Makanan di Otak
Daniel Fisher, 01 / 10 / 05
Adakah makanan tinggi lemak dan gula yang kita mahukan ketagihan? Inilah yang diberitahu oleh penyelidikan ilmiah terkini.
Di sebuah makmal di Brookhaven National Laboratory di Long Island, Gene-Jack Wang menyuntikkan pemakan berlebihan dengan larutan gula radioaktif dan memasukkannya ke dalam mesin tomografi pelepasan positron untuk melihat bagaimana otak mereka bertindak balas terhadap makanan. Sekiranya kajian sebelumnya Dr. Wang ada petunjuk, dia akan melihat bahawa striatum subjek ujian, semacam hub komunikasi di dalam otak, mempunyai lebih sedikit reseptor dopamin daripada striatum seseorang dengan tabiat makan biasa. Wang telah membuktikan bahawa hanya penglihatan dan bau makanan yang menyebabkan pelepasan dopamin, neurotransmitter yang berkaitan dengan motivasi dan kesenangan. Dia juga menunjukkan bahawa penagih mempunyai kekurangan reseptor dopamin yang serupa.
Pemeriksaan PET pengguna methamphetamine menunjukkan kawasan penerima reseptor dopamin yang memerlukan lebih banyak ubat untuk memberi keseronokan.
http://www.forbes.com/forbes/2005/0110/063.html
Pemindaian PET pesakit yang obes dengan morbidly menunjukkan kekurangan reseptor dopamin. Bolehkah makanan memainkan peranan yang sama dengan narkotik?
Tambahnya dan muncul teori: Makan berlebihan memakan lebih banyak makanan daripada yang baik bagi mereka untuk mendapatkan tendangan yang diberikan oleh dopamin - alasan yang sama dengan cokeheads mendengus kokain. "Mereka menggunakan makanan sebagai alat untuk mengimbangi," kata Wang, seorang doktor terlatih Johns Hopkins yang telah mempelajari ketagihan selama lebih dari satu dekad. Teori Wang tidak boleh memberi makna lebih daripada ubat yang merampas rangkaian otak yang sama yang berkembang selama berjuta-juta tahun untuk memotivasi orang untuk mencari dan makan makanan. Itu tidak bermaksud makanan adalah ubat. Tidak ada yang pernah melakukan penarikan diri setelah menjalani kalkun sejuk di Big Macs.
Namun penyelidikannya mempunyai implikasi buruk bagi syarikat makanan kerana mereka menghadapi gelombang litigasi gaya tembakau terhadap masalah kegemukan negara. Sekiranya peguam dapat menunjukkan bahawa makanan mempunyai sifat ketagihan, mereka boleh berpendapat bahawa makan berlebihan bukanlah pilihan tetapi paksaan. Sekiranya mereka dapat mengesan paksaan terhadap ramuan tertentu seperti sirap jagung lemak atau fruktosa tinggi, mereka mungkin mempunyai nikotin yang setara dengan bukti - pengilang bahan mungkin telah memanipulasi untuk menarik pelanggan mereka dengan makanan.
"Anda boleh menjadikan keadaan lebih ketagihan," kata Dr William Jacobs, seorang penyelidik kegemukan di University of Florida. "Sama seperti kartel Colombia mencipta kokain retak."
Sejauh ini para saintis masih jauh dari mengungkap goreng Perancis yang merokok. Tidak ada yang menemui bukti yang boleh dipercayai bahawa pengeluar memanfaatkan ramuan misteri yang mengatasi pilihan sedar, walaupun ada yang berpendapat bahawa mereka hampir dapat membuktikannya. Dr Neal Barnard dari Jawatankuasa Pakar Perubatan Bertanggungjawab, pengarang Breaking the Seduction Makanan St Martin's Press, 2003), berpendapat bahawa coklat bertindak di otak seperti heroin. Dan keju, katanya, berpecah menjadi casomorphins yang berpotensi ketagihan di saluran pencernaan. "Ada orang yang menginginkan keju," kata Barnard, seorang vegetarian yang juga aktif dalam gerakan hak binatang. "Ia bertindak seperti zat ketagihan."
Tetapi tidak ada bukti bahawa casomorphins memasuki aliran darah orang dewasa, mengubahnya menjadi pecandu Brie-gobbling. Para penyelidik telah menemui beberapa bukti bahawa makanan tertentu mendorong lebih banyak pembebasan dopamin pada mamalia daripada yang lain - kritikal terhadap hujah undang-undang bahawa makanan tersebut tidak ketagihan dan berbahaya - tetapi penemuan mereka tentatif atau sukar ditiru pada manusia.
Ann Kelley dari University of Wisconsin, sebagai contoh, telah menunjukkan bahawa pemberian coklat Ensure yang dibungkus kalori, makanan tambahan kepada tikus dengan cepat mengurangkan endorfin yang menimbulkan keseronokan, kesan yang juga dilihat pada tikus yang telah diberi narkotik. Makanan biasa tidak memberi kesan seperti itu. "Implikasinya adalah makanan berlebihan yang jangka panjang yang sangat disukai boleh memberi kesan seperti ubat pada otak," kata Kelley, yang karyanya dibiayai sebahagiannya oleh sebuah institusi yang mendapat wang dari PepsiCo, Procter & Gamble dan pengeluar makanan lain.
Para penyelidik telah melihat tanda-tanda pilihan otak yang serupa untuk makanan manis dan berlemak pada manusia. Namun, bukti itu tidak jelas. Kelley menentukan tahap endorfin otak dengan membunuh dan membedah tikus; Imbasan PET dan kaedah lain yang tidak mematikan tidak tepat.
Salah satu kajian yang paling banyak dikutip oleh penyelidik University of Washington, Adam Drewnowski, mendapati bahawa wanita yang diberi ubat yang menyekat reseptor opioid mengambil makanan yang kurang manis dan tinggi lemak - tetapi hanya jika mereka bulimik. Dia tidak mempunyai penjelasan mengapa ubat itu tidak mempengaruhi diet 12 subjek kawalan berat badan normal. Penyekat opioid "berfungsi, kita melihatnya," katanya. "Tetapi hanya pada orang yang sistemnya terganggu."
Semua ketidakpastian ini dapat difahami, memandangkan mekanisme kompleks di sebalik makan dan kegemukan. Pengilang farmasi telah sia-sia untuk mencari ubat ajaib yang akan membuat orang menurunkan berat badan; kebanyakannya, seperti fen-phen dan methamphetamines, mempunyai kesan sampingan yang lebih teruk daripada masalah yang mereka cuba selesaikan. Acomplia dari Sanofi-Aventis menyekat reseptor cannabinoid, reseptor otak yang sama yang memberi perokok kepada perokok, tetapi juga menyebabkan kemurungan pada beberapa pesakit (FORBES, "The Ultimate Pill?" 13 Disember 2004, hlm. 96).
Obesiti berlaku pada keluarga - gen sahaja dapat meramalkan hingga 40% kemungkinan menjadi berat badan berlebihan - dan makan berlebihan nampaknya berkaitan dengan gangguan keluarga yang lain seperti alkoholisme dan ketagihan dadah. Semuanya tampaknya melibatkan gangguan pada sistem ganjaran otak, yang membebaskan dopamin yang menimbulkan keseronokan sebagai tindak balas terhadap tingkah laku penyebaran spesies seperti makan, minum air atau melakukan hubungan seks. Sebagai contoh, penagih kokain mempunyai reseptor dopamin yang lebih sedikit sama ada hasil daripada rangsangan berterusan oleh ubat-ubatan - ia menyekat pengangkut yang biasanya membawa dopamin kembali ke sel otak untuk dikitar semula - atau kerana mereka dilahirkan dengan cara itu.
Dari Aroma hingga nafsu makan
1. Perut kosong membebaskan ghrelin, perangsang selera makan, ke hypo-thalamus, yang mengawal metabolisme badan.
2. Hypothalamus membebaskan dopamin ke inti akusatif dan striatum, memotivasi kawasan sedar otak untuk mencari makanan.
3. Bau makanan merangsang amygdala, juga merupakan pusat emosi, dan menyebabkan pelepasan dopamin lebih lanjut oleh nukleus accumbens.
4. Penglihatan, bau dan rasa makanan merangsang pembebasan endorfin (opioid) dan dopamin oleh korteks orbitofrontal, seterusnya merangsang bahagian otak yang sedar untuk dimakan.
5. Leptin yang dikeluarkan oleh sel-sel lemak akhirnya mengatasi ghrelin dan menandakan hipotalamus untuk menutup aliran dopamin. Akibatnya, selera makan semakin berkurang.
Makan berlebihan mempunyai kekurangan reseptor dopamin yang serupa, tetapi para penyelidik tidak tahu apakah itu perbezaan yang diwarisi, yang dikembangkan oleh makan berlebihan atau kombinasi keduanya. Para saintis juga jauh dari menguraikan hubungan antara bahagian otak yang sebagian besar bersifat autonomi yang mengatur penggunaan dan perbelanjaan tenaga dari hari ke hari, dan otak sedar yang mengarahkan tingkah laku seperti berjalan di seberang jalan untuk mendapatkan cheeseburger daging.
Berat badan dikawal kebanyakannya oleh hipotalamus, struktur di pusat otak yang menyempurnakan metabolisma ke tahap yang tidak sepadan dengan kalori kalori. Penyelidik Universiti Rockefeller Jeffrey Friedman telah mengira bahawa ketidakseimbangan sekurang-kurangnya kalori 1,700 setahun akan membawa kepada penambahan berat badan atau kehilangan masa. Hipotalamus bertindak balas kepada ghrelin, hormon yang dikeluarkan oleh perut kosong, dengan melepaskan neurotransmiter yang merangsang selera makan ke bahagian lain otak. Ia menutup neurotransmitter sebagai tindak balas kepada leptin, hormon yang dikeluarkan oleh sel-sel lemak.
Para saintis masih tidak mengetahui dengan tepat bagaimana hipotalamus berkomunikasi dengan korteks serebrum, tempat pemikiran sedar, walaupun dopamin dipercayai berperanan. Ubat diet fenfluramine yang tidak bernasib baik, misalnya, merangsang pembebasan dopamin dalam hipotalamus dan mempunyai kesan paradoks untuk mengurangkan selera makan. Hipotalamus juga mempunyai hubungan dengan korteks melalui striatum dan nukleus, struktur yang merembeskan dopamin dan opioidnya sendiri sebagai tindak balas kepada makanan (lihat grafik).
Peranan tepat nukleus accumbens adalah misteri. Ia memproses maklumat deria dari mulut dan hidung – wow, pizza berbau harum! –Dan melepaskan dopamin dan opioid sebagai tindak balas. Penyelidik bahkan melihat bias makanan berlemak berbanding karbohidrat, sesuatu yang tidak dapat mereka jelaskan. Merangsang nukleus akrab dalam tikus dan mereka menangkap diri pada barangan; mentadbir pemblokiran opioid dan mereka berhenti. Tikus dibesarkan tanpa reseptor dopamine di dalam nukleus yang mengakibatkan cepat mati kelaparan.
Ann Kelley telah menemui lapisan kawalan yang lebih kuat di amigdala, pusat emosi yang juga mempunyai hubungan saraf yang kaya dengan hidung. Apabila dia meneutralkan amigdala pada tikus dengan ubat yang menghentikan fungsinya, mereka tidak lagi keluar walaupun inti mereka terkena rangsangan. Implikasinya, katanya, adalah bahawa tindak balas emosi terhadap makanan dan aromanya - ingat popcorn yang anda ada pada kencan pertama anda? - mungkin lebih penting daripada sistem kawalan berat badan pada hipotalamus. Salah satu implikasinya: Kempen pengiklanan yang menghasilkan gambar rumah dan kawasan perapian juga dapat merangsang amigdala.
Faktanya ialah, otak manusia mempunyai banyak cara untuk merangsang selera makan dan hanya sedikit yang mematikannya. Itu masuk akal dari segi evolusi kerana sehingga baru-baru ini manusia hidup dalam keadaan kekurangan makanan yang berterusan. "Fikirkanlah: Otakmu berjalan melalui megastore ini dan berkata, 'Bukankah aku pemburu yang hebat? Saya dapat menangkap ikan salmon raja atau daging sapi Kobe tanpa kemungkinan diserang oleh harimau bergigi pedang, '' kata Mark Gold, profesor neurosains terkenal di McKnight Brain Institute di University of Florida.
Persoalan bernilai berbilion dolar adalah apakah bahan makanan tertentu yang mudah dimanipulasi dapat mencetuskan salah satu jalan untuk mengatakan "makan", walaupun bahagian otak lain mengatakan "cukup." Peguam Christopher Cole di pejabat Washington Paul, Hastings Janofsky & Walker menasihati syarikat makanan mengenai strategi pertahanan sekiranya litigasi makanan dihentikan. Setakat ini dia tidak melihat apa-apa dalam penyelidikan yang perlu dibimbangkan. Tetapi dia mengawasi jurnal kegemukan: "Sebaik sahaja anda mencirikan [kegemukan] sebagai penyakit dan anda berpendapat bahawa syarikat mendesak orang untuk menangkap penyakit itu, anda boleh membuat kes."
;