Как преяждането променя мозъка

Чудите ли се дали чийзкейкът този следобед ще промени тялото ви? Докато повечето от нас си представят, че променя линията на талията си, малцина се чудят дали променя и мозъка. Но това се случва и наскоро публикувано проучване (Rossi, 2019) ни показва как.

Идеята, че мозъкът влияе на почти всичко, което правим, не би трябвало да е изненадваща; кого харесваме, как се чувстваме и дори какво ядем се влияе от мозъчната дейност. Лежи дълбоко в основата на нашия мозък, живее група клетки, които съставляват хипоталамуса. Хипоталамусът оркестрира контрол над няколко поведения, свързани с оцеляването на вида; поведения, които, както често казвам на учениците си, включват четирите F на регулацията на хипоталамуса - борба, бягство, хранене и чифтосване.

Както повечето мозъчни региони, хипоталамусът е разделен на по-малки структури; те често се наричат ​​с помощта на думи, които сочат към насоченост. Да разгледаме например страничния хипоталамус. Името му предполага, че той се намира в страничната част на хипоталамуса или далеч от средата. Тези от нас, които се интересуват от мотивирано поведение, знаят, че за да изследвате влиянието на мозъка върху храненето, неизбежно ще пресечете пътя с латералния хипоталамус. Това е така, защото структурата е от решаващо значение за улесняване или увеличаване на храненето. Това става чрез модулиране на метаболизма, храносмилането, секрецията на инсулин и усещането за вкус, за да назовем няколко фактора. Страничният хипоталамус също е силно запазен за всички видове и по този начин е подходящ за моделиране на различни аспекти на човешкото хранително поведение. Така че, когато мислите за повишено хранене, помислете за повишена активност във вашия страничен хипоталамус.

Тази връзка е доказана за първи път в ранни проучвания върху животни, които не са били хора, които показват, че гризачите с увреждане на страничния си хипоталамус често отказват да ядат и обратно, както може да се очаква, стимулирането или активирането на този регион предизвикват ненаситно хранене. Идиосинкразиите на връзката между храненето и страничния хипоталамус оттогава са широко проучени и тези подробности са извън обхвата на нашата дискусия. Бъдете сигурни, обаче, че много отлични поведенчески невролози са посветили неизмерим брой часове, за да информират нашето разбиране за това как страничният хипоталамус медиира храненето и възнаграждението за храна. Статията на Роси и колеги прави точно това, като показва как преяждането реконструира страничния хипоталамус и как тези промени след това влияят върху начина, по който се храним.

Чрез комбиниране на разнообразни клетъчни техники експериментаторите изследват дали диетата с високо съдържание на мазнини променя генната експресия на клетките в страничния хипоталамус. Експериментът е предназначен за сравняване на генната експресия на клетки при мишки, получаващи богата на мазнини диета, спрямо тези, които получават нормална диета. Те откриха променена генна експресия в резултат на затлъстяване в различни клетки в страничния хипоталамус. Въпреки това, най-силните генетични промени, предизвикани от затлъстяването, се наблюдават в клетки, съдържащи протеин, наречен везикуларен глутамат транспортер тип-2. Обикновено тези клетки използват бързодействащ възбуждащ мозъчен химикал, наречен глутамат. Те изследват тези клетки допълнително и откриват, че те реагират на консумацията на захар; мащабът на реакцията обаче зависи от мотивационното състояние на животните: Колко храна е искало животното, е повлияло на това колко чувствителни са клетките към захарта.

Предварително хранене на мишките (ниско мотивационно състояние) или въвеждане на 24-часово състояние на гладно (високомотивационно състояние) преди експеримента контролирана мотивация за храна. Възбудителните клетки в страничния хипоталамус на животни в ниско мотивационно състояние (не гладни) изпитват по-голямо активиране след консумация на захар, отколкото при животни, които гладуват. Това показва, че ситостта на храната влияе върху възнаграждението, кодиращо храната, възникваща в страничния хипоталамус.

Най-интересното в кодиращия профил на тези възбуждащи клетки е, че диетата с високо съдържание на мазнини също променя степента на отговора им. А именно, клетките на животни на редовен хранителен режим поддържат способността си да откриват консумацията на захар, но клетките на мишки на диета с високо съдържание на мазнини стават все по-малко чувствителни към захарта; по този начин, промяната в мозъка.

Тези открития са нови и вълнуващи, тъй като показват, че диетата с високо съдържание на мазнини променя кодирането за хранителна награда в отделни клетки в страничния хипоталамус. Освен това сега виждаме, че хроничната диета с високо съдържание на мазнини модифицира страничния хипоталамус, като възпрепятства нервната им реакция и по този начин отслабва ендогенната „спирачка“ за хранене. С други думи, диетата с високо съдържание на мазнини може да промени мозъка ви, за да насърчи преяждането.