(L) Comment sucre et graisse incitent le cerveau à vouloir plus de nourriture (2016)

Matthew Brien a du mal à trop manger au cours des 20 dernières années. À 24 ans, il mesurait 5′10 ′ et pesait 135 livres d'assiette. Aujourd'hui, le massothérapeute agréé fait pencher la balance à 230 livres et trouve particulièrement difficile de résister au pain, aux pâtes, aux sodas, aux biscuits et à la crème glacée, en particulier à ces pintes denses farcies d'amandes et de morceaux de chocolat. Il a essayé divers programmes de perte de poids qui limitent les portions de nourriture, mais il ne peut jamais le maintenir longtemps. «C'est presque inconscient», dit-il. «Le dîner est terminé? D'accord, je vais prendre un dessert. Peut-être que quelqu'un d'autre peut avoir juste deux boules de crème glacée, mais je vais avoir le sacré [récipient]. Je ne peux pas arrêter ces sentiments.

Manger pour le plaisir, plutôt que pour la survie, n'est pas nouveau. Mais ce n’est que depuis quelques années que les chercheurs ont vraiment compris comment certains aliments, en particulier les graisses et les sucreries, modifiaient en réalité la chimie du cerveau de façon à pousser certaines personnes à trop consommer.

Les scientifiques ont un nom relativement nouveau pour ces envies: faim hédonique, puissant désir de nourriture en l’absence de tout besoin; le désir que nous éprouvons lorsque notre estomac est plein mais que notre cerveau est toujours vorace. Et de plus en plus d’experts affirment maintenant que la faim hédonique est l’un des principaux facteurs de la hausse des taux d’obésité dans les pays développés du monde entier, en particulier aux États-Unis, où les desserts succulents et la malbouffe alléchante sont peu coûteux et abondants.

«Mettre l'accent sur le plaisir» est une nouvelle approche pour comprendre la faim et la prise de poids, explique Michael Lowe, psychologue clinicien à l'Université de Drexel qui a inventé le terme «faim hédonique» en 2007. «Beaucoup de suralimentation, peut-être tout le fait de manger. les gens font au-delà de leurs besoins énergétiques, est basé sur la consommation de certains de nos aliments les plus savoureux. Et je pense que cette approche a déjà eu une influence sur le traitement de l'obésité. Déterminer si l'obésité d'un individu résulte principalement de fringales émotionnelles plutôt que d'un défaut inné dans la capacité du corps à brûler des calories, dit Lowe, aide les médecins à choisir les médicaments et les interventions comportementales les plus appropriés pour le traitement.

Anatomie de l'appétit
Traditionnellement, les chercheurs s'intéressant à la faim et à la régulation du poids se sont concentrés sur la faim dite métabolique ou homéostatique, qui est dictée par une nécessité physiologique et s'identifie le plus souvent au grondement d'un estomac vide. Lorsque nous commençons à puiser dans nos réserves d’énergie au cours des heures 24 ou lorsque nous chutons au-dessous de notre poids corporel habituel, un réseau complexe d’hormones et de voies neurales dans le cerveau accroît notre sensation de faim. Lorsque nous mangeons à satiété ou que nous prenons des kilos en trop, le même système hormonal et les mêmes circuits cérébraux ont tendance à étouffer notre appétit.

Au 1980, les scientifiques avaient mis au point les principales hormones et les connexions neuronales responsables de la faim métabolique. Ils ont découvert qu'il est en grande partie régulé par l'hypothalamus, une région du cerveau qui contient des cellules nerveuses qui déclenchent à la fois la production de et qui sont extrêmement sensibles à une série d'hormones disparates.

Comme beaucoup de mécanismes biologiques, ces signaux chimiques forment un réseau imbriqué de freins et de contrepoids. Chaque fois que les gens mangent plus de calories qu'ils n'en ont besoin immédiatement, une partie de l'excès est stockée dans des cellules adipeuses situées dans tout le corps. Une fois que ces cellules commencent à grossir, elles commencent à produire des niveaux plus élevés d'une hormone appelée la leptine, qui traverse le sang pour se rendre au cerveau, indiquant à l'hypothalamus d'envoyer une nouvelle quantité d'hormones réduisant l'appétit et augmentant l'activité cellulaire à brûler. hors des calories supplémentaires - tout remettre en équilibre.

De même, chaque fois que des cellules de l’estomac et de l’intestin détectent la présence d’aliments, elles sécrètent diverses hormones, telles que la cholécystokinine et le peptide YY, qui agissent pour supprimer la faim soit en se rendant à l’hypothalamus, soit en agissant directement sur le nerf vague, faisceau de cellules nerveuses qui relient le cerveau, le cœur et les intestins. En revanche, la ghréline, une hormone libérée par l'estomac lorsqu'elle est vide et dont la glycémie est basse, a l'effet inverse sur l'hypothalamus, stimulant ainsi la faim.

Vers la fin des 1990, cependant, des études d'imagerie cérébrale et des expériences sur des rongeurs ont commencé à révéler une deuxième voie biologique - une voie qui sous-tend le processus de manger pour le plaisir. Beaucoup des mêmes hormones qui interviennent dans la faim métabolique semblent être impliquées dans cette seconde voie, mais le résultat final est l'activation d'une région du cerveau complètement différente, appelée circuit de récompense. Ce réseau complexe de rubans neuronaux a principalement été étudié dans le contexte de drogues addictives et, plus récemment, de comportements compulsifs tels que le jeu pathologique.

Il s'avère que les aliments extrêmement sucrés ou gras captivent le circuit de récompense du cerveau de la même manière que la cocaïne et le jeu. Pendant une grande partie de notre passé évolutif, ces aliments riches en calories étaient des friandises rares qui auraient fourni la nourriture indispensable, en particulier dans les moments difficiles. À l'époque, se gaver de bonbons et de graisses chaque fois qu'ils étaient disponibles était une question de survie. Dans la société contemporaine - remplie de nourriture peu coûteuse et riche en calories - cet instinct travaille contre nous. «Pendant la plus grande partie de notre histoire, le défi pour les êtres humains était de manger suffisamment pour éviter la famine», dit Lowe, «mais pour beaucoup d’entre nous, le monde moderne a remplacé cela par un défi très différent: éviter de manger plus que ce dont nous avons besoin. ne prends pas de poids.

Des recherches ont montré que le cerveau commence à réagir aux aliments gras et sucrés avant même qu’ils ne pénètrent dans notre bouche. Le simple fait de voir un élément souhaitable excite le circuit de récompense. Dès que cette assiette touche la langue, les papilles gustatives envoient des signaux à diverses régions du cerveau, qui répondent à leur tour en vomissant la dopamine neurochimique. Le résultat est une sensation de plaisir intense. La suralimentation fréquente par la suralimentation d’aliments très appétents imprègne tellement le cerveau de cerveau que celle-ci s’adapte finalement en se désensibilisant, réduisant ainsi le nombre de récepteurs cellulaires qui reconnaissent et répondent au neurochimique. Par conséquent, les cerveaux des personnes qui mangent plus exigent beaucoup plus de sucre et de matières grasses pour atteindre le même seuil de plaisir qu’auparavant, avec des quantités moindres d’aliments. En fait, ces personnes peuvent continuer à trop manger pour retrouver ou même maintenir un sentiment de bien-être.

Des preuves émergentes indiquent que certaines hormones de la faim qui agissent généralement sur l'hypothalamus influencent également le circuit de récompense. Dans une série d'études menées entre 2007 et 2011, des chercheurs de l'Université de Göteborg en Suède ont démontré que la libération de ghréline (l'hormone de la faim) par l'estomac augmente directement la libération de dopamine dans le circuit de récompense du cerveau. Les chercheurs ont également découvert que les médicaments qui empêchent la ghréline de se lier aux neurones réduisent en premier lieu la suralimentation chez les personnes obèses.

Dans des conditions normales, la leptine et l'insuline (qui deviennent abondantes lorsque des calories supplémentaires sont consommées) suppriment la libération de dopamine et réduisent la sensation de plaisir tout au long d'un repas. Mais des études récentes sur des rongeurs suggèrent que le cerveau cesse de réagir à ces hormones à mesure qu'augmente la quantité de tissu adipeux dans le corps. Ainsi, continuer à manger maintient le cerveau immergé dans la dopamine alors même que le seuil de plaisir continue de monter.

Craving Cravings
Une sorte de chirurgie que certaines personnes obèses subissent déjà pour gérer leur poids souligne l'importance de la ghréline dans le contrôle du poids et a fourni certaines des informations biologiques sur les raisons pour lesquelles beaucoup d'entre nous mangent bien au-delà de nos besoins physiologiques. Connue sous le nom de chirurgie bariatrique, c'est un traitement de dernier recours qui rétrécit considérablement l'estomac, soit en enlevant les tissus, soit en serrant l'organe si étroitement avec une bande qu'il ne peut pas accueillir plus de quelques onces de nourriture à la fois.

Dans un délai d'un mois après une telle chirurgie, les patients ont généralement moins faim dans l'ensemble et ne sont plus aussi attirés par les aliments riches en sucre et en matières grasses - peut-être à cause des changements dans la quantité d'hormones que leur estomac beaucoup plus petit peut maintenant produire. Des études récentes de scintigraphie cérébrale révèlent que ces fringales réduites reflètent des changements dans les circuits neuronaux: après la chirurgie, le circuit de récompense du cerveau répond beaucoup plus faiblement aux images et aux noms prononcés d'aliments tentants, tels que les brownies au chocolat, et se ré-sensibilise à de plus petites quantités de dopamine.

«L'idée est qu'en modifiant l'anatomie de l'intestin, nous modifions les niveaux d'hormones intestinales qui finissent par atteindre le cerveau», explique Kimberley Steele, chirurgienne à la Johns Hopkins University School of Medicine. Quelques études ont documenté des niveaux inférieurs de ghréline stimulant la faim et des niveaux accrus de peptide suppresseur d'appétit YY après une chirurgie bariatrique. Comme le suggèrent des expériences récentes, ces hormones agissent non seulement sur l'hypothalamus mais aussi sur le circuit de récompense. «À long terme, nous pouvons probablement imiter les effets de la chirurgie bariatrique avec des médicaments», déclare Bernd Schultes du eSwiss Medical & Surgical Center à Saint-Gall, en Suisse. «C'est le grand rêve.»

En attendant, plusieurs cliniciens utilisent des révélations récentes sur la faim hédonique pour aider des gens comme Brien. Yi-Hao Yu, l'un des médecins de Brien à l'hôpital de Greenwich dans le Connecticut, propose que l'obésité prend au moins deux formes distinctes mais parfois qui se chevauchent: métabolique et hédonique. Parce qu'il pense que Brien lutte principalement contre l'obésité hédonique, Yu a récemment prescrit le médicament Victoza, qui est connu pour réduire l'alimentation par plaisir. En revanche, les médicaments qui ciblent généralement l'hypothalamus fonctionneraient mieux si le problème sous-jacent d'un patient était un défaut dans la capacité du corps à maintenir un poids stable.

Lowe de Drexel, pour sa part, s'est concentré sur de nouvelles approches de la modification du comportement. «L'idée traditionnelle est que nous pouvons apprendre aux personnes en surpoids à améliorer leur maîtrise de soi», dit Lowe. «La nouvelle idée est que les aliments eux-mêmes sont davantage le problème.» Pour certaines personnes, les aliments au goût agréable invoquent une réponse si forte dans le circuit de récompense du cerveau - et modifient si radicalement leur biologie - que la volonté sera rarement, voire jamais, suffisante pour résister à la consommation de ces aliments une fois qu'ils sont là. Au lieu de cela, Lowe dit, «nous devons repenser l'environnement alimentaire.» En termes pratiques, cela signifie ne jamais apporter d'aliments gras et super sucrés dans la maison et éviter les lieux qui les offrent autant que possible.

Elizabeth O'Donnell a mis ces leçons en pratique. Une propriétaire de magasin de 53 ans qui vit à Wallingford, en Pennsylvanie, O'Donnell a appris à modifier son environnement alimentaire personnel à la maison et sur la route après avoir participé à l'une des études de Lowe sur la perte de poids. Elle dit qu'elle est particulièrement impuissante devant les sucreries et les pâtisseries et qu'elle s'est donc engagée à les garder hors de chez elle et à éviter les restaurants avec des tables de desserts à volonté - qui dans le passé l'ont amenée à consommer «un excédent de 3,000 ou 4,000 XNUMX calories. » Lors d'une récente visite à Walt Disney World, par exemple, elle a contourné les nombreux restaurants de style buffet du parc en faveur d'un plus petit restaurant avec service de comptoir, où elle a acheté une salade. C'est exactement le genre de changement simple qui peut faire une énorme différence dans la lutte pour maintenir un poids santé.

À PROPOS DES AUTEURS)

Ferris Jabr est un écrivain contribuant à Scientific American.