COMENTARIS: Això proporciona evidència de la nostra teoria d’un cicle compulsiu com es descriu als nostres vídeos i articles. Sembla que diversos mecanismes poden iniciar el consum d'aliments i, potser, el sexe, però el consum excessiu crònic condueix a l’acumulació de DeltaFosB i els canvis del cervell relictes a l’addicció.
Enllaços d’estudi sobre l’acció de la insulina sobre el circuit de recompensa de cervells a l’obesitat (2011)
Els investigadors que van informar al número de juny de Cell Metabolism, una publicació de Cell Press, tenen el que diuen que són alguns dels objectius primera prova sòlida que la insulina té efectes directes sobre els circuits de recompensa del cervell. Els ratolins els centres de recompensa ja no poden respondre a la insulina mengen més i es tornen obesos.
Els resultats suggereixen que la resistència a la insulina podria ajudar a explicar per què els que són obesos poden ser tan difícils de resistir la temptació dels aliments i de retirar el pes.
"Un cop es converteixi en obesitat o es posi en un balanç energètic positiu, la resistència a la insulina al [centre de recompensa del cervell] pot generar un cicle viciós". va dir Jens Brüning, de l'Institut Max Planck per a la Investigació Neurològica. "No hi ha cap evidència que sigui el començament del camí cap a l'obesitat, però pot ser un important contribuent a l'obesitat i a la dificultat que tenim per afrontar-la".
Estudis previs s’havien centrat principalment en l’efecte de la insulina sobre l’hipotàlem del cervell, una regió que controla el comportament alimentari en allò que Brüning descriu com a parada bàsica i “reflex” inicial. Però, diu, tots sabem que la gent menja en excés per raons que tenen molt més a veure amb la neuropsicologia que amb la fam. Mengem segons l’empresa que mantenim, l’olor dels aliments i el nostre estat d’ànim. "És possible que ens sentim plens, però continuem menjant", va dir Brüning.
El seu equip volia comprendre millor els aspectes gratificants dels aliments i, concretament, com la insulina influeix en les funcions cerebrals més altes. Es van centrar en les neurones clau del cervell mig que alliberen la dopamina, un missatger químic del cervell implicat en la motivació, el càstig i la recompensa, entre altres funcions. Quan la senyalització de la insulina es va inactivar en aquestes neurones, els ratolins es feien més grossos i pesats mentre menjaven massa.
Van trobar que la insulina normalment fa que aquestes neurones disparin amb més freqüència, una resposta que es va perdre en animals que no tenen receptors d'insulina. Els ratolins també van mostrar una resposta alterada a la cocaïna i el sucre quan el menjar era insuficient, a més de provar que els centres de recompensa del cervell depenen de la insulina per funcionar normalment.
Si els resultats es troben en humans, poden tenir implicacions clíniques reals.
"Col·lectivament, el nostre estudi revela un paper crític per a l'acció de la insulina en les neurones catecolaminèrgiques en el control a llarg termini de l'alimentació", van escriure els investigadors ". L'explicació addicional de la subpoblació neuronal exacta i els mecanismes cel·lulars responsables d'aquest efecte poden definir, doncs, objectius potencials per al tractament de l'obesitat ".
Com a pas següent, Brüning va dir que té previst realitzar estudis de ressonància magnètica funcional (fMRI) en persones que han tingut insulina lliurada artificialment al cervell per veure com pot influir en l’activitat al centre de recompensa.
L'acció de la insulina al cervell pot conduir a l'obesitat (2011)
Juny 6th, 2011 a Neurociència
Els aliments rics en greixos engreixen. Darrere d'aquesta senzilla equació hi ha vies de senyalització complexes, a través de les quals els neurotransmissors del cervell controlen el balanç energètic del cos. Els científics de l'Institut Max Planck per a la investigació neurològica amb seu a Colònia i el grup d'excel·lència en les respostes a l'estrès cel·lular a les malalties associades al envelliment (CECAD) de la Universitat de Colònia han aclarit un pas important en aquest complex circuit de control.
Han aconseguit mostrar l’hormona la insulina actua a la part del cervell coneguda com l’hipotàlem ventromedial. El consum d’aliments altament grassos fa que el pàncrees alliberi més insulina. Això desencadena una cascada de senyalització en cèl·lules nervioses especials del cervell, les neurones SF-1, en les quals l’enzim P13-quinasa juga un paper important. Al llarg de diversos passos intermedis, la insulina inhibeix la transmissió dels impulsos nerviosos de manera que es suprimeixi la sensació de sacietat i es redueixi la despesa energètica. Això promou el sobrepès i l'obesitat.
L’hipotàlem juga un paper important en l’homeòstasi energètica: la regulació del balanç energètic del cos. Les neurones especials en aquesta part del cervell, conegudes com a cèl·lules POMC, reaccionen als neurotransmissors i, per tant, controlen el comportament alimentari i la despesa energètica. L'hormona insulina és una substància missatgeria important. La insulina fa que el carbohidrat que es consumeix en els aliments es transporta a les cèl·lules diana (per exemple, els músculs) i, a continuació, està disponible per a aquestes cèl·lules com a font d’energia. Quan es consumeixen aliments rics en greixos, es produeix més insulina al pàncrees i també augmenta la seva concentració al cervell. La interacció entre la insulina i les cèl·lules diana del cervell també té un paper crucial en el control del balanç energètic del cos. No obstant això, els mecanismes moleculars precisos que es troben darrere del control que exerceix la insulina no es coneixen gaire.
Un grup d'investigació dirigit per Jens Brüning, director de l'Institut Max Planck d'Investigacions Neurològiques i coordinador científic del grup d'excel·lència CECAD (Responsabilitat per a l'estrès cel·lular en malalties associades a l'envelliment) a la Universitat de Colònia ha aconseguit un pas important en l'explicació de aquest complex procés regulador.
Com han demostrat els científics, la insulina a les neurones SF-1 - un altre grup de neurones de l’hipotàlem - desencadena una cascada de senyalització. Curiosament, tanmateix, aquestes cèl·lules només apareixen regulades per insulina quan es consumeix aliments rics en greixos i en el cas de sobrepès. L’enzim P13-quinasa juga un paper central en aquesta cascada de substàncies de missatgeria. En el transcurs dels passos intermedis del procés, l'enzim activa els canals d'ions i, per tant, impedeix la transmissió dels impulsos nerviosos. Els investigadors sospiten que les cèl·lules SF-1 es comuniquen d'aquesta manera amb les cèl·lules POMC.
Les quinases són enzims que activen altres molècules mitjançant la fosforilació: l’addició d’un grup fosfat a una proteïna o a una altra molècula orgànica. "Si la insulina s'uneix al seu receptor a la superfície de les cèl·lules SF-1, desencadena l'activació de la PI3-quinasa", explica Tim Klöckener, primer autor de l'estudi. “La PI3-quinasa, al seu torn, controla la formació de PIP3, una altra molècula de senyalització, mitjançant la fosforilació. PIP3 fa que els canals corresponents de la paret cel·lular siguin permeables als ions potassi ". La seva afluència fa que la neurona "dispara" més lentament i es suprimeixi la transmissió d'impulsos elèctrics.
"Per tant, en persones amb sobrepès, la insulina probablement inhibeix indirectament les neurones POMC, que són responsables de la sensació de sacietat, a través de l'estació intermediària de les neurones SF-1", suposa el científic. "Al mateix temps, hi ha un nou augment del consum d'aliments ". Tot i així, encara queda per trobar la prova directa que els dos tipus de neurones es comuniquen entre ells.
Per saber com actua la insulina al cervell, els científics de Colònia van comparar els ratolins que no tenien un receptor d'insulina a les neurones SF-1 amb ratolins els receptors de la insulina estaven intactes. Amb un consum normal d’aliments, els investigadors no van descobrir cap diferència entre els dos grups. Això indicaria que la insulina no exerceix una influència clau en l’activitat d’aquestes cèl·lules en individus prims. No obstant això, quan els rosegadors es van alimentar amb aliments rics en greixos, les persones amb el receptor d'insulina defectuós es van mantenir primes, mentre que els seus homòlegs amb receptors funcionals van guanyar ràpidament pes. L’augment de pes es va deure tant a l’augment de la gana com a la reducció de la despesa en calories. Aquest efecte de la insulina podria constituir una adaptació evolutiva per part de l'organisme a un subministrament d'aliments irregulars i períodes prolongats de fam: si hi ha un subministrament excessiu d'aliments rics en greixos, es pot establir les reserves d'energia de manera especialment efectiva mitjançant l'acció de la insulina .
Actualment no es pot dir si els resultats d'aquesta investigació ajudaran eventualment a facilitar una intervenció específica en el balanç energètic del cos. "Actualment encara estem molt lluny d'una aplicació pràctica", diu Jens Brüning. “El nostre objectiu és esbrinar com sorgeix la fam i la sensació de sacietat. Només quan entenguem tot el sistema que treballem aquí, podrem començar a desenvolupar tractaments ".
Més informació: Tim Klöckener, Simon Hess, Bengt F. Belgardt, Lars Paeger, Linda AW Verhagen, Andreas Husch, Jong-Woo Sohn, Brigitte Hampel, Harveen Dhillon, Jeffrey M. Zigman, Bradford B. Lowell, Kevin W. Williams, Joel K. Elmquist, Tamas L. Horvath, Peter Kloppenburg, Jens C. Brüning, alimentació alta en greixos, promou l'obesitat a través de la inhibició del receptor de insulina / P13k de les neurones SF-1 VMH, Nature Neuroscience, June 5th 2011
Proporcionat per Max-Planck-Gesellschaft
Mecanisme d’excés de greix provocat pels greixos dins dels intestins endocannabinoides estimulants (2011)
L’estudi troba per què anhelem patates fregides i patates fregides
Stephanie Pappas, escriptora sènior de LiveScience
Data: 04 July 2011
És difícil menjar una sola patata i un nou estudi pot explicar el perquè.
Els aliments grassos, com ara patates fregides i patates fregides, desencadenen el cos a produir productes químics semblants als que es troben a la marihuana, segons han informat avui els investigadors a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Aquests productes químics, anomenats "endocannabinoides", formen part d'un cicle que us fa tornar només per un mos més de patates fregides de formatge, segons l'estudi.
"Aquesta és la primera demostració que la senyalització endocannabinoide a l'intestí té un paper important en la regulació de la ingesta de greixos", va dir en un comunicat l'investigador de l'estudi Daniele Piomelli, professor de farmacologia de la Universitat de Califòrnia, Irvine.
Productes químics casolans de marihuana
L’estudi va trobar que el greix de l’intestí provoca l’alliberament d’endocannabinoides al cervell, però les coses grises entre les orelles no són l’únic òrgan que fabrica productes químics naturals semblants a la marihuana. La pell humana també fabrica les coses. Els cannabinoides de la pell poden tenir el mateix paper per a nosaltres que per a les plantes en test: protecció oliosa contra el vent i el sol.
També es coneix que els endocannabinoides influeixen en la gana i en el sentit del gust, segons un estudi de 2009 a PNAS, el que explica les persones que es mengen al fumar marihuana.
En el nou estudi, Piomelli i els seus col·legues van equipar rates amb tubs que drenaven el contingut dels seus estómacs mentre menjaven o bevien. Aquests tubs estomacals van permetre als investigadors saber si el greix actua a la llengua, en aquest cas veurien un
l'alliberament d'endocannabinoides fins i tot amb els tubs implantats o a l'intestí, en aquest cas no veurien l'efecte.
Les rates han de sorprendre-se amb una sacsejada de salut (una garantia de vainilla), una solució de sucre, un líquid ric en proteïnes anomenat peptona o una beguda alta en greix feta amb oli de blat de moro. Després, els investigadors anestesiaron i disseccionaven les rates, congelant ràpidament els seus òrgans per a la seva anàlisi.
Per l'amor del greix
Els investigadors van trobar que provar sucres i proteïnes no va afectar l’alliberament de productes químics naturals per a la marihuana del cos. Però sí que va sopar amb greix. Els resultats van mostrar que el greix de la llengua provoca un senyal al cervell, que després transmet un missatge a l’intestí a través d’un paquet de nervis anomenat nervi vag. Aquest missatge ordena la producció d'endocannabinoides a l'intestí, que al seu torn provoca una cascada d'altres senyals que empenyen el mateix missatge: Menja, menja, menja.
Aquest missatge hauria estat útil en la història evolutiva dels mamífers, segons Piomelli. Els greixos són crucials per a la supervivència i, una vegada, van ser difícils d'aconseguir en la dieta dels mamífers. Però al món actual, on hi ha una botiga de conveniència plena de menjar ferralla a cada racó, el nostre amor evolutiu pels greixos es dispara fàcilment.
Els resultats suggereixen que, bloquejant la recepció de senyals endocannabinoides, els investigadors mèdics podrien trencar el cicle que condueix a la gent a menjar en excés els aliments grassos. El bloqueig dels receptors endocannabinoides al cervell pot causar ansietat i depressió, va dir Piomelli, però un fàrmac dissenyat per orientar l'intestí no pot provocar aquests efectes secundaris negatius.
Com el menjar ferralla prepara el comportament de recerca d’aliments del cervell (2015)
Febrer 23, 2016 de Christopher Packham
(Medical Xpress): l'actual epidèmia d'obesitat als països desenvolupats hauria de ser una advertència per als funcionaris sanitaris del món en vies de desenvolupament amb nous mercats oberts. Els fabricants d’aliments, les empreses de franquícies de restaurants, les cadenes de subministrament d’aliments i els anunciants col·laboren per crear entorns en què els aliments extremadament agradables i densos en energia i les seves indicacions relacionades estiguin fàcilment disponibles; tanmateix, les persones encara tenen una arquitectura neuronal adaptativa més adequada per a un entorn d’escassetat d’aliments. En altres paraules, la programació del cervell pot dificultar el maneig de l’ecosistema alimentari modern d’una manera metabòlicament sana.
Els humans, com tots els animals, tenen antigues programacions genètiques adaptades específicament per assegurar la ingesta d’aliments i comportaments de supervivència que busquen menjar. Les indicacions mediambientals influeixen fortament en aquests comportaments alterant l’arquitectura neuronal, i les corporacions han refinat la ciència d’aprofitar la resposta del plaer humà i potser, sense voler, reprogramar el cervell de les persones per buscar calories excedents. En un entorn ric en aliments densos i energètics, molt saborosos, la penetració de les indicacions relacionades amb els aliments pot conduir a buscar aliments i menjar en excés independentment de la sacietat, un probable motor de l’obesitat.
Un grup d 'investigadors canadencs de la Universitat de Calgary i de la Universitat de Columbia Britànica han publicat recentment els resultats d' un estudi del ratolí a la Universitat de Calgary Actes de l'Acadèmia Nacional de Ciències en què van explorar els mecanismes neuronals d’aquests canvis en el comportament que buscaven els aliments.
Programar futurs comportaments d’abordatge alimentari
Afirmen que el consum a curt termini de menjar extremadament apetecible –específicament, un menjar altament gras– afavoreix comportaments futurs d’enfocament d'aliments. Van descobrir que l’efecte es mediava mitjançant l’enfortiment de la transmissió sinàptica excitatòria cap a neurones de dopamina, i dura uns dies després de l’exposició inicial de 24-hora als aliments endolcits i altament grassos.
Aquests canvis es produeixen a la zona tegmental ventral del cervell (VTA) i a les seves projeccions mesolímbiques, una àrea implicada en l’adaptació a senyals ambientals utilitzat per predir els resultats rellevants per motius motivacionals, és a dir, el VTA és responsable de crear ànsies d’estímuls que resultin gratificants d’alguna manera.
Els investigadors escriuen: "Com que es creu que la transmissió sinàptica excitadora millorada a les neurones dopaminàtiques transforma els estímuls neutres en informació destacada, aquests canvis en la transmissió sinàptica excitadora poden fonamentar el comportament de l'aproximació alimentària observat dies després de l'exposició a aliments edulcorats en greixos i potencialment primers augment del consum d'aliments ".
Possibles enfocaments terapèutics per a l'obesitat
La força sinàptica millorada dura uns dies després de l'exposició a aliments d'alta densitat energètica i està mediada per un augment de la densitat sinàptica excitatòria. Els investigadors van trobar que introduir insulina directament a la VTA suprimeix excitatòria transmissió sinàptica a les neurones de dopamina i suprimeix completament els comportaments de recerca d'aliments observats després de l'accés a 24-hora per a menjar altament gras i endolcit.
Durant aquest període d'accés als aliments, augmenta el nombre de llocs d'alliberament de glutamat a les neurones de dopamina. La insulina actua per bloquejar aquests llocs, competint amb el glutamat. En assenyalar que això suggereix un possible enfocament terapèutic de l’obesitat, els autors escriuen: “Per tant, els treballs futurs haurien de determinar si la insulina intranasal pot disminuir l’alimentació excessiva a causa de la preparació alimentària induïda pel consum de menjar gustós o foodpistes relacionades ".
Més informació: El consum d’aliments que s’aconsegueix és un comportament d’enfocament d’aliments que augmenta ràpidament la densitat sinàptica de l’ATV. PNAS 2016; publicat abans de la impressió de febrer 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113
abstracte
En un entorn amb fàcil accés a aliments molt saborosos i densos en energia, les indicacions relacionades amb els aliments impulsen la cerca d'aliments independentment de la sacietat, un efecte que pot conduir a l'obesitat. L’àrea tegmental ventral (VTA) i les seves projeccions mesolímbiques són estructures crítiques que participen en l’aprenentatge de senyals ambientals que s’utilitzen per predir els resultats rellevants motivacionalment. Els efectes primaris de la publicitat relacionada amb els aliments i el consum d'aliments agradables poden conduir a la ingesta d'aliments. Tanmateix, es desconeix el mecanisme pel qual es produeix aquest efecte i si aquests efectes inicials duren dies després del consum. Aquí demostrem que el consum a curt termini d’aliments agradables pot ser el principal comportament d’aproximació alimentària i ingesta d’aliments. Aquest efecte es produeix mitjançant l'enfortiment de la transmissió sinàptica excitadora a les neurones de dopamina que inicialment es compensa amb un augment transitori del to endocannabinoide, però que dura dies després d'una exposició inicial de 24 hores a aliments endolcits amb greixos (SHF). Aquesta força sinàptica millorada està mediada per un augment durador de la densitat sinàptica excitadora a les neurones dopaminàtiques VTA. L’administració d’insulina al VTA, que suprimeix la transmissió sinàptica excitadora a les neurones dopaminàtiques, pot abolir els comportaments d’aproximació alimentària i la ingesta d’aliments observats dies després de l’accés a SHF les 24 hores. Aquests resultats suggereixen que fins i tot una exposició a curt termini a aliments agradables pot conduir a un comportament alimentari futur "recablint" les neurones mesolímbiques de dopamina.
Els investigadors desbloquegen mecanismes del cervell que separen el consum d'aliments del desig (2016)
Març 8, 2016
Els investigadors que estudien trastorns alimentaris solen estudiar funcions químiques i neurològiques al cervell per descobrir pistes sobre menjar en excés. Comprendre el menjar no homeòstic o menjar més impulsat per la palatabilitat, l'hàbit i l'alimentació i el funcionament del cervell pot ajudar els neurocientífics a determinar com controlar els desitjos, mantenir pesos més saludables i promoure estils de vida més saludables. Els científics de la Universitat de Missouri van descobrir recentment els circuits i mecanismes químics del cervell que separen el consum d'aliments dels desitjos. El fet de conèixer més detalls sobre aquests mecanismes podria ajudar els investigadors a desenvolupar medicaments que redueixin en excés.
"El menjar no homeostàtic es pot considerar com menjar postres després d'haver menjat un àpat sencer", va dir Kyle Parker, antic estudiant de postgrau i investigador del MU Bond Life Sciences Center. “Potser sé que no tinc gana, però aquestes postres són delicioses, així que me les menjaré igualment. Estem veient quins circuits neuronals intervenen en la conducció d’aquest comportament ”.
Matthew J. Will, professor associat de ciències psicològiques al MU College of Arts and Science, investigador del Bond Life Sciences Center i assessor de Parker, diu que per als científics del comportament, menjar es descriu com un procés de dos passos anomenat apetitiu i fases consumatives.
"Penso en el rètol de neó d'una botiga de rosquilles: el logotip i l'aroma dels bunyols vidrats i càlids són les indicacions mediambientals que donen inici a la fase desitjosa o apetitiva", va dir Will. "La fase consumativa és després de tenir aquest bunyol a la mà i menjar-lo".
Parker va estudiar els patrons de comportament de les rates de laboratori activant el centre del plaer del cervell, un punt calent del cervell que processa i reforça els missatges relacionats amb la recompensa i el plaer. A continuació, va alimentar les rates amb una dieta semblant a una massa de galetes per exagerar els seus comportaments alimentaris i va trobar que les rates menjaven el doble de l’habitual. Quan simultàniament va inactivar una altra part del cervell anomenada amígdala basolateral, les rates van deixar de menjar afartades. Van continuar tornant a les cistelles de menjar a la recerca de més, però només van consumir una quantitat normal.
"Semblava que les rates encara anhelaven la massa", va dir Will. “Continuaven tornant a buscar menjar, però simplement no menjaven. Vam comprovar que havíem interromput la part del cervell específica per alimentar-se, el circuit unit al menjar real, però no el desig. En essència, vam deixar intacta aquesta ansia ".
Per esbrinar què estava passant al cervell durant els desitjos, Parker va crear un experiment derivat. Com abans, va encendre la regió del cervell associada a la recompensa i al plaer i va inactivar l'amígdala basolateral en un grup de rates, però no l'altra. Aquesta vegada, però, va limitar la quantitat de dieta alta en greixos a la qual tenien accés les rates, de manera que els dos grups menjaven la mateixa quantitat.
A l’exterior, els dos grups de rates van mostrar els mateixos comportaments alimentaris. Van menjar una porció de menjar, però continuaven anant i tornant a cistelles de menjar. No obstant això, a l'interior del cervell, Parker va veure diferències clares. Les rates amb nucli activat accumbens van mostrar un increment de l'activitat de les neurones de la dopamina, que s'associa amb un comportament motivat.
L’equip també va trobar que l’estat de l’amígdala basolateral no va afectar els nivells de senyalització de la dopamina. No obstant això, en una regió del cervell anomenada hipotàlem, Parker va veure nivells elevats d’oxicina-A, una molècula associada a la gana, només en rates amb amígdala basolateral activada.
"Vam demostrar que el que podria bloquejar el comportament de consum és aquest bloc del comportament de l'orexina", va dir Parker.
"Els resultats van reforçar la idea que la dopamina participa en l'enfocament -o en la fase del desig- i l'orexina-A en el consum", va dir Will.
L’equip creu que aquests resultats podrien donar lloc a una millor comprensió dels diferents aspectes de l’excés de consum i de les drogodependències. En revelar els circuits independents del desig davant el consum real o la presa de drogues, això podria provocar possibles tractaments farmacèutics més específics i amb menys efectes secundaris no desitjats.
L’estudi de Parker i Will, “Els patrons d’activació neuronal subjacents a l’amígdala basolateral influeixen en els comportaments consumidors dirigits per opioides intra-accumbens davant de la dieta apetitiva i alta en greixos de la rata.", Es va publicar recentment a Neurociència conductual. La investigació va ser finançada en part per l’Institut Nacional d’abús de drogues (DA024829).
;