(L) Kaip cukrus ir riebalai sukelia smegenis norėdami gauti daugiau maisto (2016)

Matthew Brienas pastaruosius 20 metų kovojo su persivalgymu. Būdamas 24-erių jis stovėjo 5′10 ′ ′ ir svėrė 135 svarus. Šiandien licencijuotas masažo terapeutas nuleidžia svarstykles į 230 svarų ir ypač sunku atsispirti duonai, makaronams, soda, sausainiams ir ledams - ypač tiems tankiems pintams, įdarytiems migdolų ir šokolado gabalėlių. Jis išbandė įvairias svorio metimo programas, kurios riboja maisto porcijas, tačiau niekada negali to ilgai išlaikyti. „Tai beveik nesąmoninga“, - sako jis. „Vakarienė baigta? Gerai, aš ruošiuosi desertui. Gal kas nors kitas gali turėti tik du samtelius ledų, bet aš turėsiu visą prakeiktą [indą]. Negaliu uždaryti šių jausmų “.

Valgyti malonumo labui, o ne išgyventi, nėra nieko naujo. Tačiau tik per pastaruosius kelerius metus mokslininkai giliai suprato, kaip tam tikri maisto produktai, ypač riebalai ir saldainiai, iš tikrųjų keičia smegenų chemiją taip, kad kai kurie žmonės suvartotų.

Mokslininkai turi santykinai naują pavadinimą tokiems potraukiams: hedoninis alkis, galingas maisto troškimas, jei jo nereikia; ilgesys, kurį patiriame, kai pilvas yra pilnas, bet mūsų smegenys vis dar yra varginantis. Dabar vis daugiau ekspertų teigia, kad hedoninis badas yra vienas iš svarbiausių veiksnių, skatinančių nutukimo lygį išsivysčiusiose šalyse visame pasaulyje, ypač JAV, kur skanūs desertai ir skanūs nepageidaujami maisto produktai yra pigūs ir gausūs.

„Dėmesio perkėlimas į malonumą“ yra naujas požiūris į alkio ir svorio padidėjimo supratimą, sako Michaelas Lowe'as, Drexelio universiteto klinikinis psichologas, 2007 m. Sugalvojęs „hedoninio alkio“ terminą. „Daug persivalgymo, galbūt visas valgymas žmonės viršija savo energijos poreikius, yra pagrįstas kai kurių mūsų skaniausių maisto produktų vartojimu. Ir manau, kad šis požiūris jau turėjo įtakos nutukimo gydymui “. Nustatyti, ar asmens nutukimas pirmiausia kyla dėl emocinių potraukių, o ne dėl įgimto kūno gebėjimo sudeginti kalorijas trūkumo, sako Lowe, gydytojai padeda pasirinkti tinkamiausius vaistus ir elgesio intervencijas gydymui.

Apetito anatomija
Tradiciškai su badu ir svorio reguliavimu susiję mokslininkai sutelkė dėmesį į vadinamąjį metabolinį ar homeostatinį alkį, kurį skatina fiziologinė būtinybė ir dažniausiai yra identifikuojamas su tuščio skrandžio bangomis. Kai mes pradėsime panardinti į mūsų energijos sandėlius 24 valandų metu arba kai mes nukrenta žemiau mūsų tipinio kūno svorio, sudėtingas hormonų ir nervų takų tinklas smegenyse padidina mūsų alkio jausmus. Kai mes valgome užpildytą ar įdedame perteklių svarų, ta pati hormoninė sistema ir smegenų grandinės slopina mūsų apetitą.

1980s mokslininkai parengė pagrindinius hormonus ir neuroninius ryšius, atsakingus už metabolinį alkį. Jie atrado, kad jį iš esmės reguliuoja hipotalamas - smegenų regionas, kuriame yra nervų ląstelių, kurios abi sukelia produkcijos gamybą ir yra itin jautrios skirtingų hormonų rinkiniui.

Kaip ir daugelio biologinių mechanizmų atveju, šie cheminiai signalai sudaro tarpusavyje susijusią patikrinimų ir balansų tinklą. Kai žmonės valgo daugiau kalorijų, nei reikia iš karto, kai kurie jų yra laikomi riebalų ląstelėse, rastose visame kūne. Kai šios ląstelės pradės augti, jos pradeda susiformuoti didesniu hormonu, vadinamu leptinu, kuris eina per kraują į smegenis, sakydamas, kad hipotalamas išsiunčia dar vieną hormonų, sumažinančių apetitą ir padidina ląstelių aktyvumą. pašalinkite papildomas kalorijas - viskas grįžta į pusiausvyrą.

Panašiai, kai skrandžio ir žarnyno ląstelės aptinka maisto buvimą, jie išskiria įvairius hormonus, tokius kaip cholecistokininas ir YY peptidas, kurie slopina alkį, keliaudami į hipotalamą arba veikdami tiesiai ant makšties nervo, ilgai, nervų ląstelių, jungiančių smegenis, širdį ir žarnyną, gyslumas. Priešingai, ghrelinas, hormonas, išsiskiriantis iš skrandžio, kai jis yra tuščias, ir gliukozės (cukraus) kiekis kraujyje yra mažas, turi priešingą poveikį hipotalamui, skatinantis alkį.

Tačiau vėlyvųjų 1990'ų metu smegenų vaizdavimo tyrimai ir bandymai su graužikais pradėjo atskleisti antrą biologinį kelią, kuris yra pagrindas malonumui valgyti. Atrodo, kad daugelis tų pačių hormonų, kurie veikia apykaitos bado metu, dalyvauja šiame antrajame kelyje, tačiau galutinis rezultatas yra visiškai kitokio smegenų regiono, žinomo kaip atlygio grandinė, aktyvinimas. Šis sudėtingas nervų juostų tinklas dažniausiai buvo tiriamas priklausomybę sukeliančių vaistų ir, neseniai, kompulsinių elgesio, pvz., Patologinių lošimų, kontekste.

Pasirodo, kad nepaprastai saldus ar riebus maistas užburia smegenų atlygio grandinę panašiai kaip kokainas ir azartiniai žaidimai. Didžiąją dalį mūsų evoliucinės praeities toks kalorijų turintis maistas buvo retas patiekalas, kuris būtų suteikęs labai reikalingą maistą, ypač sunkiais laikais. Tada saldumynų ir riebalų gaudymas, kai tik jų buvo, buvo išgyvenimo reikalas. Šiuolaikinėje visuomenėje - gausu nebrangaus, kaloringo grubo - šis instinktas veikia prieš mus. „Didžiąją istorijos dalį iššūkis žmonėms buvo pakankamai suvalgyti, kad būtų išvengta bado, - sako Lowe, - tačiau daugeliui iš mūsų šiuolaikinis pasaulis tai pakeitė labai skirtingu iššūkiu: vengti valgyti daugiau, nei mums reikia, kad mums tektų nepriaugsi svorio “.

Tyrimai parodė, kad smegenys pradeda reaguoti į riebaus ir saldaus maisto produktus dar prieš patekdami į burną. Tik matydamas pageidaujamą elementą sužadina atlygio grandinę. Kai tik toks patiekalas liečia liežuvį, skonio pumpurai siunčia signalus į įvairius smegenų regionus, kurie savo ruožtu reaguoja į neurocheminį dopaminą. Rezultatas - intensyvus malonumo jausmas. Dažnai per daug labai skanūs maisto produktai prisotina smegenis tiek daug dopamino, kad jis galiausiai prisitaiko desensibilizuojant save, sumažindamas ląstelių receptorių, kurie atpažįsta ir reaguoja į neurochemiją, skaičių. Vadinasi, perdegėjų smegenys reikalauja daug daugiau cukraus ir riebalų, kad pasiektų tą patį malonumo slenkstį, kaip kadaise patyrė mažesnius maisto produktų kiekius. Šie žmonės iš tikrųjų gali toliau persivalgyti, kaip būdą atgauti ar net išlaikyti gerovės jausmą.

Nauji įrodymai rodo, kad kai kurie alkio hormonai, paprastai veikiantys pagumburį, taip pat veikia atlygio grandinę. 2007–2011 m. Atliktuose tyrimuose Švedijos Geteborgo universiteto mokslininkai įrodė, kad grelinas (alkio hormonas) išsiskyręs skrandyje tiesiogiai padidina dopamino išsiskyrimą smegenų atlygio grandinėje. Mokslininkai taip pat nustatė, kad nutukusių žmonių persivalgymą sutrukdo vaistai, neleidžiantys grelinui prisijungti prie neuronų.

Normaliomis sąlygomis leptinas ir insulinas (kurie tampa gausūs, kai suvartojama papildomų kalorijų) slopina dopamino išsiskyrimą ir sumažina malonumo jausmą, kai valgoma. Tačiau naujausi graužikų tyrimai rodo, kad smegenys nustoja reaguoti į šiuos hormonus, nes padidėja riebalų kiekis organizme. Taigi, nuolatinis valgymas išlaiko smegenis dopaminu, net jei malonumo slenkstis nuolat auga.

Apriboti potraukį
Tam tikra operacija, kurią kai kurie nutukę žmonės jau vykdo, norėdami valdyti savo svorį, pabrėžia grelino svarbą svorio kontrolei ir pateikė keletą biologinių įžvalgų, kodėl daugelis iš mūsų valgo toli už savo fiziologinius poreikius. Žinomas kaip bariatrinė chirurgija, tai yra paskutinė priemonė, kuri labai sumažina skrandį pašalindama audinius arba taip stipriai suspauddama organą juosta, kad vienu metu jis negali sutalpinti daugiau kaip poros uncijos maisto.

Praėjus mėnesiui po tokios operacijos, pacientai paprastai būna mažiau alkani ir nebetraukia maisto, kuriame yra daug cukraus ir riebalų - galbūt dėl ​​hormonų kiekio pokyčių, kuriuos dabar gali gaminti jų daug mažesnis skrandis. Naujausi smegenų skenavimo tyrimai atskleidžia, kad šie sumažėję potraukiai atspindi nervų grandinių pokyčius: po chirurgijos smegenų atlygio grandinė daug silpniau reaguoja į viliojančių maisto produktų, tokių kaip šokoladiniai pyragaičiai, vaizdus ir sakomus pavadinimus ir tampa jautrūs mažesniam dopamino kiekiui.

"Idėja yra ta, kad keisdami žarnyno anatomiją keičiame žarnyno hormonų lygį, kuris galiausiai patenka į smegenis", - sako Johns Hopkinso universiteto medicinos mokyklos chirurgė Kimberley Steele. Keletas tyrimų užfiksavo žemesnį alkį stimuliuojančio grelino kiekį ir padidėjusį apetitą slopinantį peptidą YY po bariatrinės operacijos. Kaip rodo naujausi eksperimentai, šie hormonai veikia ne tik pagumburį, bet ir atlygio grandinę. "Ilgainiui mes tikriausiai galime imituoti bariatrinės chirurgijos poveikį vaistais", - sako Berndas Schultesas iš eSwiss medicinos ir chirurgijos centro Sankt Gallene, Šveicarijoje. "Tai yra puiki svajonė".

Tuo tarpu keli gydytojai naudojasi naujausiais apreiškimais apie hedoninį alkį, kad padėtų tokiems žmonėms kaip Brien. Yi-Hao Yu, vienas iš Brieno gydytojų iš Grinvičo ligoninės Konektikute, siūlo, kad nutukimas pasireiškia bent dviem skirtingomis, bet kartais sutampančiomis formomis: metaboliniu ir hedoniniu. Kadangi jis mano, kad Brienas pirmiausia kovoja su hedoniniu nutukimu, Yu neseniai išrašė vaistą „Victoza“, kuris, kaip žinoma, mažina malonumų skatinamą valgymą. Priešingai, vaistai, paprastai nukreipti į pagumburį, veiktų geriau, jei paciento pagrindinė problema būtų kūno gebėjimo išlaikyti pastovų svorį trūkumas.

Savo ruožtu Drexelio Lowe'as sutelkė dėmesį į naujus elgesio modifikavimo metodus. "Tradicinė idėja yra ta, kad mes galime išmokyti antsvorio turinčius žmones pagerinti savikontrolę", - sako Lowe. „Nauja idėja yra ta, kad daugiau problemų kelia patys maisto produktai“. Kai kuriems žmonėms skanus maistas sukelia tokį stiprų atsaką smegenų atlygio grandinėje ir taip smarkiai pakeičia jų biologiją, kad valios jėgos retai, jei kada nors, pakaks atsispirti valgyti tuos maisto produktus, kai jie yra šalia. Vietoj to, Lowe sako: „Mes turime iš naujo sukurti maisto aplinką“. Praktiškai tai reiškia, kad niekada nereikia į namus įsinešti riebių, ant saldžių maisto produktų ir vengti vietų, kuriose jie yra siūlomi, kai tik įmanoma.

Elizabeth O'Donnell šias pamokas pritaikė praktiškai. 53 metų parduotuvės savininkė, gyvenanti Wallingforde, Pa., O'Donnell išmoko keisti savo asmeninę maisto aplinką namuose ir kelyje, dalyvavusi viename iš Lowe svorio metimo tyrimų. Ji sako, kad yra ypač bejėgė prieš saldumynus ir pyragus, todėl įsipareigojo jų nelikti savo namuose ir vengti restoranų, kuriuose patiekiami desertai su visais valgiais, o tai anksčiau privertė suvartoti „daugiau kaip 3,000 ar daugiau 4,000 kalorijų. “ Pavyzdžiui, neseniai apsilankiusi Volto Disnėjaus pasaulyje, ji aplenkė daugybę parko savitarnos stiliaus restoranų, naudodama mažesnę, priešpriešinio aptarnavimo užkandinę, kur nusipirko salotų. Būtent toks paprastas pokytis gali labai pakeisti kovą palaikant sveiką svorį.

APIE AUTORIUS (S)

Ferris Jabr yra prisidedantis rašytojas Scientific American.