KOMENTARI: Ovo pruža dokaze za našu teoriju binge ciklusa kako je opisano u našim videima i člancima. Čini se da nekoliko mehanizama može inicirati binging u hrani, a možda i spol, ali kronična prekomjerna potrošnja dovodi do nakupljanja DeltaFosB-a i promjene mozga povezane s ovisnošću.
Studija Linkovi Djelovanje inzulina na mozak Nagrada Circuitry na pretilost (2011)
Istraživači koji su izvještavali u lipanjskom izdanju Cell Metabolism, Cell Press publikacije, imaju ono što kažu da su neki od prvi čvrsti dokaz da inzulin ima izravne učinke na sustav nagrađivanja mozga. Pokazali su da miševi čiji centri za nagrađivanje više ne mogu odgovoriti na inzulin, jedu više i postaju pretili.
Nalazi upućuju na to da bi otpornost na inzulin mogla pomoći u objašnjavanju zašto je pretilo može biti teško odoljeti iskušenju hrane i povući težinu.
"Jednom kada postanete pretili ili kliznete u pozitivnu energetsku ravnotežu, rezistencija na inzulin u [centru za nagrađivanje mozga] može pokrenuti začarani krug", rekao je Jens Brüning s Instituta Max Planck za neurološka istraživanja. "Ne postoje dokazi da je ovo početak puta do pretilosti, ali to može biti važan faktor pretilosti i poteškoća koje imamo s tim."
Prethodne studije bile su usredotočene prvenstveno na učinak inzulina na mozak hipotalamus, regiju koja kontrolira ponašanje hranjenja u onome što Brüning opisuje kao osnovni zaustavni i startni „refleks“. Ali, kaže, svi znamo da se ljudi prejedaju iz razloga koji imaju puno više veze s neuropsihologijom nego s glađu. Jedemo na temelju društva koje vodimo, mirisa hrane i našeg raspoloženja. "Možda se osjećamo sitima, ali nastavljamo jesti", rekao je Brüning.
Njegov je tim želio bolje razumjeti nagrađivane aspekte hrane i konkretno kako inzulin utječe na veće funkcije mozga. Usredotočili su se na ključne neurone srednjeg mozga koji oslobađaju dopamin, kemijski glasnik u mozgu koji je uključen u motivaciju, kaznu i nagradu, među ostalim funkcijama. Kada je inzulinska signalizacija inaktivirana u tim neuronima, miševi su postajali deblji i teži dok su previše jeli.
Otkrili su da inzulin obično uzrokuje češće pucanje tih neurona, odgovor koji je izgubljen kod životinja kojima nedostaju inzulinski receptori. Miševi su također pokazali promijenjen odgovor na kokain i šećer kada je hrana bila u nedovoljnoj količini, što je još jedan dokaz da centri za nagrađivanje u mozgu ovise o normalnom funkcioniranju inzulina.
Ako se rezultati nalaze kod ljudi, oni mogu imati stvarne kliničke implikacije.
"Zajedno, naša studija otkriva ključnu ulogu djelovanja inzulina u kateholaminergičnim neuronima u dugotrajnoj kontroli hranjenja," istraživači su napisali. " Daljnje pojašnjenje točne neuronske subpopulacije (populacija) i staničnih mehanizama odgovornih za taj učinak mogu stoga definirati potencijalne ciljeve za liječenje pretilosti.
Kao sljedeći korak, Brüning je rekao da planiraju provesti funkcionalne studije magnetske rezonancije (fMRI) kod ljudi koji su imali umjetni inzulin u mozgu kako bi vidjeli kako to može utjecati na aktivnost u centru za nagrađivanje.
Djelovanje inzulina u mozgu može dovesti do pretilosti (2011)
Lipanj 6th, 2011 u neuroznanosti
Hrana bogata masnoćama deblja vas. Iza ove jednostavne jednadžbe leže složeni signalni putovi kroz koje neurotransmiteri u mozgu kontroliraju tjelesnu energetsku ravnotežu. Znanstvenici s Kolnskog instituta Max Planck za neurološka istraživanja i Cluster of Excellence u odgovoru na stanični stres kod bolesti vezanih uz starenje (CECAD) na Sveučilištu u Kölnu pojasnili su važan korak u ovom složenom kontrolnom krugu.
Uspjeli su pokazati kako hormon inzulin djeluje u dijelu mozga koji je poznat kao ventromedijalni hipotalamus. Konzumiranje hrane visoke masnoće uzrokuje otpuštanje inzulina u gušterači. To potiče kaskadu signala u posebnim živčanim stanicama u mozgu, SF-1 neuronima, u kojima enzim P13-kinaza igra važnu ulogu. Tijekom nekoliko koraka, inzulin inhibira prijenos živčanih impulsa na takav način da se suzbije osjećaj sitosti i smanji potrošnja energije. To potiče prekomjernu težinu i pretilost.
Hipotalamus igra važnu ulogu u energetskoj homeostazi: regulaciji tjelesne energetske ravnoteže. Posebni neuroni u ovom dijelu mozga, poznati kao POMC stanice, reagiraju na neurotransmitere i tako kontroliraju ponašanje hrane i potrošnju energije. Hormon inzulin je važna supstanca za poruke. Inzulin uzrokuje da se ugljikohidrati koji se konzumiraju u hrani transportiraju u ciljane stanice (npr. Mišiće) i tada su dostupni tim stanicama kao izvor energije. Kada se konzumira hrana bogata mastima, u gušterači se proizvodi više inzulina, a također se povećava njegova koncentracija u mozgu. Interakcija između inzulina i ciljnih stanica u mozgu također igra presudnu ulogu u kontroli tjelesne energetske ravnoteže. Međutim, precizni molekularni mehanizmi koji leže iza kontrole koja se provodi pomoću inzulina ostaju uglavnom nejasni.
Istraživačka skupina koju je vodio Jens Brüning, direktor Instituta Max Planck za neurološka istraživanja i znanstveni koordinator CECAD-ovog klastera izvrsnosti na Sveučilištu u Kölnu, postigao je važan korak u objašnjenju ovog složenog regulacijskog procesa.
Kao što su znanstvenici pokazali, inzulin u SF-1 neuronima - još jedna skupina neurona u hipotalamusu - aktivira signalnu kaskadu. Zanimljivo je, međutim, da se te stanice samo reguliraju inzulinom kada se konzumira hrana visoke masnoće i u slučaju prekomjerne težine. Enzim P13-kinaza igra središnju ulogu u ovoj kaskadi tvari za razmjenu poruka. Tijekom posrednih koraka u procesu, enzim aktivira ionske kanale i time sprječava prijenos živčanih impulsa. Znanstvenici sumnjaju da SF-1 stanice komuniciraju na taj način s POMC stanicama.
Kinaze su enzimi koji aktiviraju ostale molekule fosforilacijom - dodavanjem fosfatne skupine proteinu ili drugoj organskoj molekuli. "Ako se inzulin veže za svoj receptor na površini SF-1 stanica, to pokreće aktivaciju PI3-kinaze", objašnjava Tim Klöckener, prvi autor studije. „PI3-kinaza zauzvrat kontrolira stvaranje PIP3, druge signalne molekule, fosforilacijom. PIP3 čini odgovarajuće kanale u staničnoj stijenci propusnim za kalijeve ione. " Njihov priljev uzrokuje sporije pucanje neurona i suzbijanje prijenosa električnih impulsa.
"Stoga, kod ljudi s prekomjernom težinom, inzulin vjerojatno posredno inhibira POMC neurone koji su odgovorni za osjećaj sitosti putem posredničke stanice SF-1 neurona," pretpostavlja znanstvenik. “Istodobno, daljnji je porast potrošnje hrane. " Me proofutim, izravan dokaz da ta dva tipa neurona komuniciraju jedni s drugima joπ uvijek ostaje da se pronae.
Kako bi saznali kako inzulin djeluje u mozgu, znanstvenici sa sjedištem u Kölnu usporedili su miševe kojima je nedostajalo inzulinskog receptora na SF-1 neuronima s miševima čiji su inzulinski receptori bili netaknuti. Uz normalnu potrošnju hrane, istraživači nisu otkrili razliku između dviju skupina. To bi značilo da inzulin ne utječe ključno na aktivnost tih stanica u tankim pojedincima. Međutim, kada su glodavci hranjeni hranom visoke masnoće, oni s defektnim inzulinskim receptorima ostali su tanki, dok su njihovi kolege s funkcionalnim receptorima brzo dobivali na težini. Povećanje težine bilo je posljedica povećanja apetita i smanjenja potrošnje kalorija. Ovaj učinak inzulina može predstavljati evolucijsku prilagodbu tijela neredovitoj opskrbi hranom i produženim razdobljima gladi: ako je privremeno dostupna suvišna količina hrane s visokim udjelom masnoće, tijelo može posebno učinkovito odrediti energetske zalihe djelovanjem inzulina. ,
Trenutno nije moguće reći hoće li nalazi ovog istraživanja na kraju pomoći u olakšavanju ciljane intervencije u tjelesnoj energetskoj ravnoteži. "Trenutno smo još uvijek daleko od praktične primjene", kaže Jens Brüning. „Naš je cilj otkriti kako nastaju glad i osjećaj sitosti. Tek kad shvatimo čitav sustav koji ovdje djeluje, moći ćemo započeti s razvojem tretmana. "
Više informacija: 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, hranjenje s visokim udjelom masti promiče pretilost putem inzulinskog receptora / inhibicije zavisnosti SF-13 VMH od neurona, prirodne neuroznanosti, lipnja 1th 5
Dao Max-Planck-Gesellschaft
Binge mehanizam izazvan masnoćom unutar crijeva Stimulirajući endokanabinoide (2011)
Studija otkriva zašto žudimo za čipsom i krumpirićima
Stephanie Pappas, viši pisac LiveScience
Datum: 04 Srpanj 2011
Teško je pojesti samo jedan krumpir, a nova studija može objasniti zašto.
Masna hrana poput čipsa i krumpirića pokreće tijelo da proizvodi kemikalije slične onima koje se nalaze u marihuani, izvještavaju danas istraživači u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Te su kemikalije, nazvane "endokanabinoidi", dio ciklusa zbog kojeg se vraćate na još jedan zalogaj krumpirića, pokazalo je istraživanje.
"Ovo je prva demonstracija da endokanabinoidna signalizacija u crijevima igra važnu ulogu u regulaciji unosa masti", rekao je istraživač Daniele Piomelli, profesor farmakologije na kalifornijskom sveučilištu Irvine.
Domaće kemikalije marihuane
Studija je otkrila da masnoća u crijevima pokreće oslobađanje endokanabinoida u mozgu, ali sive stvari između vaših ušiju nisu jedini organ koji stvara prirodne kemikalije slične marihuani. Ljudska koža također stvara stvari. Kožni kanabinoidi za nas mogu igrati istu ulogu kao i za lončanice: masna zaštita od vjetra i sunca.
Endocannabinoids su također poznati da utječu na apetit i osjećaj okusa, prema 2009 studiji u PNAS, koji objašnjava munchies ljudi dobiti kad dim marihuane.
U novoj studiji, Piomelli i njezini kolege opremili su štakore epruvetama koje bi odvodile sadržaj želuca dok su jele ili pile. Te želučane cijevi omogućile su istraživačima da utvrde djeluje li mast na jezik, u kojem slučaju će vidjeti
oslobađanje endokanabinoida čak i s ugrađenim cijevima ili u crijevima, u tom slučaju ne bi vidjeli učinak.
Štakori su počeli gutati zdravstveni šejk (vanilija Osigurati), otopinu šećera, tekućinu bogatu proteinima koja se zove pepton, ili napitak visokog sadržaja masti iz kukuruznog ulja. Tada su istraživači anestezirali i razrezali štakore, brzo zamrzavajući svoje organe radi analize.
Za ljubav prema salo
Kušanje šećera i proteina nije utjecalo na oslobađanje prirodnih kemikalija marihuane u tijelu, otkrili su istraživači. Ali večera na masnoći jest. Rezultati su pokazali da masnoća na jeziku pokreće signal mozgu, koji zatim prenosi poruku do crijeva putem živčanog snopa zvanog vagusni živac. Ova poruka zapovijeda proizvodnjom endokanabinoida u crijevima, što zauzvrat pokreće kaskadu drugih signala koji svi potiskuju istu poruku: Jedi, jedi, jedi!
Ta bi poruka bila korisna u evolucijskoj povijesti sisavaca, rekao je Piomelli. Masti su presudne za preživljavanje i nekada ih je bilo teško naći u prehrani sisavaca. Ali u današnjem svijetu, gdje se na svakom uglu nalazi prodavaonica pune bezvrijedne hrane, naša se evolucijska ljubav prema mastima lako vraća.
Rezultati istraživanja sugeriraju da bi blokiranjem recepcije endokanabinoidnih signala medicinski istraživači mogli prekinuti ciklus koji potiče ljude na prejedanje masne hrane. Blokiranje endokanabinoidnih receptora u mozgu može uzrokovati anksioznost i depresiju, rekao je Piomelli, ali lijek dizajniran za ciljanje crijeva ne može izazvati one negativne nuspojave.
Kako bezvrijedna hrana priprema mozak u potrazi za hranom (2015)
Veljača 23, 2016 Christophera Packhama
(Medical Xpress) - Trenutna epidemija pretilosti u razvijenim zemljama trebala bi biti upozorenje zdravstvenim službenicima u zemljama u razvoju s novootvorenim tržištima. Proizvođači hrane, tvrtke za franšizu restorana, lanci opskrbe hranom i oglašivači surađuju u stvaranju okruženja u kojem su izuzetno ukusna, energetski gusta hrana i srodni znakovi lako dostupni; međutim, ljudi još uvijek imaju prilagodljivu neuronsku arhitekturu koja je najprikladnija za okruženje s nedostatkom hrane. Drugim riječima, programiranje mozga može otežati metabolički zdrav način upravljanja modernim ekosustavom hrane.
Ljudi, kao i sve životinje, imaju drevno genetsko programiranje posebno prilagođeno kako bi osigurali unos hrane i ponašanja za preživljavanje u potrazi za hranom. Znakovi zaštite okoliša snažno utječu na ta ponašanja mijenjajući neuronsku arhitekturu, a korporacije su usavršile znanost iskorištavanja odgovora na ljudsko zadovoljstvo i možda nenamjerno reprogramirale mozak ljudi da traže višak kalorija. U okruženju koje je bogato ukusnom, energetski gustom hranom, raširenost znakova povezanih s hranom može dovesti do traženja hrane i prejedanja bez obzira na sitost, što je vjerojatni pokretač pretilosti.
Skupina kanadskih istraživača sa Sveučilišta Calgary i Sveučilišta British Columbia nedavno je objavila rezultate studije o mišu u Zbornik National Academy of Sciences u kojima su istraživali neuronske mehanizme iza tih promjena u ponašanju u potrazi za hranom.
Programiranje budućeg ponašanja u hrani
Oni navode da kratkotrajna konzumacija izuzetno ukusne hrane - posebice zaslađene hrane visoke masnoće - zapravo nameće buduća ponašanja vezana uz hranu. Otkrili su da je učinak posredovan jačanjem ekscitatornog sinaptičkog prijenosa na dopaminske neuronei traje danima nakon početnog 24-satnog izlaganja zaslađenim hranom visoke masnoće.
Te se promjene javljaju u ventralnom tegmentalnom području mozga (VTA) i njegovim mezolimbičnim projekcijama, području uključenom u prilagodbu na okolišni znakovi koristi se za predviđanje motivacijski relevantnih ishoda - drugim riječima, VTA je odgovorna za stvaranje žudnje za podražajima za koje se utvrdi da na neki način nagrađuju.
Istraživači pišu: "Budući da se smatra da pojačani ekscitacijski sinaptički prijenos na dopaminske neurone transformira neutralne podražaje u istaknute informacije, ove promjene u ekscitacijskom sinaptičkom prijenosu mogu biti temelj povećanog ponašanja prema pristupu hrani uočenog nekoliko dana nakon izlaganja zaslađenoj hrani s visokim udjelom masti i potencijalno primarnoj povećana potrošnja hrane. "
Mogući terapijski pristupi pretilosti
Povećana sinaptička snaga traje danima nakon izlaganja hrani visoke gustoće i posredovana je povećanom gustoćom sinaptičke ekscitacije. Istraživači su otkrili da uvođenje inzulina izravno u VTA potiskuje uzbudljivo sinaptički prijenos na dopaminske neurone i potpuno potiskuje ponašanje koje traži hranu, opaženo nakon 24-satnog pristupa zaslađenoj hrani visoke masnoće.
Tijekom tog razdoblja pristupa hrani povećava se broj mjesta oslobađanja glutamata na dopaminskim neuronima. Inzulin blokira ta mjesta, natječući se s glutamatom. Napominjući da ovo sugerira mogući terapijski pristup pretilosti, autori pišu: „Stoga bi budući rad trebao utvrditi može li intranazalni inzulin smanjiti prejedanje zbog primanja hrane izazvanog ukusnom konzumacijom hrane ili hrana- povezani znakovi. "
Više informacija: Potrošnja ukusnih namirnica daje namirnice pristupu ponašanju ubrzanim povećanjem sinaptičke gustoće u VTA. PNAS 2016; objavljeno prije tiskanja 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113
Sažetak
U okruženju s laganim pristupom vrlo ukusnoj i energetski gustoj hrani, znakovi povezani s hranom potiču na traženje hrane bez obzira na sitost, učinak koji može dovesti do pretilosti. Ventralno tegmentalno područje (VTA) i njegove mezolimbične projekcije ključne su strukture uključene u učenje znakova okoliša koji se koriste za predviđanje motivacijski relevantnih ishoda. Primarni učinci oglašavanja povezanog s hranom i konzumacije ukusne hrane mogu potaknuti unos hrane. Međutim, mehanizam kojim se taj učinak javlja i jesu li ti početni učinci posljednji dani nakon konzumacije nepoznat. Ovdje pokazujemo da kratkotrajna konzumacija ukusne hrane može biti glavno ponašanje u budućem pristupu hrani i unos hrane. Ovaj je učinak posredovan jačanjem ekscitacijskog sinaptičkog prijenosa na dopaminske neurone, što je u početku nadoknađeno privremenim porastom tonusa endokanabinoida, ali traje nekoliko dana nakon početne 24-satne izloženosti zaslađenoj hrani s visokim udjelom masti (SHF). Ova pojačana sinaptička snaga posreduje se dugotrajnim povećanjem ekscitacijske sinaptičke gustoće na VTA dopaminskim neuronima. Primjena inzulina u VTA, koji suzbija ekscitacijski sinaptički prijenos na dopaminske neurone, može ukinuti ponašanje u pristupu hrani i unos hrane zabilježen nekoliko dana nakon 24-satnog pristupa SHF-u. Ovi rezultati sugeriraju da čak i kratkotrajna izloženost ukusnoj hrani može potaknuti buduće ponašanje hranjenja tako što će "preokrenuti" mezolimbične dopaminske neurone.
Istraživači otključavaju mehanizme u mozgu koji razdvajaju potrošnju hrane od žudnje (2016)
Ožujak 8, 2016
Istraživači koji istražuju poremećaje hranjenja često proučavaju kemijske i neurološke funkcije u mozgu kako bi otkrili tragove prejedanja. Razumijevanje ne-homeostatske prehrane - ili prehrane koja je više potaknuta ukusom, navikama i znakovima hrane - i kako ona djeluje u mozgu može pomoći neuroznanstvenicima da odrede kako kontrolirati žudnju, održavati zdraviju težinu i promicati zdraviji stil života. Znanstvenici sa Sveučilišta Missouri nedavno su otkrili kemijske krugove i mehanizme u mozgu koji razdvajaju potrošnju hrane od žudnje. Znati više o tim mehanizmima može pomoći istraživačima da razviju lijekove koji smanjuju prejedanje.
"Nehomeostatičko jelo može se smatrati jedenjem deserta nakon što pojedete cijeli obrok", rekao je Kyle Parker, bivši student i istraživač u MU Bond Life Sciences Center. “Možda znam da nisam gladan, ali ovaj je desert ukusan pa ću ga ipak pojesti. Gledamo koji su neuronski sklopovi uključeni u vođenje takvog ponašanja. "
Matthew J. Will, izvanredni profesor psiholoških znanosti na MU College of Arts and Science, istraživač u Bond Life Science Center-u i Parker-ov savjetnik, kaže da se za ponašanje znanstvenika prehrana opisuje kao proces u dva koraka koji se naziva apetitivnim i faze konzumacije.
"Mislim na neonski natpis za trgovinu krafnama - logotip i aroma toplih glaziranih krafni znakovi su okoliša koji pokreću fazu žudnje ili apetita", rekao je Will. "Faza konzumacije je nakon što tu krafnu imate u ruci i pojedete je."
Parker je proučavao obrasce ponašanja laboratorijskih štakora aktivirajući moždani centar za zadovoljstvo, žarište u mozgu koje obrađuje i pojačava poruke povezane s nagradom i užitkom. Zatim je hranio štakore dijetom nalik tijestu kako bi pretjerao u ponašanju hranjenja i otkrio da su štakori jeli dvostruko više nego inače. Kad je istodobno deaktivirao drugi dio mozga nazvan bazolateralna amigdala, štakori su prestali prejedati. Stalno su se vraćali svojim košaricama s hranom u potrazi za još, ali konzumirali su samo normalnu količinu.
"Činilo se kao da pacovi još uvijek žude za tijestom", rekao je Will. “Vratili su se po hranu, ali jednostavno nisu jeli. Otkrili smo da smo prekinuli dio mozga koji je specifičan za hranjenje - sklop vezan za stvarno jedenje - ali ne i žudnju. U osnovi smo tu žudnju ostavili netaknutom. "
Kako bi otkrio što se događa u mozgu tijekom žudnje, Parker je pokrenuo pokus spin-off. Kao i prije, uključio je područje mozga povezano s nagradom i zadovoljstvom i inaktivirao je bazolateralnu amigdalu u jednoj skupini štakora, ali ne u drugoj. Ovaj put, međutim, on je ograničio količinu ishrane visoke masnoće koju su štakori imali pristup, tako da su obje skupine pojele istu količinu.
Vanjski su obje skupine štakora pokazivale ista ponašanja hranjenja. Pojeli su dio hrane, ali su nastavili hodati naprijed-natrag do svojih košara s hranom. Međutim, unutar mozga, Parker je vidio jasne razlike. Štakori s aktiviranim nukleusom accumbens pokazali su povećanu aktivnost neurona dopamina, što je povezano s motiviranim ponašanjem u pristupu.
Tim je također ustanovio da stanje bazolateralne amigdale nije imalo učinka na razine dopaminskog signaliziranja. Međutim, u području mozga zvanog hipotalamus, Parker je vidio povišene razine oreksina-A, molekule povezane s apetitom, samo kod štakora s aktiviranom bazolateralnom amigdalom.
"Pokazali smo da je ono što može blokirati ponašanje u vezi s potrošnjom ovaj blok ponašanja oreksina", rekao je Parker.
"Rezultati su ojačali ideju da je dopamin uključen u pristup - ili fazu žudnje - i oreksin-A u konzumaciji", rekao je Will.
Tim vjeruje da bi ovi nalazi mogli dovesti do boljeg razumijevanja različitih aspekata prejedanja i ovisnosti o drogama. Otkrivanjem nezavisnog kruga žudnje u odnosu na stvarnu potrošnju ili uzimanje lijekova, to bi moglo dovesti do potencijalnih lijekova koji su specifičniji i imaju manje neželjene nuspojave.
Parker i Willova studija, "Uzorci neuronske aktivacije koji utječu na bazolateral amigdala utjecaj na intra-accumbens opioid-driven konzumatorski nasuprot apetitivnim hranidbenim ponašanjima s visokim udjelom masti u štakora, ”Nedavno je objavljeno u Bihevioralna neuroznanost, Istraživanje je djelomično financirao Nacionalni institut za zlouporabu droga (DA024829).
;