Am. J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2011 június; 300 (6): R1266 – R1277.
Megjelent online 2011 Mar 16. doi: 10.1152 / ajpregu.00028.2011
PMCID: PMC3119156
Absztrakt
Tekintettel az elhízás problémájának csökkentésére, egyre növekszik az olyan kifejezések értékelése, mint „a szemem nagyobb, mint a gyomrom”, és a rágcsálókkal és az emberekkel kapcsolatos legfrissebb tanulmányok azt sugallják, hogy a rendellenes agyi jutalmazási utak nemcsak a drogfüggőséghez, hanem a fokozott bevitelhez is hozzájárulhatnak. ízletes ételek és végül az elhízás. Az élelmiszer-juttatás alapjául szolgáló idegi útvonalak és mechanizmusok feltárásában, valamint az ösztönző érzékenységnek a belső állapotjelzések általi hozzárendelésében leírt eredmények után elemezzük az ízletes ételek bevétele, a hiperfágia és az elhízás közötti potenciális körkörös kapcsolatot. Van-e már korábban fennálló egyéni különbség a jutalmazási funkciókban, és felelősek lehetnek-e az elhízás későbbi életében kialakulásáért? Az ízletes ételek ismételt kitettsége fokozza-e az érzékenységet, mint például a drog- és alkoholfüggőségnél? Az elhízott állapot másodlagos hatásai megváltoztatják-e a jutalomfunkciókat, például a fokozott jelátvitelt a gyulladásos, oxidatív és mitokondriális stressz utakon keresztül? Ezekre a kérdésekre adott válaszok jelentősen befolyásolják az elhízás megelőzését és kezelését, valamint az azt követő komorbiditások, valamint az étkezési rendellenességek, valamint a drog- és alkoholfüggőség kialakulását.
a jelenlegi elhízási járvány a legjobban a modern környezet / életmód és a szűkös környezetben kialakult biológiai válaszminták közötti eltérésnek magyarázható. Az olyan biológiai tulajdonságok, mint az élelmezéshez való erős vonzódás és az étkezés, a lassú telítettségi mechanizmusok és a magas anyagcsere-hatékonyság, amelyek a szűkös környezetben való túlélés szempontjából előnyösek, most úgy tűnik, hogy a legrosszabb ellenségünk, ha sokféle élelmiszer ellenállunk (130, 169). Az élelmiszer-bevitelt és az energiaköltségeket úgy gondolják, hogy komplex, redundáns és elosztott idegrendszerek irányítják, amelyek valószínűleg több ezer gént tartalmaznak, és tükrözik a megfelelő tápanyag-ellátás és az energiamérleg alapvető biológiai jelentőségét (15, 103). Nagy előrelépés történt a hypothalamus és az agytörzs fontos szerepének meghatározásában a különféle hormonális és idegi mechanizmusokban, amelyek révén az agy tájékoztatja magát az elfogyasztott és tárolt tápanyagok rendelkezésre állásáról, viszont magatartási, autonóm és endokrin rendszert generál. output (54, 149) (Ábra 1). Az ebben a homeosztatikus szabályozóban részt vevő gének egy része kritikus fontosságú az energiaegyensúly szempontjából, ami a jól ismert monogén elhízási modellekben nyilvánul meg, mint például a leptinhiány (58). Világosan kimutatható azonban, hogy az állatok és az emberek idegrendszerének sokkal nagyobb része, ideértve a cortexet, a bazális ganglionokat és a limbikus rendszert, az élelmiszerek beszerzésével foglalkozik, mint alapvető és evolúcióban megőrzött túlélési mechanizmussal a testtömeg megvédésére. (146). A tanulási és az emlékezeti folyamatok révén a reprezentációk és a jutalom elvárásainak kialakításával ezek a rendszerek valószínűleg erőteljes motivációkat ösztönöznek és ösztönzik a jótékony ételek garantált ellátását és elnyelését egy ritka és gyakran ellenséges környezetből. Most ezeket a rendszereket egyszerűen elárasztják olyan élelmiszerek és élelmezési sorok bősége, amelyeket a ragadozók már nem támadnak meg és éhínségek szakítanak meg (168). Sajnálatos módon ezeknek a bonyolult idegrendszereknek az anatómiája, kémiája és funkciói, valamint a hipotalamusz homeosztatikus szabályozójával való kölcsönhatásuk nem megfelelő. Ezek a rendszerek közvetlenül és elsősorban a modern környezet és életmód és az emberi test kölcsönhatásában vesznek részt. Ezek nem kevésbé élettani, mint az anyagcsere-szabályozó mechanizmusok, amelyek a kutatás legnagyobb részét vonzák az elmúlt 15 években.
Ennek a felülvizsgálatnak rövid áttekintést kell nyújtania az élelmezés-jutalom idegi vezérlésének jelenlegi koncepcióiról, valamint a szokásos élelmezési-juttatási folyamatok lehetséges bevonásáról a hiperfágia és elhízás, valamint az ízletes étrend káros hatásainak a jutalom-feldolgozásra. Két nemrégiben készített kiváló felülvizsgálat tárgyalt az elhízás és az élelmezési jutalom kapcsolatát, elsősorban a klinikai és pszichológiai szempontból108, 174). Itt a jutalom idegi korrelációira, a jutalom és a homeosztatikus funkciók kölcsönhatásaira, valamint az elhízásban fennálló kapcsolat zavarására összpontosítunk.Ábra 2).
Szójegyzék
A meghatározásokat Berridge és mtsai. (12):
Élelmiszer Jutalom
Összetett folyamat, amelynek fő elemei „kedvelés” (hedonikus hatás), „akarás” (ösztönző motiváció) és tanulás (társulások és előrejelzések). Általában mindegyik együtt fordul elő, de a három pszichológiai alkotóelem elválasztható agyi rendszerrel rendelkezik, amely bizonyos körülmények között lehetővé teszi disszociációt közöttük.
„Tetszik” (idézőjelekkel)
Objektív hedonikus reakció, amelyet viselkedésben vagy idegi jelekben észlelnek és elsősorban szubkortikális agyi rendszerek generálnak. Az édességre való „kedvelő” reakció tudatos élvezetet hoz létre további agyi körök toborzása révén, de alapvető „kedvelői” reakció esetenként szubjektív öröm nélkül is előfordulhat.
Tetszik (idézőjel nélkül)
A szó mindennapi értelme, mint a kellemes szépség szubjektív tudatos érzése.
„Szeretne” (idézőjelekkel)
A jutalom ösztönző megnyilvánulása vagy motivációja általában a jutalomhoz kapcsolódó jelek által váltható ki. Az ösztönző szemléletnek a reprezentációkhoz történő hozzárendelése révén a jel és annak jutalma vonzóbbá válik, keresett és valószínűleg fogyasztásra kerül. Az agyi mezolimbikus rendszerek, különösen azok, amelyekben a dopamin szerepel, különösen fontosak a „akaráshoz”. Általában a „akarás” a „tetszik” és a tanulás egyéb jutalomkomponenseivel és szubjektív vágyakkal együtt fordul elő, de elkülöníthető mind a többi összetevőtől, mind pedig a szubjektív vágytól. körülmények.
Szeretne (idézőjel nélkül)
Tudatos, kognitív vágy deklaratív cél elérésére a kívánt szó szokásos értelmében. A vágy e kognitív formája további agykérgi mechanizmusokat foglal magában a mezolimbikus rendszereken túl, amelyek ösztönző ösztönzőként közvetítik a „vágyat”.
Egyéb meghatározások:
Jóízű / Ízletesség
Ételek, amelyek elfogadhatók vagy kellemesek a szag vagy íz szempontjából. A szinonimák között szerepel az ízletes vagy törölhető. Az ízletes ételek általában energiatartalmúak, és tartalmaznak zsírtartalmú, magas cukortartalmú, vagy mindkettőt.
Szenzoros-specifikus kielégítés
A jelenség, amikor az éhesek állatok egy étellel telítenek, és nem vesznek részt, amikor ugyanazt az ételt kínálják újra; ugyanazok az állatok felajánlották egy második új ételt, és újabb étkezést fogyasztottak.
Metabolikus éhség
Az éhezés anyagcsere-szükséglet által, amelyet a tápanyag-kimerülés endogén jelei közvetítik.
Hedonic Hunger
Az étkezést nem anyagcsere-szükséglet, például külső jelzések vezérlik.
Az élelmiszer hedonikus következményei
Az étkezés sok öröme.
Az étkezést általában élvezetesnek és kifizetődőnek tekintik, és arra gondoltak, hogy az étkezés velejáró kellemessége kialakult, hogy biztosítsa a szükséges motivációt ennek a kritikus viselkedésnek a kedvezőtlen és ellenséges környezetben való elindításához (94). Így az étel egy erős természetes erősítő, amely a többi viselkedés versenytársa, különösen akkor, ha az egyén anyagcseréjén éhes. Az ingeres viselkedés nem korlátozódik az evésre, hanem az előkészítő, az étvágygerjesztő és a táplálék utáni szakaszból áll (15). A hedonikus értékelést és a jutalom-feldolgozást az ingesztív viselkedés mindhárom szakaszában elvégezzük, és ezek eredményét kritikusan meghatározzuk.
Az előkészítő szakaszban, mielőtt bármilyen szájjal érintkeznék az étellel, a jutalom várható várhatósága kulcsszerepet játszik. Ezt a fázist tovább lehet osztani kezdeményezési fázisra (a figyelem átváltása más viselkedésből), beszerzési fázisra (tervezés, táplálkozás) és étvágygerjesztési szakaszra (étel látása és illata). A kezdeményezési szakasz a kulcsfontosságú folyamat, amelynek során választást, kiválasztást vagy döntést hoznak egy adott cél-irányú tevékenység folytatására, és nem egy másik tevékenység folytatására. A figyelemváltásért felelős döntéshozatali folyamat központi szerepet játszik a modern neuroökonómia területén, és a haszon elvárása talán a fő tényező, amely meghatározza ennek a folyamatnak az eredményét. A kutatások azt sugallják, hogy ennek a választásnak az elvégzése érdekében az agy a költség / haszon optimalizálása érdekében a korábbi tapasztalatokból származó jutalom-elvárások és erőfeszítések / kockázati igények ábrázolásait használja fel (76, 111, 118, 139, 148). Így az új cél elérésére vonatkozó döntés nagyban függ a jutalom elvárásától, de valójában nem elfogyasztásától. A döntés meghozatala és a jutalom tényleges elfogyasztása közötti időszak a beszerzési szakasz. Ez a szakasz emberi őseinknél és a mai szabadon élő állatoknál régen elég hosszú volt, amint azt például a kanadai hegyi kecske mutatja, amely magasabb magasságokból ereszkedik le a folyómederbe, több mint száz mérföldre, hogy kielégítse sós étvágyát. Úgy tűnik, hogy a jutalom várhatóan az utazás során a figyelem középpontjába kerül. Az étvágygerjesztő szakaszban a cél tárgyának azonnali érzékszervi tulajdonságai, például az étel első falatának látása, szaglása és végül megkóstolása elkezdi biztosítani az első visszajelzést az előre jelzett jutalomértékről, és élesen fokozhatja motiváló erejét. Az étvágy ezen erősödését tükrözi a cefalis fázisú válaszok generálása, amelyet a franciák anekdotikusan l'appetit vient en mangeant néven ismernek (az étvágy az első harapásokkal növekszik). Az első harapás az utolsó lehetőség az étel elutasítására is, ha az nem felel meg az elvárásoknak, vagy akár mérgező is.
A táplálkozási szakasz (étkezés) akkor kezdődik, amikor az első harapás alapján megerősítik vagy meghaladják a kezdeti jutalmazási várakozást. Az étkezés során az azonnali, közvetlen élvezet elsősorban ízléses és illatos érzésből származik, amely az étkezés során a fogyasztást addig fokozza, amíg a szaturációs jelek dominálnak (166). A felszívódási szakasz hossza nagyon változó, mivel csak néhány percig tart a hamburger felvitele, de órákba is beletartozhat egy ötfogásos étkezés megkóstolása. Az ilyen hosszabb étkezések során az elfogyasztott ételek egyre inkább részt vesznek a posztori jutalmazási folyamatokban, amelyek kölcsönhatásba lépnek a szájon át nyújtott jutalommal.
A fogamzás utáni szakasz az étkezés befejezésekor kezdődik, és egészen a következő fogyasztásig tart. Ez a fázis valószínűleg a lenyelési viselkedés legösszetettebb és legkevésbé érthető fázisa a jutalom feldolgozása szempontjából, bár a szaturáció és a telítettség mechanizmusait kimerítően tanulmányozták, és a telített tényezők hosszú listáját azonosították. Mint fentebb említettük, úgy tűnik, hogy a tápanyag-érzékelők a gyomor-bél traktusban és a test más részeiben szintén hozzájárulnak az étkezés során és után történő ételjutalom kialakulásához (153). Ugyanezek a szájüreg íz-receptorok expresszálódnak a bél hámsejtjeiben is (144) és a hipotalamuszban (131). De még akkor is, ha az íz feldolgozását genetikai manipulációval kiküszöbölik, az egerek továbbra is megtanulják, hogy inkább a cukrot részesítik előnyben a víz felett, és azt sugallják, hogy az élelmezési jutalom megteremtése a glükóz felhasználásának folyamata révén (44). Az ízletes ételeknek a szájon át történő heves élvezete helyett egy általános elégedettség érzi magát, amely sokáig elmarad a befejezés után, és valószínűleg hozzájárul az étkezés megerősítő erejéhez. Ezenkívül az emberekben az ételek gyakran élvezetes társadalmi interakciókba és kellemes légkörbe épülnek. Végül: az a tudás, hogy bizonyos ételek fogyasztása vagy a kalória-fogyasztás csökkentése megtérül, ha egészségesebb és hosszabb ideig él, újabb boldogságot vagy jutalmat hozhat létre.
Így a különféle szenzoros ingerek és érzelmi állapotok, vagy érzelmek, amelyek rendkívül eltérő időbeli profilokkal rendelkeznek, alkotják az étkezés kifizetődő tapasztalatait, és a mögöttes idegfunkciók csak most kezdődnek megérteni.
Az élelmezés-jutalom funkcióinak neurális mechanizmusai: szeretet és vágy
Ahogyan nincs éhező központ, nincs az agyban sem öröm központ. Tekintettel az öröm és a jutalom összetett bevonására az ingesztett (és egyéb) motivált magatartásokban, amint azt a fentiekben vázoltuk, egyértelmű, hogy több idegi rendszer is érintett. A kedvenc ételre gondolva, egy cukorka megkóstolása a szájban vagy egy pihentető étkezés után hátrahajolva aktivált idegrendszerek valószínűleg nagyon különböznek, bár ezek tartalmazhatnak közös elemeket. A különbségek és a közös elemek azonosítása a kutatók végső célja a nyelési magatartás területén.
Talán a legkönnyebben elérhető folyamat a szájban lévő cukorka által generált akut öröm. Még a primer idegrendszerrel működő gyümölcslégynél is, a gátló idegsejtek stimulációja cukorral aktiválva, míg a keserű anyaggal történő stimuláció gátolva van, egy pár motoros neuron van az subesophagealis ganglionban, ami akár erőteljes lenyelést vagy kilökődést eredményez (68), kiegészítve a megerősítő bizonyítékokkal, hogy az íz olyan vezetékes rendszerként fejlődött ki, amely azt mondja az állatnak, hogy bizonyos ételeket elfogadjon vagy utasítson el. Azokban az egerekben, amelyek szokásosan ízléstelen ligandum receptorának transzgenikus expresszióját mutatják akár édes, akár keserű ízű receptor sejtekben, a ligandummal történő stimulálás vagy erős vonzerőt, vagy pedig édes oldatok elkerülését eredményezi (197). A legfigyelemreméltóbb, hogy a kinin, a rokon keserű ligandum erős vonzódást váltott ki az egerekben, és keserű receptor expresszálódott az édes-érzékelő íz-receptor sejtekben (114). Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a kedvelés és a nem tetszés legprimitívebb formája már a velejáró perifériás ételek alkotóelemeiben rejlik. Amint azt a rövid ideig tartó patkányban kimutatták70) és anencephalic baba (171), a jellegzetes boldog arc kifejezése az édesség kóstolásakor (11, 13) neurológiai szempontból az agytörzsön van, ami arra enged következtetni, hogy az előagyra nincs szükség a mag „tetszésének” ezen legprimitívebb formájának kifejezéséhez (13). Emlősökben a caudalis agytörvény egyenértékű a subesophagealis ganglionnal, ahol a nyelv és a bél közvetlen érzékszervi visszacsatolása beépül az alapvető motoros beszívási mintákba (166, 179). Így úgy tűnik, hogy ez az alapvető agytörzs felismeri az íz-inger hasznosságát és talán kellemességét, és megfelelő viselkedési válaszokat válthat ki.
Mindazonáltal, még ha ezen primitív íz-orientált reflexív viselkedés egy része az agytörzsön is megszerveződik, egyértelmű, hogy az agytörzsek általában nem elszigetelten működnek, hanem szorosan kommunikálnak az előagyval. Még be is Drosophila, az íz-specifikus receptor sejtek nem közvetlenül szinapiáznak a motor-neuronokon, amelyek felelősek az íz-vezérelt viselkedési outputért (68), sok lehetőséget biztosítva az idegrendszer más területeinek modulációs befolyásolására. Nyilvánvaló, hogy az ízletes ételek teljes érzékszervi hatása és az emberekben tapasztalható szubjektív érzés érdekében az íz más érzékszervi módszerekkel, például szag és szájérzettel van integrálva az agyi területeken, beleértve az amygdalát, valamint az elsődleges és magasabb rendű érzéki kéregben. egyes területek, beleértve az izolált és orbitofrontalis kéregét, az egyes élelmiszerek érzékszervi reprezentációinak kialakításához (43, 45, 136, 141, 163, 164, 186). Azok a pontos idegi utak, amelyeken keresztül az ilyen szenzoros érzékelés vagy reprezentáció a szubjektív öröm generálásához vezet (Berridge „tetszése”, lásd: Szójegyzék) nem egyértelműek. Az embereken végzett, idegkép nélküli vizsgálatok azt sugallják, hogy az örömöt, szubjektív besorolások alapján mérve, az orbitofrontalis és talán a szigetkéreg egyes részein kell kiszámítani (13, 99).
Az állatoknál csak az öröm (Berridge-féle „tetszés”) és az idegenkedés tudatalatti elemei érhetők el kísérletileg, és a kevés specifikus tesztparadigma egyike a pozitív és negatív orofaciális kifejezések mérése, amikor kellemes (általában édes) vagy averzív ingereket kóstolnak (11). E módszer alkalmazásával Berridge és munkatársai (12, 122) szűk körben körülírt, μ-opioid receptor által közvetített öröm („tetszés”) hotspotokat mutattak be a nucleus carrbens héjában és a ventrális pallidumban. Nemrégiben bebizonyítottuk, hogy a μ-opioid receptor antagonista magbaktumin injekciója átmenetileg elnyomja az ilyen szacharóz által kiváltott pozitív hedonikus orofacialis reakciókat (158). A megállapítások együttesen azt sugallják, hogy az endogén μ-opioid jelátvitel a atommagban (ventrális striatum) kritikusan szerepet játszik a „kedvelés” kifejezésében. Mivel a mért viselkedési teljesítmény az agytörzsön belül van megrendezve, a ventrális striatális „szeretet” hotspotnak valamilyen módon kommunikálnia kell ezen alapvető reflex áramkörrel, de a kommunikáció útjai nem egyértelműek.
Az egyik kulcskérdés az, hogy a díj megszerzésének motivációja hogyan vált át a cselekvésbe (113). A legtöbb esetben a motiváció akkor valósul meg, ha valami olyasmihez jutunk, ami örömöt generált a múltban, vagy más szavakkal, ha azt akarjuk, ami tetszett. A dopamin jelátvitel a mezolimbikus dopamin vetítőrendszeren belül e folyamat kritikus elemeinek tűnik. A dopamin idegsejteknek a ventrális tegmental területről a ventrális striatumban lévő nucleus akumulumokra történő vetítésének fázisos aktivitása kifejezetten részt vesz a döntéshozatali folyamatban az ingesztív viselkedés előkészítő (étvágygerjesztő) szakaszában (26, 148). Ezen túlmenően, ha az ízletes ételeket, például a szacharózt ténylegesen fogyasztják, tartós és édességfüggő növekedés következik be a nucleus activum dopamin szintjében és a forgalomban (75, 80, 165). Tehát úgy tűnik, hogy a dopamin szignalizáció a magvagyonban a szerepet játszik mind a fogyasztás előkészítő, mind az emésztési szakaszában. A nucleus carrén héja tehát egy idegi hurok része, amely magában foglalja az oldalsó hipotalamust és a ventrális tegmental területet, az orexin neuronok kulcsszerepet játszanak (7, 22, 77, 98, 115, 125, 175, 199). Ez a hurok valószínűleg fontos ahhoz, hogy az oldalsó hipotalamusz számára rendelkezésre álló anyagcsere-állapotjelzések révén a célobjektumokhoz ösztönző érzékenységet lehessen tulajdonítani, amint azt az alábbiakban tárgyaljuk.
Összefoglalva: bár az utóbbi időben kiváló kísérletek történtek az alkotóelemek szétválasztására, az étkezési jutalom alapjául szolgáló funkcionális koncepció és idegi áramkör még mindig rosszul van meghatározva. Pontosabban, nem jól ismert, hogy a várakozás, a beteljesülés és a telítettség során generált jutalom kiszámítása és integrálása hogyan történik. A teljesebb megértés érdekében szükség lesz a jövőbeni kutatásokra, modern embereken végzett neurológiai képalkotási módszerekkel és állatokban alkalmazott invazív neurokémiai elemzésekkel. Az ilyen érzékszervi reprezentációk cselekedetekké való átalakításának talán a legfontosabb lépése az, hogy Berridge „ösztönző nyugalomnak” hívja a beavatkozást. Ez a mechanizmus lehetővé teszi, hogy egy éhező állat megtudja, hogy kalóriára van szüksége vagy sóval kimerült szervezetnek, hogy megtudja, hogy szüksége van sóra. Az alábbiakban tárgyaljuk a hedonikus folyamatok metabolikus állapot általi modulálását.
Metabolikus állapotmodulálja a hedonikus feldolgozást
Az elfogyasztott ételek metabolikus következményeit itt határozza meg az általuk felhasznált energia és a test összetételére gyakorolt hatása, különös tekintettel a fokozott zsírfelvételre, mint az elhízás esetén. Az energiafelhasználás ellenőrzésével együtt ezeket a funkciókat testtömeg és zsírosodás homeosztatikus szabályozásának (Ábra 1). Régóta ismert, hogy a metabolikus éhezés növeli az étkezési és étkezési motivációt, de az idegi mechanizmusok homályosak voltak. Mivel a hipotalamust elismerték a homeosztatikus szabályozás epicentrumaként, feltételezték, hogy a metabolikus éhségjel ezen agyi térségből származik, és idegi vetületeken keresztül terjed más, a célirányú viselkedés megszervezéséhez fontos területeken. Így amikor a leptin felfedezésre került, a kutatók eleinte elégedettek voltak azzal, hogy a leptin receptorok keresését a hipotalamuszra korlátozzák, és a kezdeti lokalizáció az ívelt magba tovább terjesztette a hipotalamoncentrikus képet (29, 150). Az utóbbi néhány évben azonban egyre világosabbá vált, hogy a leptin és az egyéb anyagcsere-jelek sokasága nemcsak a hipotalamuszra, hanem számos agyi rendszerre is hat.
Moduláció a hypothalamuson keresztül.
A hipotalamuszon belül eredetileg úgy gondolták, hogy az ív alakú mag Y neuropeptidjével és proopiomelanocortin neuronjaival kizárólagos szerepet játszik a metabolikus jelek integrálásában. De nyilvánvaló, hogy a leptin receptorok más hipotalamusz területeken helyezkednek el, például a ventromedialis, a dorsomedialis és a premammilláris magokban, valamint az oldalsó és a perifériás területeken, ahol valószínűleg hozzájárulnak a leptin táplálékfelvételre és energiafelhasználásra gyakorolt hatásához (101, 102). Régóta ismert, hogy az oldalsó hipotalamusz elektromos stimulációja táplálékfelvételt vált ki, és hogy a patkányok gyorsan megtanulják az elektromos stimuláció önellátását (83, 183). A metabolikus szignálok modulálják az oldalirányú hipotalamusz stimulációs küszöbét, ami ösztönözte és táplálja (16, 17, 20, 64, 81-83, 89). A legújabb vizsgálatok azt mutatják, hogy az orexint expresszáló oldalsó hipotalamusz neuronok (77, 199) és más transzmitterek, például a neurotenzin (101, 107) modulációs bemenetet nyújtanak a középsó agy dopamin neuronjaihoz, amelyekről ismert, hogy kritikus szerepet játszanak a motiváció cselekvésben történő átalakításában (10, 14, 22, 42, 77, 91, 148, 194, 196). Az Orexin neuronok különféle metabolikus állapotjeleket tudnak integrálni, például leptin, inzulin és glükóz (2, 25, 51, 107, 160). A középsó agy dopamin neuronok mellett az orexin idegsejtek is széles körben vetődnek fel az elülső és a hátsó agyban. Különösen egy hipotalamikus-thalamikus-striatális hurok, amely magában foglalja a thalamus és a kolinerg striatális interneuronok paraventrikuláris magjának orexin vetületét (93), és az orexin-előrejelzések az oromotoros és autonóm motoros területekre a caudalis agytörzsben (6). Mindezek a stratégiai előrejelzések ideális helyzetbe helyezték az oldalsó hipotalamusz orexin idegsejteket ahhoz, hogy a belső igényeket összekapcsolják a környezeti lehetőségekkel az optimális adaptív döntések meghozatalához.
A „vágy” modulálása a mezolimbikus dopamin rendszeren keresztül.
A közelmúltban jelentős bizonyítékok gyűjtöttek a középső agy dopamin idegsejteknek a metabolikus állapot jelei általi közvetlen modulálására. A kezdeti bebizonyítás után, hogy a leptin és az inzulin közvetlenül ebbe az agyi területbe történő injekciók elnyomták az élelmiszer-kondicionált helypreferencia kifejeződését (61), más tanulmányok kimutatták, hogy az ilyen leptininjekciók csökkentik a dopamin idegsejtek aktivitását és akut elnyomják az ételek bevitelét, míg a leptin receptorok adenovírusos leütése kifejezetten a ventrális testmentalumban (VTA) megnövekedett szacharózpreferenciát és tartós ízletes táplálékfelvételt eredményezett (84). Ezzel szemben a közvetlenül a VTA-n belüli ghrelin hatás úgy tűnik, hogy aktiválja a dopamin idegsejteket, növeli a felhalmozódó dopamin keringését és növeli az ételek bevitelét (1, 88, 116). Ezek a megállapítások együttesen azt sugallják, hogy a ghrelin orexigén hajtásának és a leptin anorexigén hajtóképességének egy részét a közepes agyú dopamin neuronok által közvetített jutalomkeresési funkciók közvetlen modulálásával érik el. Ez a moduláció azonban bonyolultabb lehet, mivel a leptinhiányos egerek (a leptin-receptor jelátvitel hiánya) a dopamin neuron aktivitás elnyomása, nem pedig fokozott növekedése mellett mutatnak [amint azt a patkányok vírusleütési kísérleteiben elvárhatjuk (84)], és a leptin-helyettesítő kezelés helyreállította a normál dopamin neuron aktivitást, valamint az amfetamin által kiváltott mozgásszervi szenzibilizációt (63). Normál patkányokban a leptin elősegíti a tirozin-hidroxiláz-aktivitást és az amfetamin-mediált dopamin-kiáramlást a akumulációs magokban (119, 124). Ez megnyitja azt az érdekes lehetőséget, hogy egy elnyomott mezolimbikus dopamin jelzőrendszer (nem egy hiperaktív) társul a kompenzáló hiperfágia és elhízás kialakulásához, amint azt a jutalom-hiány hipotézise javasolja, amelyet a következő fő szakaszban tárgyalunk. Ebben a forgatókönyvben a leptin várhatóan növeli a dopamin-jelzés hatékonyságát, nem pedig elnyomja azt.
A „kedvelés” modulálása szenzoros feldolgozással, kortikális reprezentációval és kognitív kontrollokkal.
Amint azt a fentiekben kifejtettük, az élelmiszerekkel kapcsolatos vizuális, szaglási, ízlelési és egyéb információk konvergálnak a polimodális társulásokban és a kapcsolódó területeken, például az orbitofrontalis kéregben, az izolában és az amygdalaban, ahol úgy gondolják, hogy az élelemmel kapcsolatos tapasztalatok reprezentációit képezik a jelen és a jövő irányításához. viselkedés. A legújabb tanulmányok arra utalnak, hogy ezeknek az érzékszervi csatornáknak az érzékenységét és az aktivitást az orbitofrontalis kéregben, az amygdalaban és az insula-ban metabolikus állapot jelek modulálják.
Rágcsálókban kimutatták, hogy a leptin hiánya növekszik, és a leptin hozzáadása növeli a perifériás íz és a szaglás érzékenységét (66, 90, 157). A leptin szintén módosíthatja az érzékszervi feldolgozást a magasabb táplálkozási és szaglási feldolgozási lépésekben, amint ezt a leptin receptorok jelenléte és a leptin által kiváltott Fos expresszió jelzi a magzati mag, a parabrachialis mag, a szaglózis izzó, valamint a rágcsálók izolált és piriform kéregében (53, 74, 86, 112, 159).
A majmok orbitofrontalis kéregében és amygdala-ban az egyedi idegsejteket, amelyek reagálnak a speciális tápanyagok, például glükóz, aminosavak és zsírok ízére, érzékszervi módon modulálják az éhség (137, 138, 140, 141). Hasonlóképpen, az emberek szubjektív kellemességét a medialis orbitofrontalis kéreg idegi aktivitása kódolja, funkcionális MRI-vel (fMRI) mérve, és szenzoros-specifikus telítettségnek volt kitéve, amely egyfajta megerősítő devalváció (45, 100, 117, 135).
Az fMRI méréssel azt is kimutatták, hogy a neuronális aktiváció íz-indukált változásai az emberi sziget- és orbitofrontalis kéreg több területén és előnyösen a jobb féltekén (164). A böjt és tápláltság összehasonlításakor az élelmezéshiány fokozta a látványos (occipitotemporal cortex) és az ízléses (insular cortex) érzékszervi feldolgozási területek aktiválását az étel látása és ízlése alapján (181). Egy másik tanulmányban az ételek olyan képei, amelyek eukalorikus körülmények között a vizuális és premotoros kéreg, a hippokampusz és a hipotalamusz erőteljes aktiválását váltották ki, sokkal gyengébb aktivációt váltottak ki az 2 napi túladagolás után (30). Egy nemrégiben az elhízott emberek étrendjének funkcionális neurológiai következményeit vizsgáló tanulmányban azt találták, hogy az étrend által kiváltott 10% -os testsúlycsökkenés után a vizuális táplálkozási útmutatások által kiváltott idegi változások jelentősen megnövekedtek számos, a magasabb rendű szenzorral foglalkozó agyterületen. a munkamemória észlelése és feldolgozása, ideértve a középső időbeli gyrusban lévő területet, amely részt vesz a magasabb rendű vizuális feldolgozásban (142). Mindkét súlycsökkenés által kiváltott különbség megfordult a leptinkezelés után, ami arra utal, hogy az alacsony leptinszint érzékenyíti az agyi területeket, reagálva az étkezési útmutatásokra. A vizuális táplálékstimulumok által kiváltott magvagyonban a neurális aktiváció nagyon magas a genetikailag leptinhiányos serdülőknél, és a leptin beadásakor azonnal normalizálódik (57). A leptinhiányos állapotban a nucleus akumulének aktiválása pozitív korrelációban volt az ételek kedvéért való értékelésével, amelyeket a képekben láttak mind éhgyomri, mind táplált állapotban. Még a normál körülmények között is zamatlannak tartott ételeket (telített állapotban leptinnel) nagyon kedvelték a leptin jelátvitel hiányában. A leptin-kezelést követően ezekben a leptinhiányos betegekben és normál alanyokban a nucleus akumbens aktiválódása csak az éhgyomri állapot kedvéért való összefüggésbe hozható (57).
Ezenkívül a leptin modulálja az agyterületek idegi aktivitását, amelyről feltételezik, hogy az élelmiszer reprezentációk, például az amygdala és a hippokampusz komplex kognitív feldolgozásában vesz részt (78, 79, 105) és ghrelin (27, 50, 92, 109, 147, 189). Így egyértelmű, hogy a tudatalatti hedonikus kiértékelési folyamatokat és az állatok és emberek kellemességének szubjektív tapasztalatait a belső állapot modulálja.
Összefoglalva: az anyagcsere-állapot szignálok szinte minden idegi folyamatot érintik, amelyek részt vesznek az élelmezésben, -fogyasztásban és az étkezésben. Ezért nem valószínű, hogy az étvágygerjesztő stimulációt ösztönző mechanizmusok kizárólag a mediobasal hypotalamus tápanyag-érzékelő területeiről származnak. Inkább ezt az életfenntartó folyamatot felesleges és megosztott módon szervezik meg.
Élelmezési jutalom és elhízás
Ahogy az a Ábra 2, számos lehetséges kölcsönhatás létezik az élelmiszer-jutalom és az elhízás között. Az itt folytatott vita három alapvető mechanizmusra összpontosít: 1) a jutalomfunkciók genetikai és egyéb, már létező különbségei, amelyek potenciálisan elhízást okozhatnak; 2) ízletes ételek fogyasztása fokozódó, addiktív folyamatként, elhízáshoz; és 3) az elhízás felgyorsulása a jutalomfunkciók változásai által, amelyeket az elhízott állapot másodlagos hatásai váltanak ki. Ezek a mechanizmusok nem zárják ki egymást, és nagy valószínűséggel a legtöbb egyénnél mindhárom kombináció működőképes. Fontos annak felismerése is, hogy az elhízás kialakulásához nem mindig szükséges a hiperfágia, mivel az ételek makrotápanyag-összetétele önmagában támogathatja a zsírlerakódást.
A jutalmazási funkciók genetikai és egyéb, már fennálló különbségei okoznak elhízást?
Az egyik alapvető előfeltételezés az, hogy az ízletes ételek korlátlan hozzáférése hedonikus túlzott túléléshez és végül elhízáshoz vezet, amelyet egyszerűség kedvelésének hipotézisének hívnak. Ezt a hipotézist számos állatkísérlet támasztja alá, amelyek kimutatták az ízletes ételek fokozott bevitelét és az elhízás kialakulását, az úgynevezett étrend által kiváltott elhízást (143, 151, 152, 154, 167, 178, 180, 193, 195). Rengeteg emberi tanulmány is kimutatja az ízlés, a változékonyság és az étel hozzáférhetőségének manipulációjának akut hatásait (191, 192), bár kevés ellenőrzött vizsgálat kimutatja az energiamérleg hosszú távú hatásait (120, 134).
A tiszta formában a torkossági hipotézis nem követeli meg, hogy a jutalmazási funkciók rendellenesek legyenek; csak azt igényli, hogy a környezeti feltételek szokatlanok legyenek (fokozott hozzáférés az ízletes ételekhez és a jeleknek való kitettség). Noha a környezeti nyomás kétségtelenül a lakosság magasabb táplálékfelvételét és testtömegét támasztja alá, ez az egyszerű magyarázat nem veszi figyelembe azt a tényt, hogy nem minden, azonos toxikus környezetnek kitett alany híz fel. Ez azt sugallja, hogy a meglévő különbségek egyes személyeket sebezhetőbbé tesznek az ízletes ételek és az étkezési utalványok fokozott elérhetősége miatt, és döntő kérdés az, hogy ezek a különbségek milyenek lehetnek. Itt azzal érvelünk, hogy a jutalmazási funkciók közötti különbségek felelősek, de ugyanúgy lehetséges, hogy a homeosztatikus rendszer hedonikus túlmelegedés kezelésének módjában mutatkozó különbségek is fontosak. Ebben a forgatókönyvben az egyénnek minden akut hedonikus túlemelkedés jele megmutatkozhat, de a homeosztatikus szabályozó (vagy más, negatív energiamérleget okozó mechanizmus) hosszú távon képes lesz ellensúlyozni ezt a hatást.
A preekszisztencia-különbségeket genetikai és epigenetikus változások, valamint a korai élettapasztalatok a fejlesztési programozással határozhatják meg. Az 20 nagyjából olyan gének között (legalább két független vizsgálat egyértelmű bizonyítéka), amelyek az elhízás kialakulásához kapcsolódnak (129), egyik sem tartozik közvetlenül a jutalmazási funkciók ismert mechanizmusaiba. Mivel azonban ezeknek a gének együttes hatása az emberi elhízásnak csak kevesebb, mint ∼5% -át teszi ki, nagyon valószínű, hogy sok fontos gént még nem fedeztek fel, amelyek közül néhány működhet a jutalmazási rendszerben.
Jelentős mennyiségű irodalom mutatja be a sovány és elhízott állatok és emberek jutalomfunkcióinak különbségeit (40, 162, 173, 174). Ilyen különbségek létezhetnek az elhízás kialakulása előtt, vagy másodlagos lehetnek az elhízás állapotánál, ám kevés tanulmány kísérelte meg megkülönböztetni ezt a két mechanizmust. Fontos megjegyezni, hogy a jutalmazási funkciókban meglévő különbségek nem vezetnek automatikusan elhízáshoz az élet későbbi szakaszában.
Ha összehasonlítjuk a dopamin D2-receptor vagy a μ-opioid receptor gének különböző allélját hordozó sovány és elhízott alanyokat, kiderül, hogy különbségek vannak az ízletes ételek viselkedési és idegi válaszában (39, 40, 60, 172). Az elhízásra hajlamos és elhízás-rezisztens patkányok szelektív nevelésű vonalain számos különbségről számoltak be a mezolimbikus dopamin jelátvitelben (41, 65), de ezeknek a vizsgálatoknak a többsége felnőtt, már elhízott állatokat használt. Csak egy előzetes tanulmányban volt eltérés a korai életkorban (65), tehát nem egyértelmű, hogy a jutalmazási funkciók közötti különbségek fennállnak-e, genetikailag meghatározhatók-e, vagy megszerződnek-e ízletes élelmi stimulusnak való kitettséggel és / vagy az elhízott állapothoz kapcsolódóan. Mivel az elhízásra hajlamos patkányok bizonyos fokú elhízást fejtenek ki még a szokásos étkezés során is, az sem világos, hogy a genetikai különbség milyen mértékben függ az ízletes étrend rendelkezésre állásától a chow-tól, hogy fenotípus szerint expresszálódjon (érzékenységi gének). A mezolimbikus dopamin jelátvitelt szintén súlyosan elnyomják a leptinhiányos betegek ob / ob egereket és szisztémás leptinpótlással megmentették (63). Ugyanakkor genetikailag leptinhiányos emberekben az ízletes ételek képeinek megtekintésével kiváltott, a nucleus activumban lévő idegi aktivitás leptin hiányában túlzott volt, és a leptin beadása után megszűnt (57). Ezenkívül a PET neuroimaging csökkentett dopamin D2 receptor-hozzáférhetőséget mutatott, leginkább a háti és az oldalsó, de nem a ventrális striatumban (187). Ez utóbbi megfigyelés alapján a jutalom-hiány hipotézist fogalmazták meg, amely arra utal, hogy a megnövekedett táplálékfelvétel egy kísérlet arra, hogy több jutalmat szerezzen a csökkentett mezolimbikus dopamin jelátvitel miatt (19, 128, 187). Nyilvánvaló, hogy bizonyítékokra van szükség ahhoz, hogy a kérdéses és a módszertani különbségek ne érintsék meg egyértelművé annak megértése érdekében, hogy a mezolimbikus dopamin-jelzés hogyan járul hozzá az ízletes ételek hiperfágiájához és az elhízás kialakulásához.
A klasszikus genetikai, epigenetikus és nemgenetikus mechanizmusokon kívül (23, 34, 36, 37, 62, 67, 126, 155, 176, 184) potenciálisan felelősek lehetnek az idegi jutalomáramlás és a jutalom viselkedésbeli különbségek miatt egy fiatal korban is, hajlamosak a hiperfágiára és az elhízásra az élet későbbi szakaszában. Az ilyen hatásokat leginkább genetikailag azonos C57 / BL6J beltenyésztett egerekben vagy azonos ikrekben lehet kimutatni. Egy ilyen vizsgálatban a hím C57 / BL6J egereknek csak körülbelül a fele elhízott egy ízletes, magas zsírtartalmú étrend mellett (55), de a jutalmi funkciókat nem értékelték.
Összefoglalva: a mezolimbikus dopamin jelátvitel különbségei a legerőteljesebben a változott élelmezés-megelőzési és étkezési magatartásban és az elhízásban vannak. Még mindig nem tisztázott, hogy a meglévő különbségek és / vagy másodlagos hatások milyen mértékben határozzák meg ezeket a viselkedésbeli változásokat és elhízást okoznak. Csak genetikailag meghatározott populációkban végzett longitudinális vizsgálatok adnak határozottabb választ.
Megváltoztatja-e a jutalommechanizmusokat az addiktív addiktív élelmiszereknek való kitettség és az elhízás felgyorsult fejlődéséhez vezet?
Heves vita folyik az élelmezés és a kábítószer-függőség hasonlóságairól (32, 38, 49, 56, 69, 94, 104, 123, 133, 187, 188). Míg a kábítószer-függőség területének hosszú hagyománya van (pl. 96, 132), az élelmiszer-függőség fogalmát még mindig nem általánosan elfogadják, viselkedésbeli és neurológiai mechanizmusai továbbra is homályosak. Közismert tény, hogy a visszaélések kábítószerrel való ismételt kitettsége neuroadaptive változásokat idéz elő, amelyek a juttatás küszöbértékének emelkedéséhez vezetnek (csökkent jutalom), ami a gyorsított drogbevitelhez vezet (4, 87, 96, 97, 110, 145). Itt a kérdés az, hogy az ízletes ételek ismételt kitettsége hasonló neuroadaptive változásokhoz vezethet-e az élelmezés-jutalmazási rendszerben és a viselkedésfüggőségben (az ízletes ételek iránti vágy és az elvonási tünetek), és független-e az elhízásból, amely általában az ízletes ételek hosszantartó expozíciója esetén következik be . A rendelkezésre álló korlátozott információ azt sugallja, hogy az ismételt szacharóz hozzáférés képes szabályozni a dopamin felszabadulását (5) és dopamin transzporter (9), és megváltoztatja a D1 és a D2 receptorok elérhetőségét (5, 8) az atommagban. Ezek a változások felelősek a szacharózszint megfigyelésének fokozódásáért, az amfetamin által kiváltott mozgásszervi aktivitás keresztérzékenységéért, megvonási tünetekért, mint például a fokozott szorongás és depresszió (5), valamint a normál ételek csökkentő megerősítő hatékonysága (33). A nem édes, ízletes ételek (jellemzően magas zsírtartalmú ételek) esetében kevésbé van meggyőző bizonyíték a függőség kialakulására (21, 31), bár a szünetmentes hozzáférés a kukoricaolajhoz stimulálhatja a dopamin felszabadulását a felhalmozódásban (106).
Wistar patkányokban az ízletes kávézó étrendnek való kitettség tartós hiperfágiához vezetett az 40 napok során, és az oldalsó hipotalamusz elektromos önstimulációs küszöbérték nőtt a testtömeg-növekedéssel párhuzamosan (89). A jutalmazási rendszer hasonló érzékenységét korábban figyelték meg addiktív patkányoknál, akik önmagukban adtak be intravénás kokaint vagy heroint (4, 110). Ezenkívül a dopamin D2-receptor expressziója a hátsó striatumban jelentősen csökkent a jutalomküszöb romlásával párhuzamosan (89) a kokainfüggő patkányoknál (35). Érdekes, hogy az ízletes étrend 14 napjainak absztinenciája után a jutalomküszöb nem normalizálódott, annak ellenére, hogy a patkányok hipofágikusak voltak és and10% testtömeg elvesztették (89). Ez ellentétben áll a viszonylag gyors (∼48 h) jutalomküszöb normalizálódásával patkányokban, akik tartózkodnak a kokain önadásától (110), és jelezheti az étrend magas zsírtartalma által okozott visszafordíthatatlan változásokat (lásd a következő részt). Figyelembe véve azt a megfigyelést, hogy a kokainfüggők és az elhízott emberi alanyok alacsony D2R rendelkezésre állást mutatnak a hátsó striatumban (190), ezek az eredmények azt sugallják, hogy az ízletes ételek ismételt fogyasztásából adódó dopamin plaszticitás valamivel hasonló a visszaélésszerű gyógyszerek ismételt fogyasztása miatt.
Mint a drog (71, 96, 156) és alkohol (18, 185) függőség, a szacharóztól való absztinencia vágy és megvonási tüneteket okozhat (5), ami végül visszaesési viselkedéshez vezet (72, 73). Úgy gondolják, hogy az absztinencia további idegi és molekuláris változásokat inkubál (28, 185), megkönnyítve az automatikus viselkedésprogramok dákó által kiváltott visszakeresését. Ezért a visszaesési viselkedést intenzív vizsgálatnak vetik alá, mivel ez kulcsfontosságú az addiktív ciklus megszakításához és a további spirális függőség megelőzéséhez (156). Kevés információ áll rendelkezésre arról, hogy ez az inkubáció hogyan befolyásolja az ízletes ételek „kedvelését” és „vágyását”, és hogyan hat az elhízásra, és a Ábra 3 egy kísérlet a fő útvonalak és folyamatok felvázolására.
Összefoglalva: a rágcsálók korai megfigyelései arra utalnak, hogy egyes ízletes ételek, például a szacharóz, addiktív potenciállal bírnak bizonyos kísérleti állati modellekben, mivel összefoglalják legalább a drogokra és az alkoholra megállapított kulcsfontosságú kritériumokat. Sokkal több további kutatásra van szükség ahhoz, hogy világosabb képet kapjunk egyes élelmiszerek visszaélési lehetőségeiről és az idegrendszerről.
Az elhízott állapot megváltoztatja a jutalmazási mechanizmusokat és felgyorsítja a folyamatot?
Az elhízás olyan rendellenes jelzőrendszerekkel, mint például a leptin- és inzulinrezisztencia, valamint a megnövekedett jelátvitel a proinflammatorikus citokinek és az oxidatív és endoplazmatikus retikulum stressz által aktivált utakon keresztül (3). Világossá válik, hogy az elhízás okozta mérgező belső környezet nem pótolja az agyat (24, 46, 48, 52, 59, 95, 121, 127, 177, 182, 198). Az elhízás okozta agyi inzulinrezisztencia vélhetően közvetlen hatással van az Alzheimer-kór kialakulására, amelyet ma 3-as típusú cukorbetegségnek is neveznek (46, 47), valamint más neurodegeneratív betegségek (161).
Számos közelmúltbeli tanulmány a hipotalamuszra irányította a figyelmet, ahol a magas zsírtartalmú étrend megnöveli a gliasejtek és az idegsejtek közötti kényes kapcsolatot a megnövekedett endoplazmatikus retikulum és oxidatív stressz révén, és általában citotoxikus hatással járó stressz-reakció utakhoz vezet (48, 121, 177, 198). Ezeknek a változásoknak a végső hatása a központi inzulin- és leptinrezisztencia, valamint az energiaegyensúly káros hipotalamusz-szabályozása, tovább támogatva az elhízás és ennek következtében a neurodegenerációt. Ezek a toxikus hatások azonban nem a hipotalamusz szintjén állnak meg, hanem a jutalomfeldolgozásban részt vevő agyi területeket is érinthetik. Az elhízott, leptinhiányos egér sokkal érzékenyebb a kémiailag indukált neurodegenerációra, például a metamfetamin által indukált dopamin idegvégterület degenerációra, amelyet a csökkentett striatális dopaminszint jelez (170). Az elhízás és a hipertrigliceridémia kognitív károsodást okoz az egerekben, ideértve az étel-jutalom csökkent nyomását is (59), és az epidemiológiai vizsgálatok kimutatták a testtömeg-index, a Parkinson-kór és a kognitív hanyatlás kockázatának összefüggését (85). Az elhízás szempontjából hajlamos patkányok hagyták elhízni a normál étkezés során, vagy tápláltak be nagy zsírtartalmú táplálékot, hogy ne töltsenek be további testtömeget, és jelentősen csökkentették az operatív reakciót (progresszív arány töréspont) a szacharózra, amfetamin által kiváltott kondicionált helypreferenciára, és a dopamin keringése a nucleus activumban (41). Ezek az eredmények arra utalnak, hogy önmagában az elhízás és a zsírtartalmú étrend megváltoztathatja a mezolimbikus dopamin jelátviteli és jutalmazási viselkedést. Az alábbiakban bemutatjuk azokat a lehetséges útvonalakat és mechanizmusokat, amelyek révén az étkezési manipulációk és az elhízás befolyásolhatja az idegi jutalom áramkört Ábra 4.
Összefoglalva: egyértelműnek tűnik, hogy az elhízás által kiváltott belső toxikus környezet nem áll meg az agy szintjén, és az agyon belül sem áll meg a jutalmazási áramkörnél. Csakúgy, mint a homeosztatikus energia-egyensúly szabályozásában részt vevő agyi területeken, mint például a hipotalamusz és a kognitív kontroll, mint például a hippokampusz és a neocortex, a kortikoszimbolikus és más területeken a jutalmazási folyamatokat valószínűleg befolyásolják az elhízás által kiváltott perifériás jelek változásai is. az agy és a helyi agy jelzése gyulladásos, oxidatív és mitokondriális stressz útvonalakon keresztül.
Következtetések és kilátások
Az elhízás egyértelműen többfaktoros betegség, amelynek számos lehetséges oka van, ám tagadhatatlannak tűnik a közelmúltbeli környezeti változások bevonása, ideértve az ízletes ételek túlzott mennyiségét és a kevés lehetőséget az extra energia felhasználására. Tekintettel ezekre a külső körülményekre, valamint a homeosztatikus szabályozó rendszer erőteljes eredendő elfogultságára, amely az energia-többletnél erőteljesebben védi az energiafogyasztást, a súly könnyen megnő, de nem annyira könnyű. Ez a felülvizsgálat az agyi jutalmazási mechanizmusok egyéni különbségeinek bizonyítékait vizsgálja, amelyek felelősek az elhízásért vagy a modern környezetben való karcsúságáért. Noha jelentős közvetett és korrelációs bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy a jutalmazási rendszer részt vesz az elhízás előidézésében mind állatok, mind emberek esetén, egyetlen specifikus idegi pályára vagy molekulára nincs dohányzó pisztoly. Ez nagy valószínűséggel azért van, mert a jutalmazási rendszer összetett és nem könnyű manipulálni drogokkal vagy genetikai deléciókkal. A legmeggyőzőbb bizonyíték áll rendelkezésre a mezolimbikus dopamin-út szerepéről az ingesztéses magatartás „akaró” aspektusában, de még nem világos, hogy a dopamin-jelzés túl- vagy al-aktivitása a hiperfágia oka. Ezenkívül még nem világos, vajon a mezolimbikus dopamin előrejelzések szelektív célpontokra vonatkoznak-e a bazális ganglionokban, a kéregben vagy a hipotalamuszban. Azonban a legfontosabb idegi folyamat a végső döntés arról, hogy egy élelmiszer-készítményt lenyelnek - akár tudatos érvelés, akár tudatalatti érzelmi feldolgozás eredménye. Az azonnali kielégülés mellett figyelembe veszi egy mélyebb boldogság elérését is, amely egészséges, harmonikus és sikeres életet él. Például egyes egyének örömét és boldogságát a testmozgásból és annak hosszú távú hatásaiból származik. Ennek ellenére nem értjük, hogy az agy hogyan számítja ki ezt a hosszabb távú jutalmat, és hogyan integrálódik az azonnali élvezetekhez.
TÁMOGATÁSOK
Ezt a munkát a Nemzeti Diabétesz és Emésztőrendszeri és Vesebetegségek Intézete támogatta DK-47348 és DK-071082.
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
Köszönjük Laurel Pattersont és Katie Bailey-t a szerkesztéssel kapcsolatos segítségért, Christopher Morrison-nak és Heike Muenzberg-nek a sok beszélgetésért.
REFERENCIÁK
;
