نشر في الصيغة النهائية المعدلة على النحو التالي:
- بيول الطب النفسي. 2013 May 1؛ 73 (9): 827 – 835.
- نشرت على الانترنت 2013 مارس 26. دوى: 10.1016 / j.biopsych.2013.01.032
PMCID: PMC3658316
NIHMSID: NIHMS461257
راجيتا سينها، دكتوراه1,2,3 و أنيا جاستريبوف، ماجستير، دكتوراه4,5
تتوفر النسخة النهائية المعدلة للناشر من هذه المقالة على بيول الطب النفسي
انظر المواد الأخرى في PMC ذلك استشهد المادة المنشورة.
ملخص
يرتبط الإجهاد بالبدانة ويتداخل بيولوجيا الأعصاب مع الإجهاد وتنظيم الطاقة. ستناقش هذه المراجعة الإجهاد ، والرجعية ، وعلم الأعصاب الإجهاد وتداخله مع التنظيم العصبي للشهية واستتباب الطاقة. الإجهاد هو عامل خطر رئيسي في تطوير الإدمان والانتكاس الإدمان. مستويات عالية من الإجهاد يتغير أنماط الأكل ويزيد من استهلاك الأطعمة عالية الأداء (HP) ، والتي بدورها تزيد من التحفيز من الأطعمة HP والحمل allostatic. وتناقش الآليات العصبية التي يؤثر فيها الإجهاد على مسارات المكافأة من أجل تحفيز التحفيز واستهلاك الأطعمة من HP وكذلك الأدوية المسببة للإدمان. مع التحفيز المعزز لأطعمة HP والإفراط في استهلاك هذه الأطعمة ، هناك تكيفات في دوائر الضغط والمكافأة التي تعزز الدافع المرتبط بالإجهاد والمتعلق بالأغذية من HP بالإضافة إلى التكيفات الأيضية المصاحبة ، بما في ذلك التغيرات في أيض الجلوكوز وحساسية الأنسولين ، وغيرها من الهرمونات المتعلقة بالطاقة homeostatsis. هذه التغيرات الأيضية بدورها قد تؤثر أيضا على نشاط الدوبامين للتأثير على حافز الطعام وتناول الأطعمة. يتم اقتراح نموذج إرشادي متكامل حيث تؤدي المستويات العالية المتكررة من الإجهاد إلى تغيير بيولوجية الإجهاد وتنظيم الشهية / الطاقة ، مع كل من المكونات التي تؤثر بشكل مباشر على الآليات العصبية التي تساهم في التحفيز الغذائي الذي يسببه الإجهاد والغذائي الذي يسببه الغذاء والمشاركة في إفراط هذه الأطعمة لتعزيز خطر زيادة الوزن والسمنة. يتم تحديد الاتجاهات المستقبلية في الأبحاث لزيادة فهم الآليات التي قد تزيد من الإجهاد من زيادة الوزن والسمنة.
السمنة والإدمان: الدور الأساسي للتوتر
لا يزال الإدمان على الكحول والمخدرات يمثل مشكلة صحية عامة كبيرة مع عواقب طبية واجتماعية ومجتمعية مدمرة (1). الإجهاد هو أحد عوامل الخطر الحرجة التي تؤثر على كل من تطور الاضطرابات الإدمانية والانتكاس إلى السلوكيات المسببة للإدمان ، ومن ثم يهدد الدورة والتعافي من هذه الأمراض (2السمنة وباء عالمي ، والولايات المتحدة في طليعة الوباء ، حيث يصنف ثلثا سكانها على أنهم يعانون من زيادة الوزن أو السمنة (مؤشر كتلة الجسم> 25 كجم / م2()3). يتضمن تطوير كل من السمنة والإدمان خصائص نمط الحياة الجينية والبيئية والفردية التي تسهم جميعها في هذا الوباء (4)؛ (5). في حين أن المراجعات السابقة تركز على هذه العوامل ، تستكشف هذه الورقة دور الإجهاد ، والدعامات الغذائية والدوافع الغذائية في المساهمة في الإفراط في السمنة.
الإجهاد والالتهاب
ببساطة ، إجهاد هي العملية التي يؤدي بها أي حدث أو سلسلة من الأحداث العاطفية أو الفسيولوجية الشديدة الصعوبة والتي لا يمكن التحكم فيها إلى إجراء عمليات تكيفية أو غير ملائمة لاستعادة التوازن و / أو الاستقرار (6(،)2). وتشمل أمثلة الضغوط النفسية العاطفية الصراع بين الأشخاص ، أو فقدان علاقة مجدية ، أو البطالة ، أو وفاة أحد أفراد العائلة المقربين ، أو فقدان طفل. تشمل بعض عوامل الضغط الفسيولوجية الشائعة الجوع أو الحرمان من الطعام ، أو الأرق أو الحرمان من النوم ، أو المرض الشديد ، أو ارتفاع درجة الحرارة الشديد ، أو انخفاض حرارة الجسم ، وتأثيرات المخدرات ذات التأثير النفساني ، وحالات سحب الدواء. التكيف التكيف الإجهاد ينطوي على مفهوم allostasis، وهي القدرة على تحقيق الاستقرار الفسيولوجي من خلال التغيير في الوسط الداخلي والحفاظ على الاستقرار الواضح عند نقطة ضبط فسيولوجية جديدة (6)؛ (7)). وفقا ل McEwen وزملائه ، هناك تعديلات مستمرة من البيئة الداخلية ، مع تقلبات في علم وظائف الأعضاء ، والمزاج ، والنشاط كما يستجيب الأفراد والتكيف مع المتطلبات البيئية (7). الإجهاد المفرط للكائن الحي ، ويسمى زيادة الحمل من فرطيؤدي إلى "التآكل والتمزق" للأنظمة التنظيمية التكيفية مما يؤدي إلى تغيرات بيولوجية تؤدي إلى إضعاف عمليات التكيف التكيفية وزيادة حساسية المرض (7). وبالتالي ، فإن المستويات العالية من الإجهاد غير المتحكم فيه وظروف الإجهاد المتكرر والمزمن تعزز الحمل الاستبدادي المتواصل مما يؤدي إلى حالات عصبية واستقلابية وبيولوجية غير منتظمة تساهم في السلوكيات غير المؤهلة وعلم وظائف الأعضاء خارج النطاق التكاملي {McEwen، 2007 #4}.
الإجهاد ، والشدائد المزمنة ، وزيادة التعرض للسمنة
مماثلة لتأثيرات الإجهاد المتكرر والمزمن على زيادة ضعف الإدمان (2) ، تشير أدلة كثيرة من الدراسات السكانية والدراسية الإكلينيكية إلى وجود ارتباط مهم وإيجابي للأحداث المجهدة التي لا يمكن السيطرة عليها بشكل كبير وحالات الإجهاد المزمن بالسمنة ، ومؤشر كتلة الجسم وزيادة الوزن (8(،)9(،)10(،)11). كما يبدو أن هذه العلاقة هي الأقوى بين الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن والذين يتناولون الطعام بنهم (8(،)9(،)12). باستخدام تقييم شامل للمقابلة من الإجهاد التراكمي والمتكرر في عينة المجتمع من البالغين الأصحاء (ن = 588) ، وجدنا أن أعدادا أكبر من الأحداث المجهدة والضغوط المزمنة (انظر الجدول 1) على مدى العمر كان مرتبطا باستخدام الكحول المفرط ، كونه مدخنًا ومؤشر كتلة الجسم أعلى ، بعد التحكم في متغيرات العمر والعرق والجنس والحالة الاجتماعية والاقتصادية (انظر الشكل 1).
بما أن الإجهاد يؤثر على زيادة الوزن ومؤشر كتلة الجسم ، فقد قمنا أيضًا بتقييم تأثيره على الجلوكوز القاعدي والأنسولين ومقاومة الأنسولين. تم تقييم الفحص الصباحي للجلوكوز البلازمي الصيام (FPG) والأنسولين في مجموعة فرعية كبيرة من هؤلاء المتطوعين المجتمع السليم وقد تم حساب تقييم نموذج التوازن (HOMA-IR) كمؤشر لمقاومة الأنسولين. وجدنا أن الإجهاد التراكمي كان مرتبطًا بالتغيرات المرتبطة بمقياس كتلة الجسم في المستويات الأعلى من الجلوكوز والأنسولين و HOMA-IR (الشكل 2). تشير هذه البيانات إلى ارتباطات أقوى بين الإجهاد الكلي التراكمي والخلل الأيضي بين الأفراد في أعلى مقارنة بفئات مؤشر كتلة الجسم السفلى. تتشابه هذه النتائج مع الأبحاث السابقة التي تشير إلى تأثيرات أقوى للتوتر على زيادة استخدام المواد في الأفراد العاديين إلى الثقيل مقارنة بالمستخدمين الخفيف أو الترفيهي (2). وتشير هذه النتائج معًا إلى أن الإجهاد التراكمي والمتكرر يزيد من خطر السمنة وأن الأفراد ذوي مؤشر كتلة الجسم المرتفع ربما يكونون أكثر عرضة لاستهلاك الغذاء المرتبط بالإجهاد وزيادة الوزن لاحقًا.
الإجهاد والأكل السلوكيات
الإجهاد الحاد يغير بشكل كبير الطعام (13)؛ (10)؛ (9). في حين تشير بعض الدراسات إلى انخفاض كمية تناول الطعام تحت الضغط الحاد ، إلا أن الإجهاد الحاد يمكن أن يؤدي أيضًا إلى زيادة المدخول ، خاصة عند توافر الأطعمة الغنية بالسعرات الحرارية (مثل HP)9, 13(،)14(،)15(،)16). على سبيل المثال ، من خلال التقرير الذاتي وحده ، أبلغت نسبة 42٪ من الطلاب عن زيادة استهلاك الطعام مع الإجهاد المتصور ، وذكر 73٪ من المشاركين زيادة في تناول وجبة خفيفة أثناء الإجهاد (17). تظهر نسبة الثلث إلى النصف من الدراسات المختبرية للحيوان أو الإنسان زيادة في تناول الطعام أثناء الإجهاد الحاد ، في حين أن البعض الآخر لا يظهر أي تغيير أو يقلل من تناوله (18(،)11). وهكذا ، في حين أن زيادة تناول الطعام مع الإجهاد الحاد لا يحدث في الجميع ، وبالتأكيد فإنه يؤثر على العديد من الأفراد. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم ملاحظة أن عددًا من العوامل التجريبية يمكن أن تسهم في إجراء أبحاث حول هذه التأثيرات التفاضلية على الطعام الناجم عن الإجهاد الحاد (19(،)20(،)12). وتشمل هذه العوامل النوع المحدد من الضغوطات المستخدمة في التلاعب ، وطول التحريض على الإجهاد ، وطول فترة التعرض لتناول الطعام وكمية ونوع الأطعمة المقدمة في التجربة ، وكذلك مستوى الشبع والجوع في بداية الدراسة. قد تساهم هذه العوامل في التباين في نتائج التجارب المعملية التي تشكل تأثيرات الضغط على تناول الطعام.
هناك أدلة قوية تشير إلى تأثيرات ضارة محتملة من الإجهاد على أنماط الأكل (على سبيل المثال ، تخطي وجبات الطعام ، وتقييد المدخول ، binging) وتفضيل الطعام (10). الإجهاد يمكن أن يزيد من استهلاك الوجبات السريعة (21) والوجبات الخفيفة (22) ، الأطعمة ذات السعرات الحرارية وكثيفة الإستواء (23) ، وقد ارتبط التوتر مع زيادة الشراهة عند تناول الطعام (12). قد تكون آثار الإجهاد مختلفة في العجاف مقارنة بالأفراد البدناء (8, 24-26). وجد أن تناول الطعام الدافع للإجهاد يتفاقم لدى النساء البدينات ، في حين يبدو أن الأكل الناتج عن الإجهاد له تأثير غير متناسق على استهلاك الطعام لدى الأفراد الهزيلات (24). وعلاوة على ذلك ، قد تتعلق التغييرات في أنماط الأكل على استقلاب الكربوهيدرات وحساسية الأنسولين (27). في النساء النحيلات ، يزيد الإكثار من تناول الجلوكوز من الصيام ، استجابة الأنسولين ، ويغير النمط اليومي لإفراز الليبتين.28). تم العثور على تردد وجبة غير منتظمة لزيادة الانسولين استجابة لتناول وجبة اختبار بعد فترة من أنماط الأكل غير النظامية (27). باختصار ، يشير هذا البحث إلى أن الإجهاد قد يشجع أنماط الأكل غير المنتظمة ويغير تفضيل الطعام وأن الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن والسمنة قد يكونون أكثر عرضة لمثل هذه التأثيرات ، ربما عن طريق التكيفات المتعلقة بالوزن في تنظيم الطاقة والتوازن.
علم الأعصاب المتداخلة من الإجهاد واستتباب الطاقة
تتجلى الاستجابات الفسيولوجية للإجهاد الحاد من خلال اثنين من مسارات التوتر المتفاعلة. الأول هو محور الوطاء-الغدة النخامية-الكظرية (HPA) ، الذي يتم فيه إطلاق عامل إطلاق الكورتيكوتروبين (CRF) من النواة المجاورة للبطين (PVN) في منطقة ما تحت المهاد ، مما يحفز إفراز هرمون adrenocorticotrophin (ACTH) من الغدة النخامية الأمامية ، والتي في وقت لاحق يحفز إفراز الجلايكورتيكود (GC) (الكورتيزول أو الكورتيزون) من الغدد الكظرية. والثاني هو الجهاز العصبي اللاإرادي ، الذي يتم تنسيقه من قبل النخاعين الودي (SAM) والأنظمة السمبتاوي. كل من مكونات مسارات الإجهاد هذه تؤثر أيضا على السيتوكينات الالتهابية والمناعة (2)؛ (6).
ينتج عن إفراز CRF و ACTH من الوطاء والغدة النخامية الأمامية أثناء الإجهاد إطلاق GC من قشرة الغدة الكظرية ، والتي بدورها تدعم تحفيز الطاقة وتكوين الجلوكوز. الإجهاد المتعاطف المرتبط بالإجهاد يزيد من ضغط الدم وتحويل تدفق الدم من الجهاز الهضمي إلى العضلات والهيكل العظمي. يتم إنهاء التأثيرات الحادة للإجهاد على CRF و ACTH من خلال التغذية العكسية السلبية من قبل GC ، ودعم العودة إلى التوازن ، وتحت ظروف الإجهاد الحاد هذه ، هناك أدلة قوية على وجود انخفاض ، وليس زيادة ، في كمية الطعام (19(،)9). يستجيب الوطاء للـ GCs عن طريق التغذية المرتدة السلبية ، ولكن أيضًا إلى الأنسولين ، الذي يفرز من البنكرياس وجزء لا يتجزأ من عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز وتخزين الطاقة (29(،)9) ، ولغيرها من الهرمونات ، مثل الليبتين الذي يثبط الشهية ، والغريلين الذي يعزز الشهية (5)؛ (9)؛ كوري ، 2005). يزيد الجلوكوكورتيكويد من مستويات اللبتين والجريلين في البلازما ، كما يزداد جريلين مع الإجهاد ويشارك في تنظيم القلق والمزاج (30). علاوة على ذلك ، هناك عدد من neuropeptides الوهمية ، مثل CRF و propriomelanocortin (POMC) و Neuropeptide Y (NPY) و الببتيد المرتبط بالأكوتي (AgRP) ، بالإضافة إلى مستقبلات melanocortin المشاركة في تنظيم استجابة الإجهاد ، تلعب أيضًا دور في التغذية (31). تغير جلايكورتيكودس التعبير عن هذه الببتيدات العصبية التي تنظم استهلاك الطاقة (32(،)31). على سبيل المثال ، يقلل تناقص الأدرينال ثنائي المدخول الغذائي ، ويزيد إعطاء GC من تناول الطعام عن طريق تحفيز إطلاق NPY ومنع تثبيط CRF (31). علاوة على ذلك ، يقيّد تقييد الغذاء والوجبات الغذائية الغنية بالدهون استجابة HPAaxis للإجهاد والتعبير الجيني GC في عدد من مناطق الدماغ التي تشارك في توازن الطاقة والتوتر (33(،)20(،)18(،)34(،)35). وبالتالي ، فإن الوطاء هو منطقة حرجة في دائرة الإجهاد وكذلك في تنظيم التغذية وتوازن الطاقة.
تؤدي المستويات المزمنة والعالية من الإجهاد المتكرر وغير القابل للسيطرة إلى خلل في محور HPA ، مع تغيرات في التعبير الجيني GC (6(،)36) ، وهذا بدوره يؤثر على توازن الطاقة وسلوك التغذية. من المعروف أن التنشيط المزمن لمحور HPA يغير أيض الجلوكوز ويروج لمقاومة الأنسولين ، مع تغيرات في عدد من الهرمونات المرتبطة بالشهية (مثل الليبتين ، جريلين) وتغذية نيوروببتيد (على سبيل المثال NPY) (37(،)38(،)39(،)40). يزيد الضغط المزمن باستمرار من GCs ، ويعزز الدهون في منطقة البطن ، والتي في وجود الانسولين ، يقلل من نشاط محور HPA (9(،)38()33). وقد أظهرت الدراسات العلمية الأساسية أن الستيرويدات الكظرية تزيد من مستويات الجلوكوز والأنسولين وكذلك اختيار وتناول الأطعمة ذات السعرات الحرارية العالية (13(،)14(،)15(،)41). تحتوي GCs المرتفعة والمزمنة والزيادات في الأنسولين على تأثيرات تآزرية على زيادة تناول الطعام من HP وترسب الدهون في منطقة البطن (23(،)9)؛ (42). تؤدي المستويات العالية من الإجهاد المتكرر أيضًا إلى فرط النشاط المتعاطف ، وترتبط الزيادات المرتبطة بالإجهاد في الاستجابات الذاتية بمستويات الأنسولين ومقاومة الأنسولين عند المراهقين والبالغين (43).
آثار الإجهاد على المكافأة الغذائية ، والتحفيز والمدخول
تخضع دارات الإجهاد تحت المهاد لتنظيم المسارات الخارجية من الكورتيكو-الحوفي المشكَّل بواسطة مسارات CRF و NPY و Noradrenergic. يتم البدء في الاستجابة للضغط من خلال اللوزة المخية ويتم تنظيم الإجهاد عن طريق التغذية المرتدة السلبية إلى مناطق الحصين القشرية الفصمية الأمامية (mPFC).6). وتشارك الإسقاطات خارج الخلية من CRF في الاستجابات الذاتية والسلوكية للتوتر ، في حين أن الافراج عن NEPY orexigenic خلال الإجهاد وزيادة مرنا NPY في النواة arcuate من المهاد ، اللوزة و hippocampus ، يزيد من التغذية ، ولكن أيضا تقليل القلق والتوتر (31). الإجهاد و GCs تحفيز انتقال الدوبامين وتأثير المكافأة في البحث عن الحيوانات المختبرية واستهلاكها (18(،)13()2). الإجهاد الحاد يزيد من اكتساب المكافأة الغذائية ، وتناول الوجبات الغنية بالدهون (11(،)16) ، والبحث عن الطعام القهري من الأطعمة HP (25) ، ويعزز العادات التي تعتمد على المكافأة (44). كما يعمل الإجهاد على تعزيز الرغبة الشديدة في تناول الحلويات والوجبات الخفيفة وزيادة تناول الطعام من HP في الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن مقارنة مع الأفراد الذين يعانون من نقص الدهون (25).
تؤدي زيادة تناول الأدوية والوجبات الغذائية الغنية بالدهون إلى تغيير نشاط CRF و GC و Noradrenergic لزيادة حساسية مسارات المكافأة (بما في ذلك منطقة tegmental البطنية [VTA] والنواة المتكئة [NAc] والمخطط الظهري ومنطقة MPFC التي تؤثر على تفضيل المواد المسببة للإدمان و الأطعمة HP ويزيد حنين المخدرات / الطعام وتناول (45(،)2)، (46). والأهم من ذلك ، تتداخل هذه الدائرة التحفيزية مع المناطق الحسية / العاطفية (على سبيل المثال ، اللوزة ، والحصين ، والنعام) التي تلعب دورًا في مواجهة العواطف والتوتر ، وفي عمليات التعلم والذاكرة التي تنطوي عليها المفاوضات حول الاستجابات السلوكية والإدراكية الحاسمة للتكيف استتباب (2)؛ (47). على سبيل المثال ، تلعب اللوزة والحصين والنعز دورًا مهمًا في ترميز المكافآت ، ومكافأة التعلم المستندة إلى جديلة والذاكرة للحصول على إشارات عاطفية ومكافأة عالية وتقوية العاطفة ومكافأة التغذية القائمة على التلوين (48(،)49). من ناحية أخرى ، فإن المكونات الوسطى والجانبية لقشرة الفص الجبهي (PFC) تشارك في وظائف التحكم الإدراكي والتنفيذية الأعلى وأيضاً في تنظيم العواطف والاستجابات الفسيولوجية والدوافع والرغبات والشغف (50). يغير الإجهاد المرتفع والمتكرر الاستجابات البنيوية والوظيفية في مناطق الدماغ الأمامية والجوفية ، مما يوفر بعض الأسس لتأثير الإجهاد المزمن على المناطق القشرية-الحوفية التي تعدل مكافئة الطعام وشغفه (51)؛ (52). تتسق هذه النتائج مع الأبحاث السلوكية والسريرية التي تشير إلى أن الإجهاد أو التأثير السلبي يؤثر على تقليل الانفعالات العاطفية والحشوية والسلوكية ، وزيادة الاندفاع (2) والتي بدورها ترتبط بمشاركة أكبر في الكحول والتدخين وغيره من تعاطي المخدرات وكذلك زيادة تناول الأطعمة التي تنتجها HP (23)؛ (53)؛ (54). مع زيادة التركيز على الإدمان على الطعام وكيف يمكن أن تؤدي الرغبة الشديدة للحلويات والدهون إلى تعزيز السمنة (55) ، سيكون من المهم النظر فيما إذا كان التعرض للإدمان على الأغذية يتفاقم بسبب الإجهاد المزمن.
إشارات الغذاء ومكافأة الطعام والتحفيز والمدخول
العظة الغذائية مستساغة للغاية موجودة في كل مكان في بيئة obesogenic الحالية. قد يزيد التعرض لهذه الإشارات الغذائية من HP من تناول الطعام ويساهم في زيادة الوزن (49). مثل هذه الأطعمة تكون مجزية ، وتحفز مسارات مكافأة الدماغ ، ومن خلال آليات التعلم / التكييف ، تزيد من احتمالية طلب الطعام واستهلاكه من HP (56(،)57(،)58). يمكن أن تصبح الحيوانات والبشر مشردين للبحث عن هذه الأطعمة التي تستهلكها HP واستهلاكها ، خاصة في سياق المنبهات أو "الإشارات" المرتبطة بأطعمة HP في البيئة (55(،)59(،)57). تؤدي مثل هذه الزيادات في التكييف والزيادات ذات الصلة في تناول الأطعمة التي تنتجها HP إلى عمليات التكيف في مسارات المكافأة / التحفيز العصبي ، والتي تحدث مع زيادة بروز هذه الأطعمة التي تنتجها HP ، وبالتالي ينتج عنها زيادة "الرغبة" والبحث عن أطعمة HP ، على غرار عمليات التحفيز التي تحدث مع زيادة تناول الكحول والمخدرات (60). تظهر الآن مجموعة كبيرة من أبحاث الحيوانات وتصوير الأعصاب البشرية المتنامية بوضوح إشراك مناطق مكافآت الدماغ وزيادة انتقال الدوبامين مع التعرض لجذب المواد الغذائية من HP ، مع زيادات مصاحبة في الرغبة في الطعام والتحفيز (61(،)62(،)63) ، وزيادة استجابة المناطق مكافأة الدماغ والطعام شغف بين الأفراد مع ارتفاع مؤشر كتلة الجسم (64(،)65(،)66(،)67).
مع زيادة استهلاك الأطعمة من HP ، فإن التغيرات المصاحبة في الكربوهيدرات والتمثيل الغذائي للدهون وحساسية الأنسولين وهرمونات الشهية التي تعمل على تعديل توازن الطاقة تؤثر أيضًا على مناطق المكافأة العصبية التي تشارك في زيادة الملاءمة والرغبة والتحفيز لتناول الطعام (68(،)57(،)69(،)70(،)71(،)72(،)73). على سبيل المثال ، في الأفراد الأصحاء ، يؤدي ارتفاع نسبة الغلوكوز في البلازما إلى تحفيز إفراز الأنسولين ، مما يسمح بإمتصاص الجلوكوز في الأنسجة المحيطية. ومن المثير للاهتمام أن التسريب المركزي للأنسولين قد ثبت كبت الشهية والتغذية (74)؛ (75)؛ (76)؛ (77)؛ (78). ومع ذلك ، فإن المستويات العالية المزمنة من الأنسولين المحيطي ومقاومة الأنسولين ، كما هو ملاحظ لدى العديد من الأفراد المصابين بالبدانة ، قد تشجع على شغف الطعام وتناوله بالإضافة إلى تغيير نشاط الدوبامين في مناطق المكافأة مثل VTA و NAc وطبقة الظهرية (78(،)79(،)80(،)81). وبالمثل ، يؤثر الل leتين وال gريلين على انتقال الدوبامينات في مناطق مكافآت الدماغ وسلوك البحث عن الطعام في الحيوانات ، وينشط مناطق مكافأة المخ في البشر (69(،)70(،)71(،)73). وترتبط أيضا مقاومة الأنسولين و T2DM مع التغييرات في وظيفة دوائر المكافأة العصبية واستجابتهم لمنبهات الغذاء (82(،)79(،)80). لقد أظهرنا مؤخرًا زيادة في التفاعل الحوفي والجسدي للإجهاد وعواطف الطعام في السمنة مقارنة بالأفراد الضعفاء (81) (نرى الشكل 3). علاوة على ذلك ، ارتبط النشاط الأعلى في العانة والمخطط الظهري بمستويات أعلى من الأنسولين ، ومقاومة الأنسولين مع الرغبة في الطعام عندما تعرض المشاركون لسياقات الطعام المفضلة (81). تدعم هذه النتائج معًا فكرة أنه قد تكون هناك تعديلات موازية وذات صلة في الدارات الأيضية والدوافع العصبية التي تتفاعل عن كثب مع التأثير الديناميكي على الجوع والخيارات الغذائية والاختيار والتحفيز لأطعمة HP والإفراط في تناول أطعمة HP.
تشير الدلائل المتزايدة إلى أن الهرمونات المتورطة في الشهية واستتباب الطاقة (مثل الليبتين ، الغريلين ، الأنسولين) قد تلعب أيضًا دورًا في التوق إلى الشغف والمخدرات ومكافأتها ومكافحتها.49)؛ (57)؛ (58)؛ (68)؛ (69)؛ (72)؛ (71لقد ولدت هذه الجمعيات اهتمامًا في استكشاف فكرة "نقل الإدمان" ، أو استبدال "إدمان" واحد ، وفي هذه الحالة بعض الأطعمة ، لآخر ، مثل الكحول أو المواد الأخرى (83). على سبيل المثال ، وجدت دراسة حديثة أن تعاطي الكحول يزداد بعد فقدان الوزن السريع والهام الذي يشهده المرضى الذين يخضعون لجراحات لعلاج البدانة (84). وبالتالي ، قد تلقي الأبحاث المستقبلية حول التداخل المحتمل بين المواد الغذائية والمواد المسببة للإدمان لدى الأفراد الضعفاء الضوء على الآليات الكامنة وراء هذه الظواهر.
الوزن والاعتماد على النظام الغذائي والتكيف مع الإجهاد: التأثير على شغف الطعام وتناوله
تؤدي زيادة مستويات الوزن إلى مستويات أعلى من مستويات الدهون والخضراوات الصحية لأطعمة HP إلى تغيرات في أيض الجلوكوز وحساسية الأنسولين والهرمونات ، وتنظيم الشهية وطاقة المنازل (85(،)57(،)58). وكما هو موضح في الأقسام السابقة ، فإن هذه العوامل الأيضية لا تؤثر فقط على مناطق المكافئات العصبية للتأثير على الدوافع ، ولكنها تؤثر أيضًا على الدوائر الخافضة للحناء ، وتتفاعل مع الإجهاد المتداخل ودارات تنظيم الطاقة. وبالتالي ، فإنه ليس من المستغرب أن ترتبط زيادة الوزن ، ومقاومة الأنسولين واتباع نظام غذائي عالي الدهون مع استجابات GC الضعيفة لتحديات الإجهاد وتغيير الاستجابات الكاتيكولامينية اللاإرادي والطرفي (43(،)20(،)33()34). كما لوحظ سابقا ، ارتفاع مستويات الإجهاد و glucocorticoids تزيد مستويات الجلوكوز والأنسولين وأيضا تعزيز مقاومة الانسولين. وبالمثل ، فقد ثبت أن مستويات عالية من الانسولين المزمنة للحد من الاستجابات محور HPA وزيادة لهجة متعاطفة القاعدية (43(،)86(،)42(،)87). بالإضافة إلى ذلك ، تشير الأدلة إلى أن الإجهاد يؤثر على مستويات الجلوكوز والتنوع في كل من المرضى الذين يعانون من مرض السكري نوع 1 و 2 (88(،)89(،)90) ، في حين أن جريلين ، والتي عبر إشارات مسارات مكافأة يعزز الشهية والتغذية (71) ، وتشارك أيضا في المكافأة الغذائية الناجمة عن الإجهاد والبحث عن الطعام (30()73). وبالتالي ، قد تؤدي التحولات الأيضية المرتبطة بالوزن في نقاط التركيب إلى زيادة الحمل التثبيتي مع زيادة النغمة القاعدية الذاتية وتغيير محور محور HPA (18(،)91(،)40(،)6).
تماشياً مع هذا العمل السابق الذي أظهر مؤشر كتلة الجسم والتكيفات التي تؤثر على المكافأة الغذائية والدافعية ، أظهرنا مؤخرًا أن الإجهاد الحاد يزيد من نشاط اللوزة المخية واستجابة قشرة الدماغ الأوتيتو- الجبهية الوسطية مع الميلك شيك مقابل التلقيع المذاق ، لكن هذا التأثير خاضع للإشراف بمستويات عالية من الكورتيزول و من ارتفاع مؤشر كتلة الجسم على التوالي (92). باستخدام المشبك hyperinsulinemic ، أوضحنا أيضًا أن التنشيط الخفيف لنقص السكر في الدم ينجح في مكافأة الدماغ والمناطق الحوفية (hypothalamus و striatum و amygdala و hippocampus و insula) بشكل تفضيلي إلى تلميحات HP الغذائية ، وهو تأثير يرتبط بزيادة مستويات الكورتيزول ، في حين أنه ينخفض قبل الجبهي الإنسي. التنشيط ، وهو تأثير يرتبط بمستويات الجلوكوز المنخفضة (93). بما أن نقص السكر في الدم يمكن اعتباره ضرر فسيولوجي ، تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن استخدام الجلوكوز قد يحدث بشكل تفاضلي في الدماغ مع زيادة الإجهاد ، مع تحفيز محسّن وإشارات حشوية في وجود إشارات غذائية ولكن مع انخفاض الاستجابة العصبية في ضبط النفس والمناطق التنظيمية قبل الجبهية. . علاوة على ذلك ، كان هذا النمط العصبي أكثر إثارة للإعجاب لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة ، مما يشير إلى أن مثل هذه التعديلات تحدث مع زيادة الوزن ، وربما وضع مسار للتأثيرات الأيضية ذات الصلة بالوزن ، والتأثيرات العصبية ذات الصلة بالتوتر التي تؤثر على حافز الطعام من HP. تقترح هذه الدراسة جنبا إلى جنب مع الأدلة السابقة التي تم الاستشهاد بها محور الغدد الصماء العصبي الاستقلابي-التمثيل الغذائي بشكل رائع والذي في الظروف الصحية العادية ، ينسق الجوانب الفسيولوجية والنفسية للتغذية واستتباب الطاقة ، ولكن مع زيادة عوامل الخطر والتكيف في هذه المسارات ، والدوائر التنظيمية في كل من هذه الأنظمة قد تكون "مختطفة" ، وبالتالي تعزيز زيادة الدافع الغذائي HP والمدخول.
ملخص والنموذج المقترح
تشير الدلائل المتقاربة للأدلة المقدمة إلى أن الإشارات الغذائية في كل مكان من HP ومستويات عالية من الإجهاد قد تغير سلوكيات الطعام وتؤثر على مسارات المكافأة / الدافع الدماغي التي تشارك في الرغبة في تناول الأطعمة التي تنتجها HP والبحث عنها. مثل هذه الاستجابات السلوكية قد تزيد من تعزيز التغيرات في الوزن وكتلة الدهون في الجسم. تدعم الأدلة المتزايدة التكييفات السلوكية المرتبطة بالوزن في التفاعلات الأيضية والغدد العصبية والغدد العصبية (الكورتيكو - الجناحية القاتلة) ، لتحفيز الرغبة في الطعام وتناول الأطعمة تحت ظروف الأطعمة التي تتناولها HP والمنبهات ذات الصلة ومع الإجهاد. وبالتالي ، يتم اقتراح نموذج إرشادي للطريقة التي قد تغير بها الأطعمة والأشكال الغذائية والتعرض للأجهاد من HP المسارات الاستقلابية والتوترية والدافعية للمكافأة في الدماغ والجسم لتعزيز الدافع الغذائي وتناول الطعام من HP. الشكل 4). كما هو موصوف في الأقسام السابقة ، فإن الهرمونات المستجيبة للتوتر (CRF ، GCs) والعوامل الأيضية (الأنسولين ، جريلين ، اللبتين) تؤثر على انتقال الدوبامين في الدماغ ، ومع التكيفات المرتبطة بالوزن (التغيرات المزمنة) ، قد تعزز هذه العوامل مستويات أعلى من HP الدافع الغذائي والمدخول ، عن طريق تعزيز النشاط مكافأة الدماغ. وبالتالي ، أ عملية التغذية إلى الأمام حساسة قد يترتب على ذلك التكيفات ذات الصلة بالوزن في التمثيل الغذائي ، والغدد الصماء العصبية ، والمسارات الجدارية القشرية-الحوفيّة التي تعزز دافع الغذاء لدى HP والمدخول إلى الأفراد الضعفاء. ومن شأن هذه العملية التي تتسم بالحساسية مع زيادة الدافع الغذائي وتناول الطعام من HP ، أن تؤدي بدورها إلى تعزيز زيادة الوزن في المستقبل ، وبالتالي تعزيز دورة التكيفات المتعلقة بالوزن في الضغط والمسارات الأيضية ، وزيادة توعية مسارات تحفيز المخ في سياق طعام HP اﻹﺷﺎرات أو اﻟﻀﻐﻮط ، ﻟﺘﻌﺰﻳﺰ اﻟﺪواﻓﻊ اﻟﻐﺬاﺋﻴﺔ واﻟﻤﺄﺧﻮذ ﻣﻦ HP. بالإضافة إلى الوزن ومؤشر كتلة الجسم ، فإن الفروق الفردية في القابلية الوراثية والفردية للسمنة ، وأنماط الأكل ، ومقاومة الأنسولين ، والإجهاد المزمن ، والمتغيرات النفسية الأخرى قد تزيد من هذه العملية.
الاتجاهات المستقبلية
في حين أن هناك اهتمامًا علميًا متناميًا بالتفاعلات المعقدة بين الإجهاد ، وتوازن الطاقة ، وتنظيم الشهية ، ومكافأة الطعام وتحفيزه وتأثيراته على وباء السمنة ، فهناك فجوات كبيرة في فهمنا لهذه العلاقات. لا يزال عدد من الأسئلة الرئيسية دون إجابة. على سبيل المثال ، ليس من المعروف كيف يؤثر تغيرات الغدد الصماء العصبية المرتبطة بالتوتر في الكورتيزول ، الغريلين ، الأنسولين واللبتين ، على حافز الطعام من HP والمدخول منه. إذا كان الإجهاد المزمن يقلل من استجابات محور HPA ، كما هو موضح في الأبحاث السابقة ، فكيف تؤثر هذه التغييرات على شغف الطعام وتناوله؟ سيكون من المفيد فحص ما إذا كانت التغيرات المرتبطة بالوزن في الإجهاد ، والاستجابات الهرمونية العصبية والاستقلابات تغير من دافع ومقدار الغذاء لدى HP ، وما إذا كانت هذه التغيرات تتنبأ بزيادة الوزن والسمنة في المستقبل. يمكن أن يساعد تحديد المرقمات الحيوية المحددة ووضع تدابير قابلة للقياس لتقييم التكيفات البيوبيولوجية المرتبطة بالإجهاد والإدمان على الغذاء في توجيه الرعاية السريرية المثلى وكذلك استهداف مجموعات فرعية ضعيفة معينة مع تدخلات صحية عامة جديدة. وعلاوة على ذلك ، فإن الأدلة على التغيرات العصبية الجزيئية التي تحدث في الإجهاد والمسارات الأيضية لأنها تتعلق بالأنظمة الغذائية عالية الدهون ، والإجهاد المزمن ، وكيفية ارتباطها بتناول الطعام وزيادة الوزن ، ستكون حاسمة في فهم الدور الذي تلعبه التكيفات التكيفية والاستقلابية. في التحفيز الغذائي ، والإفراط في تناول الطعام وزيادة الوزن.
هناك أيضا ندرة في البيانات عن الآليات الكامنة وراء الفشل في الحفاظ على فقدان الوزن أو الانتكاس إلى الإفراط في تناول الأطعمة من HP وزيادة الوزن ، والتي تكون فيها علاجات السمنة هي الأنسب لأية مجموعة فرعية من الأفراد. يقدم حقل الإدمان دلائل مهمة على التكيفات العصبية الحيوية التي تعزز انتكاس الإدمان وفشل العلاج. كما تم مناقشة الفشل في الحفاظ على فقدان الوزن في سياق الانتكاس للسلوكيات غير المؤاتية (94, 95) ، من الممكن أن تكون هناك آليات مماثلة قد تؤدي إلى الانتكاس إلى الإفراط في تناول الطعام من HP وزيادة الوزن ، ولكن دراسات محددة حول هذا الموضوع نادرة. هناك أيضا ندرة في المعلومات حول التكيفات الأيضية وتأثيراتها ذات الصلة على المكافأة العصبية والإجهاد العصبي التي قد تحدث مع مجموعة متنوعة من التدخلات وفقدان الوزن ، بما في ذلك فقدان الوزن التدريجي ، وفقدان الوزن السريع عن طريق "حمية الانهيار" ، أو مختلف التدخلات الجراحية لعلاج السمنة . بالإضافة إلى ذلك ، هناك عدد من الأمراض المرتبطة بالإجهاد ، مثل اضطرابات المزاج والقلق ، ترتبط بالبدانة و T2DM ، ومن المثير للاهتمام أن الأدوية لمثل هذه الحالات (مثل مضادات الاكتئاب معينة) تزيد من خطر زيادة الوزن ، ولكن هناك القليل من الأدلة لتوضيح ذلك. الآليات الأساسية لهذه الظواهر. في إعداد T2DM ، غالبًا ما يؤدي التحكم في نسبة السكر في الدم مع علاج الأنسولين الخارجي إلى زيادة الوزن. لأن فرط الأنسولين ، أو مقاومة الأنسولين ، أو التأثيرات طويلة الأمد لمقاومة الأنسولين قد تحفز الممرات العصبية الحافزة والمكافئة للطعام لدى الأفراد البدينين والمقاولين للأنسولين ، سيكون من المفيد التحقيق في الطرق العلاجية التي قد تكون أقل احتمالاً للترويج لطعام HP. الرغبة والشراء لتقليل الوزن الزائد في هؤلاء الأفراد المعرضين للإصابة.
وأخيرا ، هناك تطورات جديدة في إدارة السلوكيات والدوائية السلوكية من السمنة ولكن من غير الواضح كيف ترتبط مع التوتر تطبيع ، اضطرابات التمثيل الغذائي والمكافأة في الأفراد يعانون من السمنة الضعيفة. على سبيل المثال ، تشير الأدلة الحديثة إلى أن صيانة الوزن ترتبط بمستوى إجهاد منخفض وقدرة أفضل على التعامل مع الإجهاد (96)؛ (97). بما أن الإجهاد يعزز شغف الطعام والشراهة عند تناول الطعام ، فقد تكون تدخلات الحد من الإجهاد مفيدة في برامج فعالة لإدارة الوزن ، كما أن بعض الدراسات التجريبية لخفض الإجهاد السلوكي في السمنة و T2DM تظهر آثارًا إيجابية على تحسين الإجهاد ، شغف الطعام والوظيفة الفسيولوجية (98, 99). ومع ذلك ، فإن مثل هذا البحث في مهده ويتطلب المزيد من الاهتمام في المستقبل. أيضا ، تعتبر الأدوية المستخدمة لعلاج تعاطي المخدرات أيضا التدخلات المحتملة لفقدان الوزن (100). في الواقع ، سيكون البحث المستقبلي عن زيادة فهمنا لآليات التمثيل الغذائي العصبي السلوكي الكامنة وراء الإجهاد والإدمان والسمنة ذات فائدة كبيرة في تطوير علاجات جديدة لتخفيف الحافز الغذائي من HP ، وزيادة الوزن.
شكر وتقدير
تم دعم هذا العمل بواسطة NIDDK / NIH و 1K12DK094714-01 وخارطة الطريق NIH للصندوق المشترك للأبحاث الطبية UL1-DE019586 و UL1-RR024139 (Yale CTSA) و PL1-DA024859.
الحواشي
إخلاء مسؤولية الناشر: هذا ملف PDF لمخطوطة غير محررة تم قبولها للنشر. كخدمة لعملائنا نحن نقدم هذه النسخة المبكرة من المخطوطة. ستخضع المخطوطة لنسخ وتنضيد ومراجعة الدليل الناتج قبل نشره في شكله النهائي القابل للامتثال. يرجى ملاحظة أنه أثناء اكتشاف أخطاء عملية الإنتاج قد يتم اكتشافها والتي قد تؤثر على المحتوى ، وتتنافي جميع بيانات إخلاء المسؤولية القانونية التي تنطبق على المجلة.
افصاحات مالية د. سينها هو عضو في المجلس الاستشاري العلمي لـ Embera Neutotherapeutics. تساعد Ania Jastreboff شركة ManPower التي توفر مقاولًا لوحدة أبحاث Pfizer New Haven Clinical Research.
مراجع حسابات