Front Nutr. 2016; 3: 6.
Жарыяланган онлайн 2016 Feb 15. чтыкта: 10.3389 / fnut.2016.00006
PMCID: PMC4753312
тааныштыруу
анын зыян алып келе уланып жаткан глобалдуу семирүү кризис менен, чечимдерди кабыл алуу үчүн суроо-талап ёскён. үйрөтүүсү жана биология психология vs. vs. мүнөзү тууралуу талкуу бир нече медициналык уюмдар тарабынан бир оору катары, семиргенден жарыялоо менен аяктаган жок. эмес, жеке жоопкерчилик айлана-чөйрөнү эске алуу жана генетикалык себеп, башка оорулардын үчүн, күнөөлүү болуп саналат. Бул көз-караш дене салмагын жөнгө биологиялык кър олуттуу сезимсиз чөйрөдө иштеп жатат деп билдирет. Бул узак энергетикалык балансындагы деп аталган гомеостатикалык жөнгө салуу боюнча кабыл алынган болсо да, ал гедонисттик башкаруу үчүн анча билинбейт. Бул жерде биз сын маанилүү суроо грызун модели дене салмагын жөнгө салуу гедонисттик нейрон жараяндардын салымын түшүнүүгө кандайча жардам берерин баа. тамактануу жана көнүгүү шартында сыйлык, күчөтүү, умтулуу, ырахат көз карандылык, жана алардын нейрон механизмдерин, түшүнүктөр карап жатканда, жаңы мазмунун гомеостатикалык жана гедонисттик башкаруу өз ара тыгыз байланышта экенин чыгат жана көп учурда сезимсиз деъгээлинде биримдикте иш- биологиялык ийкемдүү жооп жетишүү. дене салмагы белгиленген пунктка талкуулоо акыркы жылдары өзгөчө маани берилген эмес да, бул тема семирүү натыйжалуу дарылоо маанилүү аспектиси катары кыйла актуалдуу болуп калды.
Гедонисттик механизмдери, экөөлөп гомеостатикалык Жобо
адамдардын жана жаныбарлардын дене салмагын чала же тоюуга, же мезгили менен бузулган болсо, дароо ал алдын-ала сунуудан чыгып турган аркылуу көлөмүн гомеостатикалык жөнгө деп аталат да, энергия керектөө жана энергетикалык чыгашалардын башкаруу кирет кайтып келди (1, 2). Ушул эреженин негизинде жаткан негизги hypothalamic Байбичелер менен көп жылдардан бери белгилүү (3) Жана атап айтканда, акыркы жылдары 20 лептина деп табылган кийин үстүнө, көптөгөн таза болчу. Кыскасы, баштапкы энергетикалык сенсордук катары mediobasal гипоталамус актыга эки нейрон калктын жана биологиялык ийкемдүү түрдө энергия жана энергетика чыгуу да контролдоочу которо турган микросхемалардын комплекстүү тармагын жүргүзүү [карап чыгуу үчүн, булак карагыла. (4-7)].
Бирок, көпчүлүк сыяктуу негизги гомеостатикалык жөнгө салуу, коргоп, дене салмагынын так көлөмүн боюнча көп талкуу болду жана механизмдер бар кошулам, ал эми катышкан (8-13). Ооба, сүт эмүүчүлөрдүн түрлөрү, алардын дене салмагын жөнгө анын айланасында эч кандай туруктуу белгиленген бир жагдай бар. Тескерисинче, ал ички жана тышкы шарттарды, анын ичинде генетикалык жана нъгъъ шыктуулугу жараша ийкемдүү болуп, тамак-аш болушу, азык-түлүк басаĩдатат, жана башка экологиялык таасирлер (10). Бул hibernators боюнча seasonably өзгөрүүчү жана homeostatically дене салмагы белгиленген ойду жактаган көрүнүп жакшысы (14).
көп жеке дене салмагы белгиленген ойду таасир берүү үчүн абдан маанилүү болуп эсептелет бир себеби азык-түлүк hedonics, жогорку тоюмдуу жогору дене салмагына карата, айрыкча, жылыштар, калория-тыгыз тамак болуп саналат (Figure (Figure1A) .1A). коргогон орган салмагы бул көрүнүш даана мисал тамак диета айынан семиздик менен чычкан, чычкан болуп саналат (15). ал жогорку тоюмдуу, энергетика-тыгыз тамак-өскөн болушу, ошондой эле учурдагы семирүү эпидемиясы үчүн негизинен жооптуу деп шектелүүдө да, ал, анткени катуу энергетикалык балансты жана узартылган мезгилдин аралыгында адамдардын айлана-чөйрөнүн абалын көзөмөлдөө үчүн кыйынчылыктарга, далилдөө үчүн көп кыйын ал мал моделдер мүмкүн эле убакыт. Беделдүү мазмунун генетикалык жана / же epigenetically сезгич адамдарда, obesogenic азык-чөйрө ушундай аргасыз орозо каршы коргогон жана нормалдуу салмагы жеке эле тоюуга, бир жаңы, жогорку органы салмагы белгиленген ойду бекемдөөгө Кудайдын кудурети жетет деп (11). Ошондуктан, дене салмагын жөнгө салуу түшүнүүдө негизги маселелердин бири болуп коргоп, дене салмагына бул көрүнүш үчүн нейрологиялык түшүнүк. болушу жана энергия-тыгыз тамак басаĩдатат, негизги гомеостатикалык коргонуу системасын бийлеп алууга жол нейрон кандай механизмдер бар? Бул механизмдер семирүү каршы күрөшүү боюнча атайын дары же жүрүм-турумдук иш-чаралардын өнүгүшүнө алып келиши мүмкүн экендигин түшүнүү керек.
Гедонисттик иштетүү гомеостатикалык ченемдик системасынын ажырагыс бөлүгү болуп саналат
гедонисттик жана гомеостатикалык нейрон circuitries өзүнчө жак болуп саналбайт, ал эми ошол эле ченемдик укуктук системасынын бөлүгү болуп саналат деген мазмунун тез камтууга топтоп жатат. Бул interoceptive сигналдар менен corticolimbic мээ райондордун эки тараптуу тездиги жана exteroceptive сигналдар жана алардын акыл-эс жана психикалык оригиналдары менен гипоталамус (Figure далилдерге негизделет (Figure11B).
Nutrient экендиги Interoceptive сигналдар менен парасат жана умтулуу Corticolimbic микросхемалардын төмөндөн жогору карай тездиги
ички сигналдар менен гедонисттик жана билим менен төмөндөн жогору карай башкаруу деген жаңы түшүнүк эмес. жашоо үчүн азык өтө маанилүүлүгүн эске алып, ачка сөз негизги өзгөчөлүгү жана түзүлүшү өзүнөн-жылдын башында кайра барат. mesolimbic тинейджер системасынын бетер иши neurologically көрүнөт, (- Атап айтканда, ачка мамлекеттик көбөйгөн унаасында жаздымында сыпатынын (бир жүрүш-магниттик механизми, мисалы, тамак-аш катары максат объект турган абдан керектүү болуп, каалаган) мүнөздөлөт16-18). жаңы эмне, тартылган көрсөтүлгөн кабарчыларга жана нейрон механизмдердин бири болуп саналат. Мисалы, дене салмагынын Мыкты гомеостатикалык жөнгө бири азыр айкын - лептина - гипоталамус жөнүндө гана эмес, ошондой эле mesolimbic тинейджер системасынын компоненттери боюнча иш кылуу менен табити modulates (19-22) Жана жыт жана сезүү кайра иштетүү татып (жөнүндө23-25). Ошо сыяктуу эле, мисалы, ghrelin көп болумдуу бар башка ички сигналдар, ичеги GLP-1 жана PYY жана инсулин, ошондой эле, глюкоза, май, ошондой эле жарым-жартылай азык- түлүктүн контролдоо акыл-эс жана үзүрлүү аспектилери катышкан corticolimbic курулуштарын коргоону камсыз кылуу боюнча иш-аракет (26-36). семиздик менен ооруган акыл-эс жана зат алмашуу иш-милдеттерин да начар көрсөтүү бул гормондор аркылуу таанып-билүү иш боюнча Effects адам изилдөөлөрдүн контекстинде кызыктуу (37-39). жалпы шилтемеси али белгилүү болбосо да, негизги гипотезасы деп ичеги dysbiosis суб-оптималдуу тамактануу ортосунда өз ара келип чыккан сунуш, ичеги Microbiota жана тубаса иммундук система ичеги-а-мээ сигналдаштыруунун жана кан-мээ тоскоолдук бүтүндүгү жана андан кийинки өзгөрүүлөр маанилүү (40-43).
Классикалык Hypothalamic органы менен сезүү жогорку-ылдый тездиги, таанып-билүүчүлүк, жана Motivational сигналдар
corticolimbic системаларында акыл-эс жана сезимдерди кайра иштетүү боюнча классикалык гомеостатикалык circuitries жогорку түшүп Модулатион бул комплекстүү көз башка айдоочусу жаңы түшүнүк болуп саналат (44). Карточкалар-азгырган, шартталган азык- түлүктүн бир obesogenic чөйрөдө адамдардын ашыра тоюу, маанилүү механизми болуп эсептелет (45, 46) Жана бир топ убакыттан бери кемирүүчүлөрдүн изилденген (47). Бул парасат-каранды тамак катышкан тийиштүү жолдорунун кээ бир amygdala көз карандылыкты көрсөтүп келемиштей аныкталган жана prefrontal борбору үчүн тараптуу гипоталамус божомол берилди (48, 49). Жакында, mediobasal гипоталамус AGRP нейрондордун жогорудан-төмөн Модулатион далил, классикалык гомеостатикалык жөнгө очогу берилди. Бул күчтүү нейрондор негизинен салыштырмалуу жай күч менен гормондорду жана метаболиттерди жүгүртүүдөгү, орозо тутушкан жана семиз мамлекеттер менен өлчөмдө мода төмөндөөсү карамагында болот деп жатышат. заманбап, генетикалык жактан негизделген нейрон атайын технологияларды колдонуу, ал AGRP нейрон деп иши да аз тамак-аш Жута алуу шартталган күтүп менен экинчи тарабынан экинчи негизинде көзөмөлдөнөт көрсөтүлдү (50, 51). нейрон атайын дарга ээледи байкоо аркылуу көрсөтүлгөн AGRP нейрон атууга курсунун үстүнөн Бул курч тышкы сезим жана акыл башкаруу, сыягы, кабык жана subcortical жерлерде бир катар түздөн-түз же кыйыр түрдө материалдык ресурстар талап кылынат (52).
Energy теъдеми Food алууда жана жөнгө салуу боюнча башкаруу басымдуулук кылган сокур болуп саналат
Ал-сезимсиз боюнча, мисалы, кан глюкоза же кан басымынын жогорулашына, дененин башка кыймыл-аракеттерине, анын гомеостатикалык жөнгө салуу сыяктуу энергетикалык балансындагы жана дене салмагынын гомеостатикалык жөнгө салуу, жооптуу классикалык hypothalamic Байбичелер, негизинен кабардар тышкары иштеп жатканы түшүнүктүү. Мындан тышкары жана жогоруда айтылгандай, кызыктыруучу маа- механизми энергия азайып interoceptive сигналдар аркылуу мындай mesolimbic тинейджер системасы аркылуу "деген ниетке" төмөн лептина как (16, 18, 53) Адам neuroimaging изилдөө көрсөткөн да негизинен кабардар тышкаркы иш (54-56). Ал тургай, зат алмашуу, ачарчылык жана коштоочу interoceptive лугун сигналдар жок болгондо, тезирээк экенин түшүндүрүү зарыл болгон эмес. Бул кал-азгырган коюлтулган тамак менен келемиштер көрсөтүлгөн келет (47, 48). Мындан тышкары, адам мээси акчалай сыйлыктарга баасын билүү жана конкретт ‰‰ таяна билишпейт иштеп туруп, чечим кабыл алуу үчүн пайдалана алат (57). оптималдуу чечим кабыл алуу, өзүн-өзү кармай талап кылат да, dorsolateral prefrontal кабында өкүлдөрү (58, 59), Сыйлык-куулуп жүрүм-турумдук иш кайра мээдеги бул аймакта милдеттүү көзөмөлүндө эмес, көп учурда иш-аракет кылууга эрки чектөө (60). Акыр-аягы, бир мээ аймактарында нейрон иш адамдар өз чечими жөнүндө кабардар болууга чейин бир нече жолу болуп жаткан болот (61, 62), Бир чечимге алып баруучу жол менен көп-сезимсиз денгээлде болуп жатат деп эсептейт.
абдан туруктуу болсо да, адамдар жана кемирүүчүлөрдүн бир Тамакка колдонулган таанып-башкаруу үчүн өзгөчө туруштуу болуп көрүнөт (63, 64). Кадимки шарттарда мүмкүн болгон натыйжалары жөнүндө маалымат нарксызданышы сезгич, мындай иш-аракеттерди жүзөгө ашырууда келип кал-жасалма максатка багытталган иш-аракеттери үчүн өтө маанилүү болуп саналат. Ошентсе да, туруктуу жүрүм-сыйлык нарксызданышы механизмдери жок, ошондуктан көбүнчө сезбей үйрөнгөн сыйлык күтүүлөрдүн көз каранды болуп саналат жана (64, 65). эмес адатка жүрүм-жөнгө салуучу бөлүктөр кадимки же автоматтык жүрүш үчүн караганда башкача уюштурулат. dorsolateral striatum эмес адатка жүрүм-туруму катуу ventral striatum (ядро accumbens) көз каранды жана ventromedial prefrontal кабыгында, ал эми кадимки жүрүм-туруму көбүрөөк көз каранды (65, 66). эс сактоо жана кайра чакыртып алуу механизмдери, ошондой эле азык-адатка иш-аракеттери жана жүрүм-турум vs. адатка үчүн ар башка. пландуу бир акылды талап жүзүндө эс айырмасы менен, жол-жоболук эскерүүлөр негизинен пландуу билүүнүн жана сактоонун төмөн көбүрөөк таралган иш (67-69). Натыйжада, жол-жоболук эскерүүлөр, алар жолго адатка ingestive жүрүм-Тоскоол болуучу таанып билүү башкаруу жана аткаруу бийлигинин иш-милдеттерин салыштырмалуу туруктуу болуп саналат.
жыйынтыктоо
Animal моделдери кууйт организминин негизги татаал механизмдерди союп үчүн өтө маанилүү болуп келген. Эске адам семирип кетүү менен байланышкан генетикалык байкоо басымдуу көпчүлүгү нейрон милдеттери менен байланышкан деп (70), Ал энергетикалык балансындагы азык-түлүк алууда жана жөнгө салуу нейрон башкаруу бул механизмдердин негизги компоненти болуп саналат калыштуу эмес. адамдардын иш neuroimaging да маанилүү салым кошууга баштайт да, кемирүүчүлөрдүн гана көбүрөөк invasive мамилелер механикалык түшүндүрмөлөрдү берүүгө алышкан. Натыйжада, heuristically дагы пайдалуу болсо да, табиттин жоголушу жана дене салмагын жөнгө салуу үчүн жоопкерчиликтүү гомеостатикалык эмес жана гомеостатикалык / гедонисттик системаларынын ортосундагы салттуу иптар, мындан ары тийиштүү түрдө эки системанын ортосундагы көп анатомиялык жана иш ара сүрөттөйт. Мындан тышкары, бул көбүрөөк өз ара аракеттенүү системасын чыгаруунун көп жана адаттары менен өтүп жатат. Бул жаңы пикирлерди, натыйжада алар гана келечектеги изилдөө эмес, жетекчилик, ошондой эле ашыкча үчүн дары-дармек жана жүрүш-дарылоо максатын жана тамактануунун бузулушуна да умтулуп жатышат.
Author Contributions
HM жана CM пикирин бүтүп жардам, адабияттарды карап, кол жазманын бир бөлүгүн жазып, кол жазманын чейинки акыркы нускасын түзөтүлдү. EQ-C жана SY оригиналдуу идея талкуулоого катышкан, адабияттарды кароого бөлүктөрү, кол жазманын бир бөлүгүн жазып, алдын-ала акыркы кол жазмасын түзөтүлдү. H-RB, корутунду берүү үчүн баштапкы ой-боюна адабияттарды изилдеп бардык турат.Ушул менен кол, бир нече долбоору талкууга түрүн, жана акыркы кол жазмасын жазган.
Пайыздык Маалыматтын чыр
Жазуучулар изилдөө кызыкчылыктардын мүмкүн болуучу чыр-чатак катары боло турган кандайдыр бир соода же каржылык мамилелер жок жүргүзүлдү деп.
Каржылоо
Бул иш Ден соолук улуттук институтунун тарабынан колдоого алынды DK047348 грант (H-RB), DK092587 (HM), жана DK081563 (CM).
шилтемелер