КОМЕНТАРИ: Това предоставя доказателства за нашата теория за цикъл на склонност към преяждане, както е описано в нашите видеоклипове и статии. Изглежда, че няколко механизма могат да инициират binging в храната, и може би секс, но хронично свръхпотреблението води до натрупването на DeltaFosB и промени в мозъка, свързани със зависимостта.
Проучване Връзки Действие върху инсулин върху мозъка награда Circuitry за затлъстяване (2011)
Изследователите, които докладваха по въпроса за клетъчния метаболизъм, публикация в клетъчната преса през юни, имат онова, което казват, че са част от Първото твърдо доказателство, че инсулинът има пряко въздействие върху схемите за възнаграждение на мозъка. Мишките, чиито центрове за награди вече не могат да реагират на инсулин, ядат повече и стават затлъстели, показват те.
Резултатите показват, че инсулиновата резистентност може да помогне да се обясни защо тези, които са с наднормено тегло, могат да се окажат толкова трудно да се противопоставят на изкушението на храната и да оттеглят теглото.
„След като затлъстите или се плъзнете в положителен енергиен баланс, инсулиновата резистентност в [центъра за възнаграждение на мозъка] може да доведе до порочен кръг“ - каза Йенс Брюнинг от Института за неврологични изследвания "Макс Планк". „Няма доказателства, че това е началото на пътя към затлъстяването, но може да е важен фактор за затлъстяването и за затрудненията, които имаме да се справим с него.“
Предишни проучвания бяха фокусирани главно върху ефекта на инсулина върху мозъчния хипоталамус, регион, който контролира поведението на хранене в това, което Брюнинг описва като основен рефлекс за спиране и стартиране. Но, казва той, всички знаем, че хората преяждат по причини, които имат много повече общо с невропсихологията, отколкото с глада. Храним се въз основа на компанията, която поддържаме, миризмата на храната и настроението ни. „Може да се чувстваме сити, но продължаваме да ядем“, каза Брюнинг.
Неговият екип искаше по-добре да разбере благоприятните аспекти на храната и по-конкретно как инсулинът влияе върху по-високите мозъчни функции. Те се фокусираха върху ключовите неврони на средния мозък, които освобождават допамин, химически пратеник в мозъка, който участва в мотивацията, наказанието и възнаграждението, наред с други функции. Когато инсулиновото сигнализиране е инактивирано в тези неврони, мишките са по-дебели и по-тежки, тъй като ядат твърде много.
Те открили, че инсулинът обикновено кара тези неврони да стрелят по-често, отговор, който е загубен при животни без инсулинови рецептори. Мишките също показват променен отговор на кокаин и захар, когато храната е в недостиг, по-нататъшно доказателство, че центровете за възнаграждение на мозъка зависят от инсулина да функционира нормално.
Ако констатациите се задържат при хората, те могат да имат реални клинични последици.
„Колективно, нашето проучване разкрива критична роля за действието на инсулина в катехоламинергичните неврони при дългосрочен контрол на храненето,“ писаха изследователите. " По-нататъшното изясняване на точната невронална субпопулация (и) и клетъчните механизми, отговорни за този ефект, може по този начин да определи потенциални цели за лечение на затлъстяването. "
Като следваща стъпка, Брунинг каза, че планират да проведат проучвания с функционална магнитно-резонансна томография (fMRI) при хора, които са имали инсулин изкуствено доставен в мозъка, за да видят как това може да повлияе на активността в центъра за награди.
Действието на инсулина в мозъка може да доведе до затлъстяване (2011)
Юни 6th, 2011 в Neuroscience
Богатата на мазнини храна ви прави дебели. Зад това просто уравнение се крият сложни сигнални пътища, по които невротрансмитерите в мозъка контролират енергийния баланс на тялото. Учените от базирания в Кьолн Институт за неврологични изследвания Макс Планк и клъстерът за отлични постижения в областта на клетъчните стресови реакции при заболявания, свързани със стареенето (CECAD) в университета в Кьолн, изясниха важна стъпка в тази сложна контролна верига.
Те успяха да покажат как хормона Инсулинът действа в частта на мозъка, известна като вентромедиален хипоталамус. Консумацията на храни с високо съдържание на мазнини предизвиква отделянето на повече инсулин от панкреаса. Това води до сигнална каскада в специални нервни клетки в мозъка, SF-1 неврони, при които ензимът P13-киназа играе важна роля. В хода на няколко междинни стъпки, инсулинът инхибира предаването на нервните импулси по такъв начин, че чувството за ситост се потиска и енергийните разходи намаляват. Това насърчава наднорменото тегло и затлъстяването.
Хипоталамусът играе важна роля в енергийната хомеостаза: регулирането на енергийния баланс на организма. Специални неврони в тази част на мозъка, известни като POMC клетки, реагират на невротрансмитерите и по този начин контролират хранителното поведение и разхода на енергия. Хормонът инсулин е важна субстанция. Инсулинът причинява въглехидратите, консумирани в храната, за транспортиране до клетките мишени (напр. Мускули) и след това са достъпни за тези клетки като енергиен източник. Когато се консумира храна с високо съдържание на мазнини, в панкреаса се произвежда повече инсулин, а концентрацията му в мозъка също се увеличава. Взаимодействието между инсулина и целевите клетки в мозъка също играе решаваща роля в контрола на енергийния баланс на тялото. Въпреки това, точните молекулярни механизми, които стоят зад контрола, упражняван от инсулин, остават до голяма степен неясни.
Изследователска група, водена от Йенс Брунинг, директор на Института за неврологични изследвания Макс Планк и научен координатор на CECAD (Клетъчен стрес реагира в стареене-асоциирани болести) клъстер на високи постижения в университета в Кьолн е постигнала важна стъпка в обяснението на този сложен регулаторен процес.
Както учените са показали, инсулин в SF-1 невроните - друга група неврони в хипоталамуса - предизвиква сигнална каскада. Интересно е обаче, че тези клетки изглеждат само регулирани от инсулин, когато се консумира високо съдържание на мазнини и в случай на наднормено тегло. Ензимът P13-киназа играе централна роля в тази каскада от вестителски вещества. В хода на междинните етапи в процеса, ензимът активира йонните канали и по този начин предотвратява предаването на нервните импулси. Изследователите подозират, че клетките SF-1 общуват по този начин с POMC клетките.
Киназите са ензими, които активират други молекули чрез фосфорилиране - добавянето на фосфатна група към протеин или друга органична молекула. „Ако инсулинът се свърже със своя рецептор на повърхността на SF-1 клетките, той задейства активирането на PI3-киназата“, обяснява Тим Клёкенер, първи автор на изследването. „PI3-киназата от своя страна контролира образуването на PIP3, друга сигнална молекула, чрез фосфорилиране. PIP3 прави съответните канали в клетъчната стена пропускливи за калиеви йони. " Техният приток кара неврона да се „стреля“ по-бавно и предаването на електрически импулси се потиска.
„Следователно при хората с наднормено тегло инсулинът вероятно индиректно инхибира POMC невроните, които са отговорни за чувството за ситост, чрез посредническата станция на невроните SF-1,“ предполага ученият. „В същото време се наблюдава допълнително увеличаване на консумацията на храна. " Прякото доказателство, че двата вида неврони общуват помежду си по този начин, все още остава да бъде открито.
За да разберат как инсулинът действа в мозъка, учените, базирани в Кьолн, сравняват мишки, които нямат инсулинов рецептор върху SF-1 невроните с мишки, чиито инсулинови рецептори са непокътнати. При нормална консумация на храна учените не откриха разлика между двете групи. Това би означавало, че инсулинът не упражнява ключово влияние върху активността на тези клетки в тънки индивиди. Обаче, когато гризачите бяха хранени с високо съдържание на мазнини храни, тези с дефектен инсулинов рецептор останаха слаби, докато техните колеги с функционални рецептори бързо придобиха тегло. Нарастването на теглото се дължи както на повишаване на апетита, така и на намалените калорични разходи. Този ефект на инсулина може да представлява еволюционна адаптация от организма към нередовно снабдяване с храна и продължителни периоди на глад: ако временно е налице излишък от храна с високо съдържание на мазнини, тялото може да определи енергийните резерви особено ефективно чрез действието на инсулин. ,
Понастоящем не е възможно да се каже дали резултатите от това изследване в крайна сметка ще помогнат за улесняване на целенасочена намеса в енергийния баланс на организма. „В момента все още сме много далеч от практическото приложение“, казва Йенс Брюнинг. „Нашата цел е да разберем как възникват гладът и чувството за ситост. Едва когато разберем цялата система, която работи тук, ще можем да започнем да разработваме лечения. "
Допълнителна информация: Тим Кльокенер, Саймън Хес, Бенгт Ф. Белгардт, Ларс Пейгер, Линда А-В Верхаген, Андреас Хуш, Джонг-Ву Сон, Бриджит Хампел, Харвийн Джийон, Джефри М. Зигман, Брадфорд Б. Лоуъл, Кевин Уилямс, Joel K. Elmquist, Tamas L. Horvath, Peter Kloppenburg, Jens C. Brüning, хранене с високо съдържание на мазнини Подобрява затлъстяването чрез инсулиновите рецептори / P13k-зависимо инхибиране на SF-1 VMH неврони, природа Neuroscience, юни 5th 2011
Предоставено от Max-Planck-Gesellschaft
Механизъм на склонност към мастни киселини, предизвикан от мазнините в червата Стимулиране на ендоканабиноиди (2011)
Проучване открива защо жадуваме за чипс и пържени картофи
Стефани Папас, Старши писател на LiveScience
Дата: 04 юли 2011
Трудно е да се яде само един картофен чипс и ново проучване може да обясни защо.
Мазни храни като чипс и пържени картони задействат тялото да произвежда химикали, подобни на тези, открити в марихуаната, съобщават изследователите днес в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Тези химикали, наречени „ендоканабиноиди“, са част от цикъл, който ви кара да се връщате за още една хапка пържени картофи, установи проучването.
„Това е първата демонстрация, че ендоканабиноидната сигнализация в червата играе важна роля в регулирането на приема на мазнини“, казва в изявление изследователят на изследването Даниеле Пиомели, професор по фармакология в Калифорнийския университет, Ървайн.
Домашни химикали за марихуана
Проучването установи, че мазнините в червата предизвикват освобождаването на ендоканабиноиди в мозъка, но сивите неща между ушите ви не са единственият орган, който произвежда подобни на марихуана химикали. Човешката кожа също прави нещата. Канабиноидите на кожата могат да играят същата роля за нас, както при саксийните растения: Мазна защита от вятъра и слънцето.
Известно е също, че ендоканабиноидите влияят върху апетита и чувството за вкус, според проучване на 2009 в PNAS, което обяснява, че хората, които пушат, пушат марихуана.
В новото проучване Пиомели и колегите й са монтирали плъхове с тръби, които биха изцедили съдържанието на стомасите им, докато са яли или пили. Тези стомашни тръби позволяват на изследователите да разберат дали мазнината действа върху езика, в който случай ще видят
освобождаване на ендоканабиноиди дори с имплантирани епруветки или в червата, в който случай те не биха забелязали ефекта.
Плъховете трябваше да отпиват от здравословен шейк (ванилия), захарен разтвор, богата на протеини течност, наречена пептон, или високомаслена напитка, направена от царевично масло. След това изследователите анестезират и разрязват плъховете, като бързо замразяват органите си за анализ.
Заради любовта към мазнините
Дегустацията на захари и протеини не повлиява отделянето на естествените химикали от марихуана в организма, установиха изследователите. Но вечерята с мазнини го направи. Резултатите показаха, че мазнините на езика задействат сигнал към мозъка, който след това предава съобщение до червата чрез нервен сноп, наречен блуждаещ нерв. Това съобщение командва производството на ендоканабиноиди в червата, което от своя страна задвижва каскада от други сигнали, всички тласкащи едно и също съобщение: Яжте, яжте, яжте!
Това послание би било полезно в еволюционната история на бозайниците, казва Пиомели. Мазнините са от решаващо значение за оцеляването и някога са били трудно дошли в диетата на бозайниците. Но в днешния свят, където магазин за хранителни стоки, пълен с нездравословна храна, седи на всеки ъгъл, нашата еволюционна любов към мазнините лесно се връща.
Резултатите показват, че чрез блокиране на приемането на ендоканабиноидни сигнали, медицинските учени биха могли да прекъснат цикъла, който кара хората да преяждат мазни храни. Блокирането на ендоканабиноидни рецептори в мозъка може да предизвика безпокойство и депресия, казва Пиомели, но лекарство, предназначено да се насочи към червата, може да не предизвика тези отрицателни странични ефекти.
Как нездравословната храна подготвя поведението на мозъка да търси храна (2015)
Февруари 23, 2016 от Christopher Packham
(Medical Xpress) - Настоящата епидемия от затлъстяване в развитите страни трябва да бъде предупреждение за здравните служители в развиващия се свят с новоотворени пазари. Производителите на храни, компаниите за франчайзинг на ресторанти, веригите за доставки на храни и рекламодателите си сътрудничат, за да създадат среда, в която изключително вкусни, енергийно гъсти храни и свързаните с тях сигнали са лесно достъпни; хората обаче все още имат адаптивна невронна архитектура, най-подходяща за среда на недостиг на храна. С други думи, програмирането на мозъка може да затрудни управлението на съвременната хранителна екосистема по метаболитно здравословен начин.
Хората, както всички животни, имат древно генетично програмиране, специално пригодено да гарантира прием на храна и поведение за оцеляване в търсене на храна. Екологичните сигнали оказват силно влияние върху това поведение, като променят невронната архитектура, а корпорациите са усъвършенствали науката да се възползват от реакцията на човешкото удоволствие и може би неволно да препрограмират мозъка на хората, за да търсят излишни калории. В среда, богата на много вкусни, енергийно гъсти храни, разпространението на свързаните с храната сигнали може да доведе до търсене на храна и преяждане, независимо от ситостта, вероятно двигател на затлъстяването.
Група канадски изследователи от Университета в Калгари и Университета на Британска Колумбия наскоро публикуваха резултатите от проучването на мишките в Производството на Националната академия на науките в които те изследват нервните механизми зад тези промени в поведението на търсещите храна.
Програмиране на бъдещото поведение на подхода към храните
Те съобщават, че краткотрайната консумация на изключително вкусна храна - по-специално подсладена храна с високо съдържание на мазнини - всъщност дава възможност за бъдещо поведение на подхода към храната. Те открили, че ефектът е медииран от усилването на възбуждащо синаптично предаване върху допаминови невронии продължава в продължение на дни след първоначалното излагане на 24 часа на подсладени храни с високо съдържание на мазнини.
Тези промени се появяват в вентралната тегментална област на мозъка (VTA) и неговите мезолимбични проекции, област, участваща в адаптирането към екологични подсказки използва се за предвиждане на мотивационно значими резултати - с други думи, VTA е отговорен за създаването на апетит за стимули, за които е установено, че са възнаграждаващи по някакъв начин.
Изследователите пишат: „Тъй като се смята, че засилената възбудна синаптична трансмисия върху допаминовите неврони трансформира неутрални стимули в основна информация, тези промени в възбудната синаптична трансмисия могат да стоят в основата на повишеното поведение на хранителен подход, наблюдавано дни след излагане на подсладени храни с високо съдържание на мазнини и потенциално грундирани увеличена консумация на храна. "
Възможни терапевтични подходи за затлъстяване
Повишената синаптична сила продължава няколко дни след излагане на храна с висока енергийна плътност и се медиира от повишена възбуждаща синаптична плътност. Изследователите открили, че въвеждането на инсулин директно във ВТА потиска възбуждащото синаптично предаване върху допаминови неврони и напълно потиска търсенето на храна, наблюдавано след 24-часов достъп до подсладена храна с високо съдържание на мазнини.
През този период на достъп до храна броят на местата за освобождаване на глутамат върху допаминовите неврони се увеличава. Инсулинът действа, за да блокира тези места, конкурирайки се с глутамат. Отбелязвайки, че това предполага възможен терапевтичен подход към затлъстяването, авторите пишат: „По този начин бъдещата работа трябва да определи дали интраназалният инсулин може да намали преяждането поради прием на храна, предизвикан от приятна консумация на храна или храна-свързани реплики. "
За повече информация: Консумацията на вкусна храна подхранва хранителното поведение чрез бързо увеличаване на синаптичната плътност във VTA. PNAS 2016; публикуван преди печат Февруари 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113
абстрактен
В среда с лесен достъп до силно вкусна и енергийно гъста храна, свързаните с храната сигнали стимулират търсенето на храна, независимо от ситостта, ефект, който може да доведе до затлъстяване. Вентралната тегментална зона (VTA) и нейните мезолимбични проекции са критични структури, участващи в изучаването на екологични сигнали, използвани за прогнозиране на мотивационно значими резултати. Основните ефекти на рекламата, свързана с храната, и консумацията на вкусна храна могат да стимулират приема на храна. Механизмът, по който се появява този ефект, и дали тези първоначални ефекти са последни дни след консумация, е неизвестен. Тук ние демонстрираме, че краткосрочната консумация на вкусна храна може да бъде основен начин на поведение и прием на храна. Този ефект се медиира от засилването на възбуждащото синаптично предаване върху допаминовите неврони, което първоначално се компенсира от преходно повишаване на ендоканабиноидния тонус, но продължава дни след първоначално 24-часово излагане на подсладена храна с високо съдържание на мазнини (SHF). Тази подобрена синаптична сила се медиира от дълготрайно увеличаване на възбуждащата синаптична плътност върху VTA допаминовите неврони. Прилагането на инсулин в VTA, който потиска възбуждащото синаптично предаване върху допаминовите неврони, може да премахне поведението на хранителния подход и приема на храна, наблюдавани дни след 24-часов достъп до SHF. Тези резултати предполагат, че дори краткотрайното излагане на вкусни храни може да стимулира бъдещото поведение при хранене чрез „пренареждане“ на мезолимбични допаминови неврони.
Изследователите отключват механизми в мозъка, които отделят консумацията на храна от жаждата (2016)
Март 8, 2016
Изследователите, които изследват хранителни разстройства, често изучават химически и неврологични функции в мозъка, за да открият улики за преяждане. Разбирането на не-хомеостатичното хранене - или храненето, което се управлява повече от вкусовите качества, навиците и хранителните сигнали - и как тя работи в мозъка, може да помогне на невролозите да определят как да контролират апетита, да поддържат здравословно тегло и да насърчават по-здравословен начин на живот. Учените от Университета на Мисури наскоро откриха химическите вериги и механизми в мозъка, които разделят консумацията на храна от апетита. Познаването на повече информация за тези механизми може да помогне на изследователите да разработят лекарства, които намаляват преяждането.
„Нехомеостатичното хранене може да се разглежда като ядене на десерт, след като сте изяли цяла храна“, казва Кайл Паркър, бивш студент и изследовател в MU Bond Life Sciences Center. „Може да знам, че не съм гладен, но този десерт е вкусен, така че все пак ще го ям. Разглеждаме каква невронна верига участва в задвижването на това поведение. "
Матю Дж. Уил, доцент по психологически науки в MU College of Arts and Science, изследовател в Bond Life Sciences Center и съветник на Parker, казва, че за учените по поведение храненето се описва като процес в две стъпки, наречен апетитив и консумационни фази.
„Мисля за неоновия знак за магазин за понички - логото и ароматът на топли остъклени понички са екологичните сигнали, които стартират фазата на апетита или апетита“, каза Уил. „Фазата на консумация е след като имате тази поничка в ръка и я изядете.“
Паркър изучава моделите на поведение на лабораторни плъхове, като активира мозъчния център за удоволствие, гореща точка в мозъка, която обработва и засилва съобщенията, свързани с наградата и удоволствието. След това той хранеше плъховете с диета, подобна на тесто, за да преувеличи поведението им при хранене и установи, че плъховете ядат два пъти повече от обичайното. Когато едновременно инактивира друга част от мозъка, наречена базолатерална амигдала, плъховете престават да се хранят. Те продължаваха да се връщат към кошниците си с храна в търсене на още, но консумираха само нормално количество.
- Изглежда, че плъховете все още жадуват за тестото - каза Уил. „Продължаваха да се връщат за храна, но просто не ядоха. Установихме, че сме прекъснали частта от мозъка, която е специфична за храненето - веригата, прикрепена към действителното хранене - но не и жаждата. По същество оставихме тази жажда непокътната. "
За да разбере какво се случва в мозъка по време на апетита, Паркър създаде експеримент за отделяне. Както и преди, той включи областта на мозъка, свързана с награда и удоволствие, и инактивира базалатералната амигдала в една група плъхове, но не и в другата. Този път, обаче, той ограничава количеството на диетата с високо съдържание на мазнини, до които плъховете имат достъп, така че и двете групи ядат една и съща сума.
Външно и двете групи плъхове показват същото поведение на хранене. Ядоха част от храна, но продължиха да се движат напред-назад към кошниците за храна. Но вътре в мозъка Паркър видя ясни различия. Плъхове с активиран nucleus accumbens показват повишена активност на допаминовите неврони, която е свързана с мотивирано поведение на подхода.
Екипът установи също, че състоянието на базалатералната амигдала не оказва влияние върху нивата на допаминовото сигнализиране. В района на мозъка, наречен хипоталамус, Паркър е видял повишени нива на орексин-А, молекула, свързана с апетит, само при плъхове с активирана базалатерална амигдала.
"Показахме, че това, което може да блокира поведението на консумация, е този блок на поведението на орексин", каза Паркър.
„Резултатите затвърдиха идеята, че допаминът участва в подхода - или фазата на апетита - и орексин-А в консумацията“, каза Уил.
Екипът смята, че тези открития могат да доведат до по-добро разбиране на различните аспекти на преяждането и пристрастяването към наркотици. Чрез разкриване на независимите схеми за жажда срещу действителното потребление или приемането на наркотици, това може да доведе до потенциални лекарствени лечения, които са по-специфични и имат по-малко нежелани странични ефекти.
Изследването на Паркър и Уил, „Моделите на невронна активация, лежащи в основата на базолатералното амигдално влияние върху интраакумбентите, управлявани от опиоиди, в сравнение с апетитното поведение с високо съдържание на мазнини при плъхове, ”Наскоро беше публикувано в Поведенческа неврология, Изследванията са финансирани от Националния институт за злоупотреба с наркотици (DA024829).
;
