Diferenças comportamentais, computacionais e genéticas na explicação da relação entre obesidade e aprendizagem por reforçamento

Abstract

A aprendizagem por reforçamento (AR) é a habilidade de associar estímulos do ambiente e adaptar o comportamento conforme suas consequências. Prejuízos na aprendizagem por reforçamento negativo (ARN) foram observados na obesidade e no consumo de dietas ricas em gordura saturada em modelos animais. O objetivo da tese foi aprofundar aspectos comportamentais, computacionais e genéticos da AR no contexto da obesidade e do consumo de dietas obesogênicas. Quatro estudos foram desenvolvidos. O estudo 1) investigou a relação entre obesidade e AR através de uma revisão sistemática, encontrando que a obesidade está associada a prejuízos na ARN. O estudo 2) apresenta a validação comportamental e computacional de um método online de avaliação da relação entre AR e memória de trabalho (MT). O estudo 3) utiliza o método do estudo 2) para avaliar de que maneira a obesidade ou o consumo de gordura saturada estão ligadas a alterações na AR e MT. Análises computacionais indicaram que o sobrepeso/obesidade está ligado à uma menor ARN e menor uso de estratégias cognitivas em jovens adultos. O consumo de gordura saturada também foi associado a prejuízos na AR em uma amostra distinta de jovens adultos. No estudo 4), o consumo de uma dieta rica em gordura saturada está associado a menor ARN em crianças com um escore poligênico associado à ARN (ePRS-D2-STR) em duas coortes independentes. Conclui-se que prejuízos na ARN na obesidade são provavelmente decorrentes do consumo excessivo de gordura saturada em adultos e que o consumo de gordura saturada interage com o genótipo para influenciar este tipo de aprendizagem em crianças.

Reinforcement Learning (RL) is the ability to associate environmental stimuli and to change behavior according to its consequences. Impairments in negative reinforcement learning (NRL) were observed in obesity and consumption of saturated fat-rich diets in animal models. This dissertation aimed to deepen behavioral, computational, and genetic aspects of RL in the context of obesity and the context of obesogenic diet consumption. Four studies were conducted. Study 1) investigated the relationship between obesity and RL through a systematic review and found that obesity was more associated with impairments in NRL. Study 2) presented a behavioral and computational validation of the relationship between RL and working memory (WM). Study 3) applies the method developed in Study 2) to evaluate how obesity and saturated fat consumption were related to altered RL or WM. Computational analyses revealed that overweight/obesity was associated with decreased NRL and less use of cognitive strategies in young adults. Saturated fat consumption was related to impairments in RL in a distinct sample. In Study 4, consumption of saturated fat-rich diet was associated with decreased NRL in children presenting a polygenic score associated with NRL (ePRS-D2-STR), in two independent cohort. One concludes that NRL impairments in obesity are probably due to the excessive consumption of saturated fat in adults and that saturated fat consumption interacts with genotype in children to predict NRL.