POZNÁMKY: Toto poskytuje důkazy pro naši teorii cyklu záchvatů, jak je popsáno v našich videích a článcích. Zdá se, že několik mechanismů může vyvolat binging v jídle, a možná sex, ale chronická nadměrná spotřeba vede k akumulaci DeltaFosB a zmírnění změn v mozku.
Studie odkazuje na inzulínový účinek na mozku, odměnou obezity k obezitě (2011)
Výzkumní pracovníci, kteří ohlásili v červnovém čísle Cell Metabolism, publikace Cell Press, mají to, co říkají, někteří z nich první solidní důkaz, že inzulín má přímé účinky na obvod odměňování mozku. Myši, jejichž střediska odměn již nemohou reagovat na inzulín, jíst více a stávají se obézní, ukazují to.
Zjištění naznačují, že rezistence na inzulín by mohla pomoci vysvětlit, proč obézní lidé mohou považovat za obtížné odolat pokušení jídla a odvážit váhu.
"Jakmile se stanete obézní nebo přejdete do pozitivní energetické bilance, může inzulínová rezistence v [centru odměn v mozku] způsobit začarovaný kruh," řekl Jens Brüning z Max Planck Institute for Neurological Research. "Neexistují žádné důkazy o tom, že toto je začátek cesty k obezitě, ale může to být důležitý přispěvatel k obezitě a problémům, které s ní máme."
Předchozí studie se primárně zaměřovaly na účinek inzulínu na mozkový hypotalamus, oblast, která řídí chování při krmení, což Brüning popisuje jako základní stop a start „reflex“. Ale, říká, všichni víme, že lidé se přejídají z důvodů, které mají mnohem více společného s neuropsychologií než s hladem. Jíme na základě společnosti, kterou chováme, vůně jídla a nálady. "Možná se cítíme plní, ale pořád jíme," řekl Brüning.
Jeho tým chtěl lépe porozumět užitečným aspektům jídla a konkrétněji, jak inzulín ovlivňuje vyšší mozkové funkce. Zaměřili se na klíčové neurony středního mozku, které uvolňují dopamin, chemický posel v mozku, který se zabývá motivací, trestaním a odměnou, mimo jiné funkcí. Když byla v těchto neuronech inakulovaná inzulínová inaktivace, myši rostly tlustší a těžší, protože jedli příliš mnoho.
Zjistili, že inzulín obvykle způsobuje, že se neurony oheň častěji, což je odpověď, která byla ztracena u zvířat, kterým chybí inzulínové receptory. Myši také ukázaly pozměněnou odpověď na kokain a cukr, když byly potraviny v nedostatečném množství, další důkaz, že odměňování centra mozku závisí na normálním fungování inzulínu.
Pokud se objevují u lidí, mohou mít skutečné klinické důsledky.
"Naše studie společně odhalila zásadní roli působení inzulínu v katecholaminergních neuronech při dlouhodobé kontrole krmení," napsali vědci. “ Další objasnění přesné neuronální subpopulace (populací) a buněčných mechanismů odpovědných za tento účinek tak může definovat potenciální cíle pro léčbu obezity. “
Jako další krok Brüning uvedl, že mají v úmyslu provést studie funkčního zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) u lidí, kteří uměle podávali inzulin do mozku, aby zjistili, jak to může ovlivnit aktivitu v centru odměn.
Aktivita inzulínu v mozku může vést k obezitě (2011)
Červen 6th, 2011 v Neuroscience
Potraviny bohaté na tuky vás ztuhnou. Za touto jednoduchou rovnicí se skrývají složité signální dráhy, kterými neurotransmitery v mozku řídí energetickou rovnováhu těla. Vědci z Maxen Planckova institutu neurologického výzkumu v Kolíně nad Rýnem a Cluster excelence v reakcích na buněčné stresy při onemocnění souvisejících se stárnutím (CECAD) na univerzitě v Kolíně nad Rýnem objasnili důležitý krok v tomto komplexním kontrolním okruhu.
Podařilo se jim ukázat, jak hormon inzulin působí v části mozku známou jako ventromedial hypothalamus. Spotřeba potraviny s vysokým obsahem tuku způsobuje uvolnění inzulínu pankreasem. To způsobuje signalizační kaskádu ve speciálních nervových buňkách v mozku, SF-1 neuronech, ve kterých hraje důležitou roli enzym P13-kináza. Během několika intermediárních kroků inzulín inhibuje přenos nervových impulsů takovým způsobem, že pocit sýtosti je potlačen a výdaje na energii jsou sníženy. To podporuje nadváhu a obezitu.
Hypotalamus hraje důležitou roli v energetické homeostáze: regulaci energetické rovnováhy těla. Zvláštní neurony v této části mozku, známé jako buňky POMC, reagují na neurotransmitery, a tak kontrolují stravovací chování a výdaje na energii. Hormonový inzulín je důležitou látkou posílanou. Inzulín způsobuje, že uhlohydráty konzumované v potravinách jsou transportovány do cílových buněk (např. Svalů) a jsou k dispozici těmto buňkám jako zdroj energie. Při konzumaci potravin s vysokým obsahem tuku se v pankreatu produkuje více inzulínu a zvyšuje se také jeho koncentrace v mozku. Interakce mezi inzulínem a cílovými buňkami v mozku také hraje klíčovou roli při kontrole energetické rovnováhy těla. Přesné molekulární mechanismy, které se nacházejí za kontrolou prováděnou inzulínem, nicméně zůstávají velmi nejasné.
Výzkumná skupina vedená Jensem Brüningem, ředitelem institutu Max Plancka pro neurologický výzkum a vědeckým koordinátorem CECAD (buněčné stresové reakce v onemocnění spojených s onemocněním), který získal na univerzitě v Kolíně nad Rýnem, dosáhl důležitého kroku ve vysvětlení tento komplexní regulační proces.
Jak ukázali vědci, inzulín v neuronech SF-1 - jiné skupině neuronů v hypotalamu - způsobuje signální kaskádu. Zajímavé je však, že tyto buňky se mohou jen regulovat inzulinem při konzumaci tuku s vysokým obsahem tuku a v případě nadváhy. Enzym P13-kináza hraje ústřední roli v této kaskádě messengerů. V průběhu intermediárních kroků v procesu enzym aktivuje iontové kanály a tím zabraňuje přenosu nervových impulzů. Vědci předpokládají, že buňky SF-1 komunikují tímto způsobem s buňkami POMC.
Kinázy jsou enzymy, které aktivují jiné molekuly prostřednictvím fosforylace - přidání fosfátové skupiny k proteinu nebo jiné organické molekule. "Pokud se inzulín váže na svůj receptor na povrchu buněk SF-1, spouští aktivaci PI3-kinázy," vysvětluje Tim Klöckener, první autor studie. "PI3-kináza zase řídí tvorbu PIP3, další signální molekuly, prostřednictvím fosforylace." Díky PIP3 jsou příslušné kanály v buněčné stěně propustné pro ionty draslíku. “ Jejich příliv způsobuje, že neuron „pálí“ pomaleji a přenos elektrických impulsů je potlačen.
"U lidí s nadváhou proto inzulín pravděpodobně nepřímo inhibuje neurony POMC, které jsou odpovědné za pocit sytosti, prostřednictvím zprostředkovatelské stanice neuronů SF-1," předpokládá vědec. "Zároveň dochází k dalšímu nárůstu spotřeby potravin. “ Přímý důkaz o tom, že oba typy neuronů se vzájemně komunikují tímto způsobem, nicméně stále zůstává.
Abychom zjistili, jak inzulin působí v mozku, vědci z Kolína nad Rýnem srovnávali myši, které neměly inzulínový receptor na neuronech SF-1 s myší, jejichž inzulínové receptory byly neporušené. Při běžné spotřebě potravin výzkumníci nezjistili žádný rozdíl mezi těmito dvěma skupinami. To by znamenalo, že inzulín nevyvíjí zásadní vliv na aktivitu těchto buněk u štíhlých jedinců. Nicméně, když se hlodavci podávali potraviny s vysokým obsahem tuku, ti s defektním inzulinovým receptorem zůstali štíhlé, zatímco jejich protějšky s funkčními receptory rychle zrychlily. Zvýšení hmotnosti bylo způsobeno zvýšením chuti k jídlu a snížením výdajů kalorií. Tento účinek inzulínu by mohl představovat evoluční adaptaci těla na nepravidelné zásobování potravinami a prodloužené období hladu: pokud je dočasně k dispozici nadměrná zásoba tuku s vysokým obsahem tuku, tělo může účinně usazovat energetické rezervy působením inzulinu .
V současné době není možné říci, zda zjištění tohoto výzkumu nakonec pomohou usnadnit cílené zásahy do energetické rovnováhy těla. "Jsme v současné době stále velmi daleko od praktické aplikace," říká Jens Brüning. "Naším cílem je zjistit, jak vzniká hlad a pocit sytosti." Pouze když pochopíme celý systém, který zde pracuje, budeme moci zahájit vývoj léčby. “
Další informace: Tim Klöckener, Simon Hess, Bengt F. Belgardt, Lars Paeger, Linda AW Verhagen, Andreas Husch, Jong-Woo Sohn, Brigitte Hampel, Harvey Dhillon, Jeffrey M. Zigman, Joel K. Elmquist, Tamas L. Horvath, Peter Kloppenburg, Jens C. Brüning, Krmení s vysokým obsahem tuku podporuje obezitu prostřednictvím inzulínového receptoru / P13k-dependentní inhibice SF-1 VMH neuronů, přírodní neurologie, červen 5th 2011
Poskytuje společnost Max-Planck-Gesellschaft
Mechanismus záchvatu vyvolaný tukem v střevách stimulující endokanabinoidy (2011)
Studie zjistila, proč toužíme po hranolcích a hranolkách
Stephanie Pappas, vedoucí scenárista LiveScience
Datum: 04 července 2011
Je těžké sníst jen jeden bramborový lupínek a nová studie může vysvětlit proč.
Mastné potraviny, jako jsou hranolky a hranolky, spouštějí v těle produkci chemikálií podobně jako v marihuaně, uvedli vědci dnes v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Studie zjistila, že tyto chemikálie, nazývané „endokanabinoidy“, jsou součástí cyklu, díky kterému se budete vracet jen pro další kousnutí sýrových hranolků.
"Toto je první demonstrace, že endokanabinoidní signalizace ve střevě hraje důležitou roli při regulaci příjmu tuku," uvedl ve svém prohlášení výzkumný pracovník Daniele Piomelli, profesor farmakologie na Kalifornské univerzitě v Irvine.
Domácí marihuana chemikálie
Studie zjistila, že tuk ve střevech spouští uvolňování endokanabinoidů v mozku, ale šedé látky mezi ušima nejsou jediným orgánem, který vyrábí přírodní chemikálie podobné marihuaně. Lidská kůže také dělá věci. Kožní kanabinoidy pro nás mohou hrát stejnou roli jako pro rostliny v květináčích: Olejová ochrana před větrem a sluncem.
Endokanabinoidy jsou také známy tím, že ovlivňují chuť k jídlu a chuť, podle studie 2009 v PNAS, která vysvětluje, jak munichie lidé dostávají při kouření marihuany.
V nové studii Piomelli a její kolegové nasadili potkany s trubkami, které by vyprázdňovaly obsah jejich žaludků, když jedli nebo pil. Tyto žaludeční trubice umožnily vědcům zjistit, zda na jazyku působí tuk, a v takovém případě by to viděli
uvolňování endokanabinoidů i při implantovaných tubách nebo ve střevech, v takovém případě by účinek neviděli.
Potkanům se podařilo popíjet zdravý chvění (vanilka Zajistit), roztok cukru, tekutinu bohatou na bílkoviny nazývanou pepton nebo vysoce tučný nápoj vyrobený z kukuřičného oleje. Poté vědci anestetizovali a rozštěpili krysy a rychle zmrazili jejich orgány pro analýzu.
Pro tučnou lásku
Vědci zjistili, že ochutnávka cukrů a bílkovin neovlivnila uvolňování přirozených chemických látek z marihuany v těle. Ale večeře na tuku ano. Výsledky ukázaly, že tuk na jazyku spouští signál do mozku, který pak prostřednictvím nervového svazku zvaného vagusový nerv předává zprávu do břicha. Tato zpráva velí produkci endokanabinoidů ve střevě, což zase vede kaskádu dalších signálů, které všechny tlačí stejnou zprávu: Jezte, jedzte, jedzte!
Tato zpráva by byla užitečná v evoluční historii savců, řekl Piomelli. Tuky jsou pro přežití rozhodující a někdy se těžko dostaly do savčí stravy. Ale v dnešním světě, kde na každém rohu sedí samoobsluha plná nezdravých potravin, se naše evoluční láska k tuku snadno vzepře.
Zjištění naznačují, že zablokováním příjmu endocannabinoidních signálů mohou lékařští vědci dokázat přerušit cyklus, který vede lidi k přejídání tučných potravin. Blokování endocannabinoidních receptorů v mozku může způsobit úzkost a depresi, řekl Piomelli, ale lék určený k cíli střeva nemusí vyvolávat tyto negativní vedlejší účinky.
Jak nezdravé jídlo připravuje chování mozku při hledání potravy (2015)
Únor 23, 2016 od Christophera Packhama
(Medical Xpress) - Současná epidemie obezity v rozvinutých zemích by měla být varováním pro zdravotnické pracovníky v rozvojových zemích s nově otevřenými trhy. Výrobci potravin, franšízingové společnosti v restauracích, dodavatelské řetězce potravin a inzerenti spolupracují na vytváření prostředí, ve kterém jsou snadno dostupné extrémně chutné a energeticky náročné potraviny a související návody; lidé však stále mají adaptivní neurální architekturu, která se nejlépe hodí do prostředí nedostatku potravin. Jinými slovy, programování mozku může znesnadnit metabolické zvládnutí moderního potravinového ekosystému.
Lidé, stejně jako všechna zvířata, mají starodávné genetické programování přizpůsobené speciálně k zajištění příjmu potravy a chování při přežití hledajícího potravu. Podněty prostředí silně ovlivňují toto chování změnou neurální architektury a korporace zdokonalily vědu o využití reakce lidského potěšení a možná nechtěně přeprogramovaly mozek lidí tak, aby hledaly přebytečné kalorie. V prostředí, které je bohaté na vysoce chutné a energeticky náročné potraviny, může všudypřítomnost podnětů souvisejících s potravinami vést k hledání a přejídání potravin bez ohledu na sytost, což je pravděpodobně hnací síla obezity.
Skupina kanadských vědců z University of Calgary a University of British Columbia nedávno zveřejnila výsledky studie o myších Sborník Národní akademie věd ve kterém oni prozkoumali nervové mechanismy za těmito změnami v chování hledání jídla.
Programování chování budoucích přístupů k potravinám
Oni reportují, že krátkodobá konzumace extrémně chutných potravinářských, zvláště oslabených vysoce tučných potravin - ve skutečnosti přijímá budoucí přístupy k chovu potravin. Zjistili, že tento účinek je zprostředkován posilováním excitačního synaptického přenosu dopaminových neuronů, a trvá dny po počáteční expozici 24-hodin oslazené potraviny s vysokým obsahem tuku.
K těmto změnám dochází v mozkové ventrální tegmentální oblasti (VTA) a v mezolimbických projekcích, což je oblast, která se přizpůsobuje životní prostředí používaný k předvídání motivačně relevantních výsledků - jinými slovy, VTA je zodpovědný za vytváření chutí pro podněty, které jsou nějakým způsobem odměněny.
Vědci píší: „Protože se předpokládá, že zvýšený excitační synaptický přenos na dopaminové neurony transformuje neutrální podněty na hlavní informace, mohou tyto změny v excitačním synaptickém přenosu být základem zvýšeného chování při přístupu k jídlu pozorovaného několik dní po vystavení slazeným potravinám s vysokým obsahem tuku a potenciálně připravit zvýšená spotřeba potravin. “
Možné terapeutické přístupy k obezitě
Zvýšená synaptická síla trvá dny po vystavení potravě s vysokou hustotou energie a je zprostředkována zvýšenou excitační synaptickou hustotou. Vědci zjistili, že zavedení inzulínu přímo do VTA potlačuje excitator synaptický přenos na dopaminové neurony a zcela potlačuje chování při hledání potravy pozorované po 24 hodinovém přístupu k slazené potravě s vysokým obsahem tuku.
Během tohoto období přístupu k jídlu se zvyšuje počet míst uvolňování glutamátu na dopaminové neurony. Inzulin působí tak, že blokuje tyto stránky a soutěží s glutamátem. S vědomím, že to naznačuje možný terapeutický přístup k obezitě, autoři píší: „Budoucí práce by tedy měla určit, zda intranazální inzulin může snížit přejídání v důsledku aktivace jídla vyvolané chutnou konzumací jídla nebo jídlosouvisející tága. “
Více informací: Spotřeba chutného jídla způsobuje chování při přístupu k potravě rychlým zvyšováním synaptické hustoty ve VTA. PNAS 2016; publikováno před tiskem únor 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113
Abstraktní
V prostředí se snadným přístupem k vysoce chutným a energeticky bohatým jídlům jsou podněty související s jídlem motivovány k hledání potravin bez ohledu na sytost, což může vést k obezitě. Ventrální tegmentální oblast (VTA) a její mezolimbické projekce jsou kritickými strukturami zapojenými do učení environmentálních podnětů používaných k předpovědi motivačně relevantních výsledků. Příjem potravy může ovlivnit základní účinek reklamy související s potravinami a konzumace chutných potravin. Mechanismus, kterým k tomuto účinku dochází, a to, zda tyto primární účinky trvají poslední dny po konzumaci, však není znám. Zde prokazujeme, že krátkodobá konzumace chutných potravin může být základem budoucího chování potravinového příjmu a příjmu potravy. Tento účinek je zprostředkován posílením excitačního synaptického přenosu na dopaminové neurony, které je zpočátku kompenzováno přechodným zvýšením endokanabinoidního tónu, ale trvá dny po počáteční 24hodinové expozici slazeným potravinám s vysokým obsahem tuku (SHF). Tato vylepšená synaptická síla je zprostředkována dlouhodobým zvýšením excitační synaptické hustoty na VTA dopaminové neurony. Podávání inzulínu do VTA, který potlačuje excitační synaptický přenos na dopaminové neurony, může zrušit chování při přístupu k jídlu a příjem potravy pozorovaný dny po 24 hodinovém přístupu k SHF. Tyto výsledky naznačují, že i krátkodobá expozice chutným jídlům může ovlivnit chování při krmení „přepojováním“ mezolimbických dopaminových neuronů.
Výzkumníci odemknou mechanismy v mozku, které oddělují odbyt potravy od chuti (2016)
8. března 2016
Vědci, kteří vyšetřují poruchy příjmu potravy, často studují chemické a neurologické funkce v mozku a objevují stopy pro přejídání. Porozumění non-homeostatické stravování nebo stravování, které je více řízeno chutností, zvykem a náznaky jídla - a jak to funguje v mozku, může pomoci neurovědům rozhodnout, jak ovládat touhy, udržet zdravější závaží a podporovat zdravější životní styl. Vědci z Missouriské univerzity nedávno objevili chemické okruhy a mechanismy v mozku, které oddělují konzumaci potravin od chutí. Vědět více o těchto mechanismech by mohlo pomoci výzkumným pracovníkům vyvinout léky, které snižují přejídání.
"Non-homeostatické stravování lze považovat za konzumaci dezertu poté, co jste snědli celé jídlo," řekl Kyle Parker, bývalý student a výzkumný pracovník Centra věd o životě v Bondově univerzitě. "Možná vím, že nemám hlad, ale tento dezert je vynikající, takže ho stejně budu jíst." Díváme se na to, jaké neurální obvody se podílejí na řízení tohoto chování. “
Matthew J. Will, docent psychologických věd na MU College of Arts and Science, výzkumný pracovník v Bond Life Sciences Center a Parkerův poradce, říká pro vědce v oblasti chování, stravování je popsáno jako dvoustupňový proces zvaný apetit a konzumní fáze.
"Myslím na neonový nápis pro obchod s koblihami - logo a aroma teplých glazovaných koblih jsou podněty pro životní prostředí, které nastartují touhu po chutné fázi," řekl Will. "Konzumační fáze je poté, co máš ten koblih v ruce a sníš ho."
Parker studoval vzorce chování laboratorních potkanů aktivací mozkového centra potěšení, hotspotu v mozku, který zpracovává a posiluje zprávy související s odměnou a potěšením. Poté krmil potkany dietou podobnou těstovinám, aby zveličil jejich chování při krmení, a zjistil, že krysy jedly dvakrát tolik než obvykle. Když současně deaktivoval další část mozku zvanou bazolaterální amygdala, krysy přestaly přejídat. Stále se vraceli ke svým potravinovým košům a hledali další, ale konzumovali jen normální množství.
"Zdálo se, jako by krysy stále toužily po těstě," řekl Will. "Stále se vraceli kvůli jídlu, ale prostě nejedli." Zjistili jsme, že jsme přerušili část mozku, která je specifická pro krmení - obvod spojený se skutečným jídlem - ale ne touhu. V podstatě jsme tu touhu nechali nedotčenou. “
Chcete-li zjistit, co se dělo v mozku během chutí, Parker nastavil experiment. Stejně jako předtím zapínal oblast mozku spojenou s odměnou a potěšením a inaktivoval bazolaterální amygdala u jedné skupiny krys, nikoliv však druhé. Tentokrát však omezil množství stravy s vysokým obsahem tuků, ke kterému měli potkani přístup, takže obě skupiny jedly stejné množství.
Venku obě skupiny krys vykazovaly stejné chování krmení. Snědli část jídla, ale pokračovali tam a zpátky do svých košů. Vně mozku však Parker viděl jasné rozdíly. Potkani s aktivovaným nucleus accumbens vykazují zvýšenou aktivitu dopaminových neuronů, která je spojena s chováním motivovaného přístupu.
Tým také zjistil, že stav bazolaterální amygády neměl žádný vliv na úrovně signalizace dopaminu. V oblasti mozku nazývaném hypotalamus však Parker zaznamenal zvýšené hladiny orexinu-A, molekuly spojené s chuť k jídlu, pouze u potkanů s aktivovanou bazolaterální amygádou.
"Ukázali jsme, že to, co může blokovat chování při spotřebě, je tento blok chování orexinů," řekl Parker.
"Výsledky posílily myšlenku, že dopamin je zapojen do přístupu - nebo fáze touhy - a orexin-A do spotřeby," řekl Will.
Tým je přesvědčen, že tato zjištění mohou vést k lepšímu pochopení různých aspektů přejídání a drogové závislosti. Odhalením nezávislých obvodů touhy v porovnání se skutečnou spotřebou nebo užíváním léků by to mohlo vést k potenciálním léčebným postupům, které jsou specifické a mají méně nežádoucích vedlejších účinků.
Studie Parkera a Willa, “Vzory neurální aktivace, které jsou základem basolaterální amygdaly, ovlivňují chování krmení intraartikulárně užívaným opioidem v porovnání s chutěmi s vysokým obsahem tuku u potkanů, ”Byl nedávno publikován v Behaviorální neurovědy. Výzkum byl částečně financován Národním ústavem pro zneužívání drog (DA024829).