コメント：これは私たちのビデオや記事で説明されているような過激サイクルの私たちの理論の証拠を提供します。 いくつかの機序が食物への食い込み、そしておそらく性交渉を開始するかもしれないが、慢性的な過剰摂取はDeltaFosBの蓄積と中毒関連の脳の変化を導く。
脳へのインスリン作用は肥満に回路に報酬を与える（2011）
Cell Pressの出版物であるCell Metabolismの6月号に報じられている研究者たちは、彼らの言っていることのいくつかは インスリンが脳の報酬回路に直接影響するという最初の確かな証明。 報酬センターがインシュリンに反応できなくなったマウスは、より多く食べて肥満になると彼らは示しています。
これらの知見は、インスリン抵抗性が肥満の人々が食物の誘惑に抵抗して体重を取り戻すのがそれほど難しいと感じる理由を説明するのに役立つかもしれないことを示唆しています。
「肥満になるか、正のエネルギーバランスに陥ると、[脳の報酬センター]のインスリン抵抗性が悪循環を引き起こす可能性があります。」 マックスプランク神経研究所のJensBrüningは述べた。 「これが肥満への道の始まりであるという証拠はありませんが、それは肥満とそれに対処することの難しさへの重要な貢献者であるかもしれません。」
以前の研究は、主に脳の視床下部に対するインスリンの効果に焦点を当てていました。視床下部は、ブリューニングが基本的な停止と開始の「反射」と表現する摂食行動を制御する領域です。 しかし、彼は、人々が空腹よりも神経心理学に関係している理由で食べ過ぎていることを誰もが知っていると言います。 私たちは、会社、食べ物の匂い、気分に基づいて食事をします。 「私たちは満腹に感じるかもしれませんが、私たちは食べ続けます」とブリューニングは言いました。
彼のチームは、食物のやりがいのある側面、特にインスリンがより高い脳機能にどのように影響するかをよりよく理解したいと考えました。 彼らは、ドーパミン、他の機能の中でもとりわけ動機、罰および報酬に関与する脳内の化学的メッセンジャーを放出する中脳の重要なニューロンに焦点を当てていた。 これらのニューロンでインスリンシグナル伝達が不活性化されると、マウスは食べ過ぎるにつれて太くそして重くなった。
彼らは、インスリンが通常それらのニューロンをより頻繁に発火させることを見出しました。そして、それはインスリン受容体を欠いている動物で失われた反応です。 マウスはまた、食料が不足しているときにコカインと糖に対する反応の変化を示し、脳の報酬中心が正常に機能するためにはインスリンに依存していることをさらに証明しています。
発見が人間に当てはまるならば、それらは本当の臨床的意義を持つかもしれません。
「まとめると、私たちの研究は、摂食の長期制御におけるカテコラミン作動性ニューロンにおけるインスリン作用の重要な役割を明らかにしています。」 研究者たちは書いた。」 したがって、この効果の原因となる正確なニューロン亜集団と細胞メカニズムのさらなる解明は、肥満治療の潜在的な標的を定義する可能性があります。」
次のステップとして、Brüningは、インスリンを人工的に脳に送達した人々を対象に機能的磁気共鳴画像法（fMRI）研究を実施し、それが報酬センターの活動にどのように影響するかを調べる計画だと述べた。
脳内のインスリン作用は肥満につながる可能性があります（2011）
6月6th、2011 in Neuroscience
脂肪が豊富な食品はあなたを太らせます。 この単純な方程式の背後には、脳内の神経伝達物質が体のエネルギーバランスを制御する複雑なシグナル伝達経路があります。 ケルンのマックスプランク神経科学研究所のマックスプランク研究所およびケルン大学の加齢性疾患における細胞ストレス応答における優秀クラスター（CECAD）の科学者は、この複雑な制御回路における重要なステップを明らかにしました。
彼らはどのようにホルモンを示すことに成功しました インスリンは、腹内側視床下部として知られている脳の一部で作用します。 高脂肪食を摂取すると、膵臓からより多くのインスリンが放出されます。 これは、脳内の特別な神経細胞であるSF-1ニューロンにおいてシグナル伝達カスケードを引き起こし、そこでは酵素P13-キナーゼが重要な役割を果たす。 いくつかの中間段階を経て、インスリンは、満腹感が抑制されエネルギー消費が減少するように神経インパルスの伝達を抑制する。 これは太りすぎと肥満を促進します。
視床下部は、エネルギー恒常性、つまり体のエネルギーバランスの調節に重要な役割を果たしています。 POMC細胞として知られている脳のこの部分の特別なニューロンは、神経伝達物質に反応し、したがって摂食行動とエネルギー消費を制御します。 ホルモンインスリンは重要なメッセンジャー物質です。 インスリンは、食物中に消費された炭水化物を標的細胞（例えば筋肉）に輸送させ、そして次にこれらの細胞にとってエネルギー源として利用可能になる。 高脂肪食品を摂取すると、膵臓でより多くのインスリンが生成され、脳内のインスリン濃度も上昇します。 インスリンと脳内の標的細胞との相互作用も、体のエネルギーバランスの制御に重要な役割を果たします。 ただし、インスリンによって行使制御の背後にある正確な分子メカニズムは大部分不明のままです。
ケルン大学のマックスプランク神経科学研究所のディレクターであり、CECAD（加齢性疾患における細胞ストレス応答）クラスターの科学コーディネーターであるJensBrüningが率いる研究グループは、以下の説明において重要な一歩を踏み出しました。この複雑な規制プロセス。
科学者たちが示しているように、SF-1ニューロン - 視床下部の別のニューロン群 - のインスリンは、シグナル伝達カスケードを誘発します。 しかしながら、興味深いことに、これらの細胞は、高脂肪食品が摂取されたとき、そして過体重の場合には、インスリンによってのみ調節されるように思われる。 酵素P13-キナーゼはこのメッセンジャー物質のカスケードにおいて中心的な役割を果たす。 プロセスの中間段階の過程で、酵素はイオンチャネルを活性化し、それによって神経インパルスの伝達を防ぎます。 研究者らは、SF-1細胞はこのようにしてPOMC細胞と通信すると疑っています。
キナーゼは、リン酸化（タンパク質または他の有機分子へのリン酸基の付加）を通じて他の分子を活性化する酵素です。 「インスリンがSF-1細胞の表面にあるその受容体に結合すると、PI3-キナーゼの活性化を引き起こします」と、この研究の最初の著者であるTimKlöckenerは説明します。 「次に、PI3-キナーゼは、リン酸化を介して、別のシグナル伝達分子であるPIP3の形成を制御します。 PIP3は、細胞壁の対応するチャネルをカリウムイオンに対して透過性にします。」 それらの流入により、ニューロンの「発火」が遅くなり、電気インパルスの伝達が抑制されます。
「したがって、太りすぎの人では、インスリンはおそらく、SF-1ニューロンの中間ステーションを介して、満腹感の原因となるPOMCニューロンを間接的に阻害します。」 科学者を想定しています。 「「同時に、食料消費量はさらに増加しています。」 しかし、この2つのタイプのニューロンが互いに通信するという直接的な証明はまだ見つかっていません。
インスリンが脳内でどのように作用するのかを調べるために、ケルンを拠点とする科学者たちは、SF-1ニューロン上にインスリン受容体を欠くマウスとインスリン受容体が無傷のマウスを比較しました。 通常の食物消費では、研究者達は2つのグループ間に違いがないことを発見しました。 これは、インスリンが、細身の個体においてこれらの細胞の活性に重要な影響を及ぼさないことを示すであろう。 しかしながら、げっ歯類が高脂肪食を与えられたとき、欠陥のあるインスリン受容体を有するものはスリムなままであったが、機能的受容体を有するそれらの対応物は急速に体重が増加した。 体重増加は食欲の増加とカロリー消費の減少の両方によるものでした。 インシュリンのこの効果は、不規則な食料供給と長期間の飢餓への体による進化的適応を構成することができます：もし高脂肪食の過剰供給が一時的に利用可能であるなら、体はインシュリンの作用を通して特に効果的にエネルギー備蓄を置くことができます。
現在、この研究の結果が最終的に体のエネルギーバランスへの的を絞った介入を促進するのに役立つかどうかを言うことはできません。 「現在、実用化にはまだ程遠いです」とイェンス・ブリューニングは言います。 「私たちの目的は、空腹感と満腹感がどのように発生するかを調べることです。 ここで機能しているシステム全体を理解して初めて、治療法の開発を開始できます。」
より多くの情報：TimKlöckener、Simon Hess、Bengt F. Belgardt、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、高脂肪摂取はインスリン受容体/ P13kに依存したSF-1 VMHニューロンの阻害、Nature Neuroscience、6月5th 2011
Max-Planck-Gesellschaft提供
内在性脂肪が内在性カンナビノイド（2011）を刺激することによって引き起こされる過敏症のメカニズム
調査により、チップとフライドポテトが欲しくなる理由がわかりました
LiveScienceのシニアライター、Stephanie Pappas
日時：7月04 2011
ポテトチップスをXNUMXつだけ食べるのは難しいので、新しい研究でその理由が説明されるかもしれません。
ポテトチップスやフライドポテトなどの脂肪分の多い食品は、マリファナに見られるものとよく似た化学物質を生成するように体を刺激します。 「エンドカンナビノイド」と呼ばれるこれらの化学物質は、チーズフライをもう一口食べるだけで戻ってくるサイクルの一部であることが研究でわかっています。
「これは、腸内の内在性カンナビノイドシグナル伝達が脂肪摂取の調節に重要な役割を果たすことを示す最初の実証です」と、カリフォルニア大学アーバイン校の薬理学教授である研究研究者ダニエレ・ピオメッリは声明で述べた。
自家製マリファナ薬品
この研究では、腸内の脂肪が脳内の内在性カンナビノイドの放出を引き起こすことがわかりましたが、天然のマリファナのような化学物質を作る器官は耳の間の灰色のものだけではありません。 人間の皮膚もものを作ります。 皮膚のカンナビノイドは、鉢植えの場合と同じ役割を果たしている可能性があります。風や太陽からの油性保護です。
PNASの2009の研究によると、内在性カンナビノイドは食欲や味覚にも影響を与えることが知られています。
新しい研究では、Piomelliと彼女の同僚は、ラットが食べたり飲んだりしながら胃の内容物を排出するチューブをラットに装着しました。 これらの胃管によって、研究者は脂肪が舌に作用しているかどうかを知ることができました。
チューブが埋め込まれていても、または腸内にある場合でも、内在性カンナビノイドが放出されます。この場合、効果は見られません。
ラットは、健康的なシェイク（バニラ・エンシュア）、糖溶液、ペプトンと呼ばれるタンパク質が豊富な液体、またはコーン油で作られた高脂肪飲料を飲むようになりました。 その後、研究者らはラットに麻酔をかけて解剖し、分析のために臓器を急速に凍結させました。
脂肪の愛のために
砂糖とタンパク質を味わうことは、体の天然のマリファナ化学物質の放出に影響を与えなかった、と研究者達は発見した。 しかし、脂肪を補給することはしました。 結果は、舌の脂肪が脳への信号をトリガーし、脳が迷走神経と呼ばれる神経束を介して腸にメッセージを中継することを示しました。 このメッセージは、腸内での内在性カンナビノイドの生成を命じ、それが次に、同じメッセージを押す他の信号のカスケードを駆動します：食べる、食べる、食べる！
このメッセージは哺乳類の進化の歴史に役立つはずだった、とPiomelliは述べた。 脂肪は生存に欠かせないものであり、哺乳類の食生活ではなかなか手に入りにくいものでした。 しかし、ジャンクフードでいっぱいのコンビニエンスストアが隅々にある今日の世界では、脂肪に対する私たちの進化的な愛情は簡単に裏目に出ます。
この知見は、内在性カンナビノイドシグナルの受信をブロックすることによって、医学研究者が人々が脂肪分の多い食品を食べ過ぎるように駆り立てるサイクルを打破できるかもしれないことを示唆しています。 Piomelli氏によると、脳内の内在性カンナビノイド受容体を遮断すると不安や鬱病が引き起こされる可能性がありますが、腸を標的とするように設計された薬ではこれらの副作用は引き起こされません。
ジャンクフードが脳の食物探索行動をどのように刺激するか（2015）
2月23、2016によってChristopher Packham
（Medical Xpress）-先進国における現在の肥満の蔓延は、新たに市場が開かれた発展途上国の保健当局にとって警告となるはずです。 食品メーカー、レストランフランチャイズ会社、食品サプライチェーン、広告主が協力して、非常に口当たりが良く、エネルギー密度の高い食品とそれに関連する手がかりをすぐに利用できる環境を作り上げています。 しかし、人々は依然として食糧不足の環境に最も適した適応神経アーキテクチャを持っています。 言い換えれば、脳のプログラミングは、代謝的に健康的な方法で現代の食品生態系を処理することを困難にする可能性があります。
人間は、すべての動物と同様に、食物摂取と食物探索の生存行動を確実にするために特別に適応された古代の遺伝的プログラミングを持っています。 環境の手がかりは、神経構造を変えることによってこれらの行動に強く影響し、企業は人間の快楽反応を活用し、おそらく不注意に人々の脳を再プログラミングして余剰カロリーを探す科学を洗練させてきました。 非常に口当たりが良く、エネルギー密度の高い食品が豊富な環境では、食品関連の手がかりが浸透していると、肥満の原因となる可能性が高い満腹感に関係なく、食品を探したり食べ過ぎたりする可能性があります。
カルガリー大学とブリティッシュコロンビア大学のカナダの研究者のグループは最近マウスの研究の結果を発表しました。 米国科学アカデミー紀要 そこで彼らは、食料を求める行動におけるこれらの変化の背後にある神経メカニズムを探究しました。
将来の食品アプローチ行動のプログラミング
彼らは、非常に口当たりの良い食べ物、具体的には甘い高脂肪の食べ物の短期的な消費は、実際には将来の食べ物への取り組み行動を促進すると報告しています。 彼らは、その効果がシナプスへの興奮性シナプス伝達の強化によって媒介されることを発見した。 ドーパミンニューロンそして、甘くされた高脂肪の食物への最初の24時間暴露の後の数日間続きます。
これらの変化は、脳の腹側被蓋野（VTA）とその中脳辺縁系投射、適応に関与する領域で発生します。 環境の手がかり 動機付けに関連する結果を予測するために使用されます - 言い換えれば、VTAは何らかの方法でやりがいのあることが判明した刺激に対する欲求を作成する責任があります。
研究者は次のように書いています。「ドーパミンニューロンへの興奮性シナプス伝達の増強は中性刺激を顕著な情報に変換すると考えられているため、興奮性シナプス伝達のこれらの変化は、甘味のある高脂肪食品への曝露の数日後に観察された食物接近行動の増加の根底にある可能性があり、食物消費の増加。」
肥満に対する可能な治療的アプローチ
増強されたシナプス強度は、高エネルギー密度の食物にさらされた後数日間続き、興奮性シナプス密度の増加によって媒介される。 研究者らは、インスリンをVTAに直接導入すると興奮性が抑制されることを発見した シナプス伝達 24時間後に甘味を付けられた高脂肪食品にアクセスした後に観察される、食物探索行動をドーパミンニューロン上に完全に抑制します。
その食物アクセスの期間中に、ドーパミンニューロンへのグルタメート放出部位の数が増加します。 インスリンはこれらの部位を遮断するように作用し、グルタミン酸と競合します。 これは肥満に対する治療的アプローチの可能性を示唆していることに留意し、著者は次のように書いています。 フード関連する手がかり。」
詳細： 口当たりの良い食品の消費は、VTAのシナプス密度を急速に増加させることによって食品への取り組み行動を促進します。 PNAS 2016; 印刷前の2月に16、2016、 DOI：10.1073 / pnas.1515724113
抽象
非常に口当たりが良く、エネルギー密度の高い食品に簡単にアクセスできる環境では、食品関連の手がかりが満腹感に関係なく食品探索を促進し、肥満につながる可能性があります。 腹側被蓋野（VTA）とその中脳辺縁系投射は、動機付けに関連する結果を予測するために使用される環境手がかりの学習に関与する重要な構造です。 食品関連の広告と口当たりの良い食品の消費のプライミング効果は、食品摂取を促進する可能性があります。 ただし、この効果が発生するメカニズム、およびこれらのプライミング効果が消費後数日続くかどうかは不明です。 ここでは、口当たりの良い食品の短期消費が将来の食品アプローチ行動と食品摂取を刺激することができることを示しています。 この効果は、ドーパミンニューロンへの興奮性シナプス伝達の強化によって媒介されます。これは、エンドカンナビノイドトーンの一時的な増加によって最初は相殺されますが、甘味のある高脂肪食品（SHF）への最初の24時間の曝露後数日続きます。 この強化されたシナプス強度は、VTAドーパミンニューロンへの興奮性シナプス密度の長期的な増加によって媒介されます。 ドーパミンニューロンへの興奮性シナプス伝達を抑制するVTAへのインスリンの投与は、SHFへの24時間アクセスの数日後に観察された食物接近行動および食物摂取を無効にすることができます。 これらの結果は、口当たりの良い食品への短期間の曝露でさえ、中脳辺縁系ドーパミンニューロンを「再構築」することによって将来の摂食行動を促進できることを示唆しています。
研究者たちは、食物消費と欲求を分ける脳内のメカニズムを解き放ちます（2016）
2016 年 3 月 8 日
摂食障害を研究している研究者はしばしば、食べ過ぎの手がかりを見つけるために脳内の化学的および神経学的機能を研究しています。 恒常性のない食生活、またはそれが嗜好性、習慣および食生活の手がかりに左右されることを理解し、脳内でどのように機能するかを理解することは、神経科学者が欲求をコントロールし、健康的な体重を維持し健康的なライフスタイルを促進する方法を決定するのに役立ちます。 ミズーリ大学の科学者たちは最近、食物消費と欲求を分ける脳内の化学回路とメカニズムを発見しました。 これらのメカニズムについてもっと知ることは研究者が過食を減らす薬を開発するのを助けるかもしれません。
「非恒常性の食事は、食事を丸ごと食べた後にデザートを食べることと考えることができます」と、MUボンドライフサイエンスセンターの元大学院生で研究者のカイルパーカーは述べています。 「お腹が空いていないことは知っているかもしれませんが、このデザートは美味しいのでとにかく食べます。 私たちは、その行動の推進にどの神経回路が関与しているかを調べています。」
ボンドライフサイエンスセンターの研究調査員でパーカーの顧問であるMU芸術科学大学の心理科学の准教授であるマシューJ.ウィルは、行動科学者にとって、食べることは食欲と呼ばれるXNUMX段階のプロセスとして説明されていると言いますと完了フェーズ。
「ドーナツショップのネオンサインを思い浮かべます。温かみのある艶をかけられたドーナツのロゴと香りは、渇望、つまり食欲をそそる段階を開始する環境の手がかりです」とウィル氏は言います。 「完成段階は、ドーナツを手に取って食べた後です。」
パーカーは、報酬と快楽に関連するメッセージを処理および強化する脳のホットスポットである脳の快楽センターを活性化することにより、実験用ラットの行動パターンを研究しました。 その後、彼はラットにクッキー生地のような食事を与えて、彼らの摂食行動を誇張し、ラットが通常のXNUMX倍の量を食べたことを発見しました。 彼が同時に基底外側扁桃体と呼ばれる脳の別の部分を不活化したとき、ラットは過食症をやめました。 彼らはもっと多くのものを求めてフードバスケットに戻り続けましたが、通常の量しか消費しませんでした。
「ネズミがまだ生地を切望しているように見えました」とウィルは言いました。 「彼らは食べ物を求めて戻ってきましたが、単に食べませんでした。 私たちは、摂食に特有の脳の部分、つまり実際の食事に接続されている回路を中断したが、渇望は中断しなかったことがわかりました。 本質的に、私たちはその渇望をそのまま残しました。」
欲求の間に脳で何が起こっていたかについて調べるために、パーカーはスピンオフ実験を始めました。 以前と同様に、彼は報酬と喜びに関連する脳の領域をオンにし、一方のグループのラットでは基底外側扁桃体を不活性化したが、他方のグループでは不活性化しなかった。 しかし今回は、ラットが利用できる高脂肪食の量を制限し、両方のグループが同じ量を食べるようにしました。
外側には、両群のラットは同じ摂食行動を示した。 彼らは食物の一部を食べました、しかし、彼らの食物バスケットに行ったり来たりし続けました。 しかし、脳の中では、パーカーは明らかな違いを見ました。 側坐核を活性化したラットはドーパミンニューロン活性の増加を示し、これは動機付けられたアプローチ行動と関連している。
チームはまた、側底外側扁桃体の状態がドーパミンシグナル伝達レベルに影響を及ぼさないことを見出しました。 しかし、視床下部と呼ばれる脳の領域では、パーカーは、活性化された側底扁桃体を持つラットでのみ、食欲に関連する分子であるオレキシン-Aのレベルの上昇を見ました。
「消費行動をブロックしている可能性があるのは、オレキシン行動のこのブロックであることを示しました」とパーカー氏は述べています。
「結果は、ドーパミンがアプローチ、または渇望段階に関与し、オレキシン-Aが消費に関与しているという考えを強化しました」とウィルは言いました。
チームはこれらの調査結果が過食と薬物中毒のさまざまな側面のより良い理解につながる可能性があると考えています。 独立した欲求の回路と実際の消費または服用との対比を明らかにすることによって、より具体的で望ましくない副作用の少ない潜在的な薬物治療につながる可能性があります。
パーカーとウィルの研究、「側底側扁桃体の根底にある神経活性化パターンはラットの側坐内オピオイド駆動の摂食行動と食欲の高脂肪摂食行動に影響を与える、」が最近公開されました 行動神経科学。 研究は国立薬物乱用研究所（DA024829）によって部分的に資金を供給された。
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