Як переїдання змінює мозок

Вам цікаво, чи чизкейк сьогодні після обіду змінить ваше тіло? Хоча більшість із нас уявляє, що це змінює лінію талії, мало хто задається питанням, чи не змінює це і мозок. Але це відбувається, і нещодавно опубліковане дослідження (Rossi, 2019) показує нам, як.

Думка про те, що мозок впливає майже на все, що ми робимо, не повинна дивувати; хто нам подобається, як ми почуваємось і навіть те, що ми їмо, залежить від діяльності мозку. Глибоко біля основи нашого мозку живе група клітин, що складаються з гіпоталамуса. Гіпоталамус оркеструє контроль над кількома способами поведінки, пов’язаними з виживанням виду; поведінка, яка, як я часто кажу своїм студентам, складається з чотирьох F регуляції гіпоталамуса - боротьба, втеча, годування та спаровування.

Як і більшість областей мозку, гіпоталамус поділений на менші структури; їх часто називають за допомогою слів, які вказують на спрямованість. Розглянемо, наприклад, бічний гіпоталамус. З його назви випливає, що він перебуває в бічній частині гіпоталамуса або далеко від середини. Ті з нас, хто цікавиться мотивованою поведінкою, знають, що для вивчення впливу мозку на годування ви неминуче перетинатиметеся з бічним гіпоталамусом. Це тому, що структура має вирішальне значення для полегшення або збільшення їжі. Це робиться шляхом модуляції обміну речовин, травлення, секреції інсуліну та відчуття смаку, щоб назвати декілька факторів. Бічний гіпоталамус також є дуже консервативним для різних видів і, отже, придатний для моделювання різних аспектів харчової поведінки людини. Отже, коли ви думаєте про посилене харчування, думайте про посилену активність у вашому бічному гіпоталамусі.

Цей взаємозв'язок був вперше засвідчений у ранніх дослідженнях на тваринах, які не проводили людські дослідження, які показали, що гризуни, які пошкодили свій бічний гіпоталамус, часто відмовлялися їсти і, навпаки, як можна було очікувати, стимулювання або активація цього регіону викликали ненаситне харчування. Ідіосинкразії зв'язку між прийомом їжі та латеральним гіпоталамусом з тих пір були широко вивчені, і ці деталі виходять за рамки нашого обговорення. Будьте впевнені, що багато чудових поведінкових неврологів присвятили незмірну кількість годин, щоб повідомити наше розуміння того, як бічний гіпоталамус опосередковує прийом їжі та їжі. Стаття Россі та його колег робить саме це, показуючи, як переїдання переробляє бічний гіпоталамус і як ці зміни впливають на те, як ми харчуємось.

Комбінуючи різноманітні клітинні методи, експериментатори досліджували, чи змінює дієта з високим вмістом жиру експресію генів клітин у бічному гіпоталамусі. Експеримент був розроблений для порівняння експресії генів клітин у мишей, які отримували дієту з високим вмістом жиру, та тих, хто отримував звичайну дієту. Вони виявили зміну експресії генів в результаті ожиріння в різних клітинах бічного гіпоталамуса. Однак найсильніші генетичні зміни, спричинені ожирінням, відбулися в клітинах, що містять білок, який називається везикулярним транспортером глутамату типу-2. Як правило, ці клітини використовують швидкодіючу збудливу хімічну речовину мозку, яка називається глутамат. Вони дослідили ці клітини далі і виявили, що вони реагують на споживання цукру; однак, величина реакції залежала від мотиваційного стану тварин: скільки їжі тварина бажала, впливало на те, як клітини реагували на цукор.

Попереднє годування мишей (низькомотиваційний стан) або введення 24-годинного стану голодування (високомотиваційний стан) перед експериментом контролювали мотивацію до їжі. Збудливі клітини в бічному гіпоталамусі тварин із низьким мотиваційним станом (не голодні) відчували більшу активацію після споживання цукру, ніж у тварин, які голодували. Це показує, що насиченість їжею впливає на винагороду, яка кодується за їжу, що відбувається в бічному гіпоталамусі.

Найцікавішим у кодуючому профілі цих збудливих клітин було те, що дієта з високим вмістом жиру також змінювала швидкість їх відповіді. А саме, клітини тварин, які регулярно харчуються, зберігали здатність визначати споживання цукру, однак клітини у мишей, які харчувались з високим вмістом жиру, стали поступово менше реагувати на цукор; таким чином, зміна мозку.

Ці висновки є новими та захоплюючими, оскільки вони показують, що дієта з високим вмістом жиру змінює кодування для отримання харчової винагороди в окремих клітинах бічного гіпоталамуса. Більше того, зараз ми бачимо, що хронічна дієта з високим вмістом жиру модифікує латеральний гіпоталамус, стримуючи їх нервову реакцію і тим самим послаблюючи ендогенне «гальмо» вживання їжі. Іншими словами, дієта з високим вмістом жиру може змінити ваш мозок, сприяючи переїданню.