失败者比成功者更多的选择了高热量食物,这验证了研究一的结论,失败者更多的受到进食享乐目标的调控。并且失败者在与奖赏有关脑区尾状核(caudate)、丘脑(thalamus)激活更强;成功者则在较困难的决策时,经历更长时间的考虑,更少的选择高热量食物,冲突监控脑区前扣带回(anterior cingulate cortex)与抑制控制脑区额下回(inferior frontal gyrus)、额内侧回(medial frontal gyrus)功能连接更强。目标矛盾模型在神经层面进一步得到论证,在美味食物线索中,失败者更多的受到进食享乐目标的调控,因此大脑奖赏区域尾状核、丘脑激活增强,而成功者则更多的受到体重控制目标的指导,大脑冲突监控区域的前扣带回与抑制控制区域额下回、额内侧回功能连接增强。对食物较强的奖赏反应与较弱的冲突监控、抑制控制能力是导致限制性饮食失败的原因之一。研究三探索成功与失败者在食物决策中大脑激活模式对日常饮食行为、一年后体重变化的预测。分为两个实验,实验5在核磁扫描后的一个星期,对被试的饮食情况取样,探查大脑激活模式对实际进食的影响。结果显示,失败者在奖赏、味觉加工有关的脑岛(insula)、壳核(putamen)以及与记忆加工有关的海马(hippocampus)激活水平越强,日常的进食量增多;而与冲突监控相关脑区前扣带回(anterior cingulate cortex)激活越强,渴望实施就会越少,但是抑制控制脑区额下回(inferior frontal gyrus)、额中回(middle frontal gyrus)较强的激活水平没有减少日常的进食量。成功者则被发现在额下回的激活水平越强,日常对食物的渴望就越弱,饮食管理较好。实验6探查了大脑激活模式对被试一年后体重变化的影响。结果显示,失败者在脑岛、壳核、杏仁核(amygdala)、海马的激活水平能预测一年后体重的变化,上述区域激活越强,一年后的体重增加越多;成功者没有发现能预测体重变化的脑区。综上,失败者在奖赏寻求、美味的内感受、愉悦情绪体验、以及记忆有关的壳核、脑岛、杏仁核、海马激活较强,会导致进食量与体重的增加。研究四尝试找到改善不健康进食的方法。食物营养标签是一种国家干预政策,起着提醒消费者食物营养价值的作用。先前的证据表明,与单纯的数字型营养标签相比,彩色的交通信号营养标签更有效地传达了食物的营养水平,并增加了健康产品的选择。因此在食物决策中,从行为层面(实验7)和神经层面(实验8),探究纯数字型营养标签与外显的交通信号营养标签对食物决策影响的有效性,找到有效的食物标签干预方案。限制性饮食者参与带有营养标签的食物决策任务。高热量食物和低热量食物分别带有交通信号营养标签,或纯数字营养标签。研究发现,与纯数字营养标签相比,红色交通信号营养标签会减少高热量食物选择,并激活了与冲突监控/监测决策动态结果有关的脑区前扣带回(anterior cingulate cortex)、抑制控制脑区额内侧回(medial frontal gyrus)和辅助运动区(supplementary motor area)。并且,还发现红色交通信号营养标签增强了前扣带回和抑制区域额下回(inferior frontal gyrus)和额中回(middle frontal gyrus)的功能连接。这些结果表明,相对于目前使用的纯数字营养标签,交通信号营养标签可能是一种更有效的公共政策干预手段。本研究属首次在食物决策任务中使用fMRI技术探究导致限制性饮食失败与成功脑机制。在理论上,从内部和外部引发目标冲突的新视角丰富了目标矛盾模型,并利用fMRI技术从神经层面扩展理论模型,揭示进食享乐与体重控制目标的潜在神经基础。在研究方法上,设计了新颖的冲突食物决策任务,对进食享乐与体重控制目标的作用进行了探讨。在研究内容上,对自我控制的两个子成分进行了更深入的研究,对冲突监控与抑制控制力进行探讨,比较成功者与失败者在冲突监控与抑制控制相关大脑激活与功能连接的模式。最后对被试日常生活的饮食指标与体重变化指数观测,探讨大脑激活模式对饮食与体重的影响,使得结果更具生态效度和现实意义。综上所述,本研究在食物冲突决策情境中丰富了目标矛盾模型,并从神经层面对模型进行扩展,揭示了进食享乐与体重控制目标影响饮食行为涉及到的神经过程,对食物较强的奖赏反应与较弱的冲突监控、抑制控制能力导致进食量与体重增加,最终限制性饮食失败。这为临床应用提供了可行性的方案,在未来的干预中,可以针对奖赏、自我控制神经(冲突监控与抑制控制)采取措施,比如采用经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)对相关脑区进行刺激;利用神经反馈(neurofeedback)方法,自我调节相关脑区信号值来改善不健康进食行为。此外,相对纯数字营养标签,交通信号营养标签改善不健康进食更有效,在社会中可以运用交通信号营养标签来改善不健康食物商品的选购。