फ्रन्ट न्युटर। 2016; 3: 6।
अनलाइन प्रकाशित 2016 Feb 15। doi: 10.3389 / fnut.2016.00006
PMCID: PMC4753312
परिचय
विश्वव्यापी मोटापाको संकटले यसलाई निरन्तरता दिइरहेको छ, समाधानको माग बढेको छ। प्रकृति बनाम पालनपोषण र जीव विज्ञान बनाम मनोविज्ञानको बारेमा छलफल केही मेडिकल संगठनहरूले मोटोपनलाई एक रोगको रूपमा घोषणा गरेको छ। वातावरणीय कारकहरू र आनुवंशिक प्रवृत्ति, व्यक्तिगत जिम्मेवारीको सट्टा दोषको लागि हो, कुनै पनि अन्य रोगको लागि। यस दृष्टिकोणले संकेत गर्छ कि शरीरको वजनको नियमन गर्ने जैविक प्रक्रियाहरू अनिवार्य रूपमा बेहोस क्षेत्रमा कार्य गरिरहेका छन्। यद्यपि यसलाई ऊर्जा सन्तुलनको तथाकथित होमिओस्टेटिक नियमनको लागि लामो समयदेखि स्वीकार गरिएको छ, हेडोनिक नियन्त्रणहरूको लागि यो कम स्पष्ट छ। यहाँ, हामी आलोचकहरूले महत्त्वपूर्ण प्रश्नहरूको मूल्याate्कन गर्दछौं कि कसरी कृन्तक मोडलहरूले शरीरको वजन नियमनमा हेडोनिक न्यूरल प्रक्रियाहरूको योगदानलाई बुझ्न मद्दत गर्दछ। खाने र व्यायामको सन्दर्भमा इनाम, सुदृढीकरण, प्रेरणा, रमाइलो लत, र उनीहरूको तंत्रिका संयन्त्रका अवधारणाहरूलाई हेर्दा, नयाँ दृष्टिकोण उजागर हुन्छ कि होमिओस्टेटिक र हेडोनिक नियन्त्रणहरू निकटतासँग सम्बन्धित छन् र अक्सर बेहोस स्तरमा एकजुट हुने कार्य गर्दछन्। जैविक रूपले अनुकूलन प्रतिक्रियाहरू प्राप्त गर्नुहोस्। यद्यपि हालसालैका वर्षहरूमा शरीरको वजन सेट पोइन्टको छलफललाई बेवास्ता गरिएको छ, मोटोपनाको प्रभावकारी उपचारको लागि यो विषय महत्त्वपूर्ण पक्षको रूपमा बढी प्रेस भइरहेको छ।
हेडोनिक मेकानिज्महरू होमपायोस्ट्याटिक नियमनलाई ओभरपावर गर्छन्
जब जनावरहरु र मानव को शरीर को वजन या त कम या अधिक पियानो को लागी विचलित हुन्छ, यो तुरुन्तै पूर्व-संवेदना स्तरमा फर्किन्छ एक प्रक्रियाको माध्यम बाट होमोस्टेटिक नियमन जसमा दुबै ऊर्जा सेवन र उर्जा खर्चको नियन्त्रण समावेश छ (1, 2)। यस नियमन अन्तर्निहित आधारभूत हाइपोथालेमिक सर्किटरी लामो समयदेखि परिचित छ (3) र धेरै परिष्कृत गरिएको थियो, विशेष गरी पछिल्लो 20 बर्षमा लेप्टिनको खोजीको क्रममा। संक्षेपमा, मेडियोबासल हाइपोथैलेमसमा दुई भिन्न न्यूरल जनसंख्या प्राथमिक ऊर्जा सेन्सरको रूपमा कार्य गर्दछ र जैविक दृष्टिगत अनुकूलन फैशनमा ऊर्जा-इन र उर्जा-दुवै दुबैलाई नियन्त्रण गर्ने इन्फेक्टर सर्किटहरूको जटिल नेटवर्क संलग्न गर्दछ [समीक्षाको लागि, रेफ हेर्नुहोस्। (4-7)]।
यद्यपि प्रायजसो त्यस्ता आधारभूत होमोस्टेटिक नियमनसँग सहमत हुँदा त्यहाँ डिफेन्ड गरिएको शरीरको तौलको सटीक तह र त्यसमा संलग्न संयन्त्रहरूको बारेमा धेरै छलफल भएको छ।8-13)। स्पष्ट रूपमा, त्यहाँ कुनै निश्चित सेट पोइन्ट छैन जुन स्तनपायी प्रजातिहरूले उनीहरूको शरीरको वजनलाई विनियमित गर्छन्। बरु, यो लचिलो छ, आनुवांशिक र एपिजेनेटिक प्रवृत्ति, खाना उपलब्धता, खाद्य तालिका, र अन्य वातावरणीय कारकहरू सहित दुवै आन्तरिक र बाह्य अवस्थाहरूमा निर्भर गर्दछ (10)। यो मौसम हिसाबले भ्यारीएबल र होमोस्ट्याटिकली डिफेन्ड बॉडी वेट सेट हाइबरनेटर्स द्वारा उत्तम चित्रण गरिएको छ (14).
एउटा कारक जुन व्यापक रूपमा शरीरको वजन सेट पोइन्टलाई प्रभाव पार्न धेरै महत्त्वपूर्ण मानिन्छ फूड हेडोनिक्स हो, विशेष गरी अत्यधिक स्वादिष्ट, क्यालोरी-घना खाद्य पदार्थहरू द्वारा शरीरको तौलको बदलाव। (चित्रा (चित्रा 1A) .1A) डिफेन्ड शरीरको वजनको यो परिवर्तनको स्पष्ट उदाहरण क्याफेटेरिया आहार-प्रेरित मोटा मुसा र माउस (15)। यद्यपि यो शंका गरिएको छ कि अत्यधिक स्वादिष्ट, ऊर्जा-घन खाद्य पदार्थको बृद्धि उपलब्धता पनि वर्तमान मोटापा महामारीको लागि प्रायः जिम्मेवार छ, यो प्रमाणित गर्न धेरै गाह्रो छ, किनकि मानव समितिको विस्तारित अवधिमा ऊर्जा सन्तुलन र वातावरणीय अवस्थालाई कडा रूपमा नियन्त्रण गर्न कठिनाइहरूको कारण। समय को रूपमा यो पशु मोडेलहरु मा सम्भव छ। एक व्यापक रूपले स्वीकार्य दृष्टिकोण हो कि आनुवंशिक र / वा एपिजेनेटिक रूपमा संवेदनशील व्यक्तिहरूमा, ओब्सोजेनिक खाना वातावरणले नयाँ, उच्च शरीरको वजन सेट पोइन्ट स्थापना गर्न सक्षम गर्दछ जुन सामान्य वज़न व्यक्तिको रूपमा बलपूर्वक उपवास र ओभरफाइड बिरुद्द जोगिन्छ।11)। तसर्थ, शरीरको वजन नियमन बुझ्नको लागि मुख्य मुद्दा मध्ये एक रक्षा शरीरको वजनमा यस पारीको लागि न्यूरोलॉजिकल स्पष्टीकरण हो। आधारभूत होमोस्टेटिक प्रतिरक्षा प्रणालीलाई अधिक शक्ति प्रदान गर्ने उर्जा-घने खाद्य पदार्थहरूको उपलब्धता र तालुगततालाई अनुमति दिने तंत्रिका संयन्त्रहरू के हुन्? यी संयन्त्रहरू बुझेर मोटाई बिरूद्ध लडाईमा अधिक विशिष्ट औषधि वा व्यवहारिक हस्तक्षेपको विकास हुन सक्छ।
हेडोनिक प्रोसेसिंग होमियोस्ट्याटिक नियामक प्रणालीको अभिन्न हिस्सा हो
हेडोनिक र होमिओस्टेटिक न्यूरल सर्किटरीहरू अलग इन्टिटी होइन तर समान नियामक प्रणालीको अंश हो भन्ने दृष्टिकोणले द्रुत गतिमा कर्षण प्राप्त गर्दैछ। यो इन्टरसेप्टिभ सिग्नलहरू द्वारा कर्टिकोलिम्बिक मस्तिष्क क्षेत्रहरूको द्वि दिशात्मक मोडुलनको लागि प्रमाणहरूमा आधारित छ, र बाह्य संकेतहरू र उनीहरूको संज्ञानात्मक र भावनात्मक सहवासहरूद्वारा हाइपोथैलेमसको (फिगर) (चित्रा 11बी)।
Corticolimbic सर्किटको तल-अप मोडुलसन पोषण उपलब्धताको इंटरसेसेप्टिव सिग्नलहरू द्वारा अनुभूति र प्रेरणाको उत्तेजना।
आन्तरिक स by्केतहरू द्वारा हेडोनिक र संज्ञानात्मक प्रक्रियाहरूको तल्लो-अप नियन्त्रण नयाँ अन्तरदृष्टि होइन। बाँच्नका लागि पोषक तत्वहरूको महत्त्वपूर्ण महत्त्वलाई ध्यानमा राख्दै, यो भोकमरीको अभिव्यक्तिको आधारभूत विशेषता हो र स्नायु प्रणालीको विकासको सुरूमा फिर्ता जान्छ। विशेष रूपमा, भोकाएको राज्य वृद्धि प्रोत्साहन ईलाब्रिन्स विशेषता द्वारा चिह्नित गरिएको छ (यस्तो संयन्त्र जसको द्वारा खाना जस्तो लक्ष्य वस्तु अत्यधिक चाहिएको र चाहिएको छ - एक व्यवहार चुम्बक), जो मेसोलीम्बिक डोपामाइन प्रणालीको उच्च गतिविधिद्वारा न्यूरोलोगिक रूपमा प्रकट हुन्छ (16-18)। के नयाँ छ, केहि सन्देशवाहकहरू र तंत्रिका संयन्त्रहरू यसमा समावेश भएको देखाइएको छ। उदाहरण को लागी, यो अब स्पष्ट छ कि शरीरको वजन को एक सबसे प्रख्यात होमोस्टेटिक नियामकर्ताहरु - लेप्टिन - hypophalamus मा मात्र मेसोलिम्बिक डोपामाइन प्रणाली को अवयवहरु मा अभिनय गरेर भूक को परिमार्जन गर्दछ।19-22) र घ्राण्ने र स्वाद संवेदी प्रक्रियामा (23-25)। त्यस्तै, पोषण उपलब्धताका अन्य धेरै आन्तरिक सals्केतहरू, जस्तै घोरेलिन, आन्द्रा GLP-1 र PYY, र इन्सुलिन, साथ साथै ग्लुकोज र बोसो, आंशिक रूपमा खानपान नियन्त्रणको संज्ञानात्मक र पुरस्कृत पक्षहरूमा संलग्न कोर्टीकोलिम्बिक संरचनाहरूमा कार्य गर्दछ।26-36)। यी हार्मोनहरू द्वारा संज्ञानात्मक कार्यहरूमा प्रभावहरू मोटाई बिरामीहरूमा दुवै संज्ञानात्मक र चयापचय कार्यहरूको कमजोरी देखाउँदै मानव अध्ययनको सन्दर्भमा रोचक हुन्छन् (37-39)। जे होस्, साधारण लि yet्क अहिलेसम्म थाहा छैन, एक अग्रणी परिकल्पनाले सुझाव दिन्छ कि आन्तरिक डिस्बियोसिस उप-इष्टतम पोषण, पेटको माइक्रोबायोटा र जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणालीको बीचमा अन्तस्करणको लागि मस्तिष्कमा दिमाग र दिमागमा अवरोधमा परिवर्तनको साथ उत्पन्न हुन्छ। महत्त्वपूर्ण छन् (40-43).
सेन्सररी, संज्ञानात्मक, र प्रेरक संकेतहरू द्वारा शास्त्रीय Hypothalamic नियामक को शीर्ष-डाउन मोडुलन
यस एकीकृत दृश्यको अन्य चालक कोर्टिकोलिम्बिक प्रणालीहरूमा संज्ञानात्मक र भावनात्मक प्रसंस्करण द्वारा शास्त्रीय होमोस्टेटिक सर्किटरीहरूको शीर्ष-डाउन मोडुलनको लागि नयाँ अन्तरदृष्टि हो।44)। क्यू-प्रेरित, वातानुकूलित खाद्य सेवन एक obesogenic वातावरणमा मानव द्वारा अत्यधिक खानपान मा एक महत्वपूर्ण संयन्त्रको रूपमा मानिन्छ (45, 46) र कृन्तकहरुमा अध्ययन गरिएको छ केहि समयको लागि (47)। यस अनुभूति-निर्भर भोजन सेवनमा संलग्न केही प्रासंगिक मार्गहरू चूहामा एमिग्डाला र प्रिफ्रन्टल कोर्टेक्स-टु-लेट्रल हाइपोथैलेमस अनुमानमा निर्भरता प्रदर्शन गरेर पहिचान गरिएका छन्।48, 49)। हालसालै, शास्त्रीय होमिओस्टेटिक नियमनको केन्द्रबिन्दु मेडीयोबासल हाइपोथेलेमसमा एजीआरपी न्यूरन्सको शीर्ष-डाउन मोडुलनको लागि प्रमाण प्रस्तुत गरियो। यी शक्तिशाली न्युरोनहरू मुख्यतया हर्मोन र मेटाबोलिटहरू परम्परागत रूपमा तुलनात्मक ढिलो ढिलो मोमिंगमा र हर्ेर्ने र फेड राज्यहरूसँग मिल्दो फैशनको माध्यमबाट नियन्त्रण गर्न सकिन्छ भनेर सोच्दछन्। आधुनिक, आनुवंशिक रूपमा आधारित न्यूरन-विशिष्ट टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर, यो प्रदर्शन गरिएको थियो कि AGRP न्यूरन्सको गतिविधि पनि आसन्न खाद्यान्न इन्जेसनको सर्त शर्त अपेक्षित रूपमा दोस्रो बाई-दोस्रो आधारमा नियन्त्रण गरिन्छ।50, 51)। यो तीव्र बाह्य संवेदी र AGRP न्युरोन फायरिंग दर मा संज्ञानात्मक नियन्त्रण संभवतः न्युरोन-विशिष्ट retrorad वायरल ट्रेसिंग द्वारा प्रदर्शन को रूप मा धेरै cortical र subcortical क्षेत्रहरु बाट प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष इनपुट द्वारा पूरा गरीन्छ (52).
खाद्य सेवन र ऊर्जा सन्तुलन को नियमन को नियन्त्रण मुख्यतया अवचेतन छ
यो स्पष्ट छ कि शास्त्रीय हाइपोथेलेमिक न्यूरल सर्किटरी ऊर्जा सन्तुलन र शरीरको तौलको होमियोस्टेटिक नियमनको लागि जिम्मेवार छ, रगत ग्लुकोज वा रक्तचाप जस्ता अन्य शारीरिक कार्यहरूको होमियोस्टेटिक नियमन जस्तै, बेहोस स्तरमा जागरूकताभन्दा बाहिर काम गर्दछ। थप रूपमा र माथि छलफल गरिएको रूपमा, प्रोत्साहन संवेदीकरण संयन्त्र जसले मेसोलीलिबिक डोपामाइन प्रणाली मार्फत कम लेप्टिन ड्राइभ "चाहानुहुन्छ" जस्ता उर्जा कम गर्ने इन्ट्रोसेप्टिव सals्केतहरू16, 18, 53) मानवीय न्यूरोइमेजिंग अध्ययनमा प्रदर्शन गरिएको बाहिरी सचेतना बाहेक पनि काम गर्दछ।54-56)। मेटाबोलिक भोक र सम्बन्धित अन्तर्वेदी संवेदनशीलता संकेतहरूको अभावमा पनि, क्यूको सचेत जागरूकता आवश्यक देखिँदैन। यो क्यु-प्रेरित कन्डिशन्ड फूड इन्टेकको साथ मुसामा देखाइएको छ (47, 48)। यसबाहेक, मानव मस्तिष्कले मौद्रिक पुरस्कारको मूल्य सिक्न सक्छ र प्रासंगिक संकेतहरूको सचेत प्रक्रिया नगरी निर्णय लिनको लागि यसलाई प्रयोग गर्न सक्छ (57)। जे होस् इष्टतम निर्णय लिनेलाई आत्म-नियन्त्रण चाहिन्छ, डोरसोलट्रल प्रिफ्रन्टल कोर्टेक्समा प्रतिनिधित्व (58, 59), इनाम-चालित व्यवहार कार्यको रूपान्तरण यस दिमागको क्षेत्रको अनिवार्य नियन्त्रणमा छैन र प्रायः स्वतन्त्र इच्छालाई कार्य गर्न बाध्य पार्छ (60)। अन्तमा, केहि मस्तिष्कका क्षेत्रहरूमा न्यूरल गतिविधि केही समयको लागि भइरहेको हुन सक्छ मानवहरू आफ्नै निर्णयको बारेमा सचेत हुनु अघि (61, 62) सुझाव दिँदै कि निर्णय प्रक्रियामा ल्याउने धेरै प्रक्रियाहरू बेहोस स्तरमा भइरहेका छन्।
दुबै मानिस र कृन्तकहरुमा इन्जेस्टेभ ब्यवहारिता विशेष गरी संज्ञानात्मक नियन्त्रणहरुमा प्रतिरोधी देखिन्छ जब यो अत्यधिक बानी भएको छ (63, 64)। सामान्य अवस्थामा, सम्भावित परिणामहरूको बारेमा जानकारी क्यू-प्रेरित लक्ष्य-निर्देशित कार्यहरूको लागि महत्त्वपूर्ण छ त्यस्ता कार्यहरूलाई अवमूल्यनको लागि संवेदनशील बनाउँदछ। यद्यपि, बानीबेहोराको व्यवहार अब सिकिएको इनाम अपेक्षाहरूमा निर्भर हुँदैन र यसरी ठूलो मात्रामा इनाम अवमूल्यनको संयन्त्रहरूमा असंवेदनशील हुन्छ (64, 65)। न्यूरल सर्किटहरू गैर-अभ्यस्त व्यवहार व्यवहार गर्ने व्यवहारिक वा स्वचालित व्यवहारको लागि भन्दा भिन्न रूपमा संगठित हुन्छन्। गैर-बानी ब्यबहार व्यवहार भ्यान्ट्रल स्ट्र्याटम (न्यूक्लियस अकम्बन्स) र भेन्ट्रोमिडियल प्रिफ्रंटल कोर्टेक्समा निर्भर गर्दछ, जबकि बानी ब्यबहार व्यवहार डोरसोल्ट्रल स्ट्रियाटममा अधिक निर्भर गर्दछ।65, 66)। मेमोरी भण्डारण र रिकल संयन्त्र पनि आदित्य बनाम गैर-आदतन कार्यहरू र व्यवहारहरूको लागि भिन्न हुन्छन्। चेतना दिमाग आवश्यक छ कि घोषणात्मक सम्झना को भेद मा, प्रक्रियात्मक सम्झनाहरु चेतना जागरूकता को स्तर भन्दा कम संचालन र भण्डारण अधिक वितरित छ (67-69)। नतिजाको रूपमा, प्रक्रियात्मक सम्झनाहरू र उनीहरूले ब्यबहार गर्ने अभ्यस्त इन्जेसिटिभ व्यवहार व्यवहारिक संज्ञानात्मक नियन्त्रण र कार्यकारी कार्यहरूमा प्रतिरोधात्मक हुन्छन्।
निष्कर्ष
मोटाईको प्रवृत्ति अन्तर्निहित जटिल संयन्त्रहरूको विच्छेदन गर्न पशु मोडेलहरू महत्त्वपूर्ण भएको छ। मानव मोटापेमा जोडिएको आनुवंशिक लोकीको अधिकतर बहुमज्जा तंत्रिका कार्यहरूसँग सम्बन्धित छ (जुन70), यो अचम्म मान्नुपर्दैन कि खाना सेवन गर्ने न्युरल कन्ट्रोल र ऊर्जा सन्तुलनको नियमन यी संयन्त्रहरूको एक मुख्य घटक हो। यद्यपि मानवमा कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंगले पनि महत्वपूर्ण योगदान दिन सुरु गरिरहेको छ, कृन्तकहरुमा केवल अधिक आक्रामक दृष्टिकोणले मात्र यांत्रिकी स्पष्टीकरण प्रदान गर्न सकेको छ। नतिजाको रूपमा, होमोस्ट्याटिक र गैर-होमोस्टेटिक / हेडोनिक प्रणालीहरू बीचको परम्परागत डिकोटॉमीले भूख नियन्त्रण र शरीरको तौलको नियमनको लागि जिम्मेवार छ, यद्यपि heuristically अझै उपयोगी छ, अब पर्याप्त रूपमा दुई प्रणाली बीचको विस्तृत शारीरिक र कार्यात्मक अन्तर्क्रियाको वर्णन गर्दछ। थप रूपमा, यस ठूलो अन्तर्क्रियात्मक प्रणालीको धेरै उत्पादन जागरूकता बाइपास गर्दैछ। यी नयाँ अन्तर्दृष्टि को प्रभावहरु धेरै टाढा पुगेका छन् किनकि यसले भविष्यको अनुसन्धान मात्र नभई मोटाई र खाने सम्बन्धी विकारहरूको लागि औषधि र व्यवहारिक उपचारको डिजाइन पनि निर्देशित गर्दछ।
लेखक योगदान
एचएम र सीएमले राय धारणा गर्न सहयोग गरे, साहित्य समीक्षा गरे, हस्तलिपिको केही अंश लेखे, र पाण्डुलिपिको पूर्व-अन्तिम संस्करण सम्पादन गरे। EQ-C र SY मूल विचारको छलफलमा सामेल थिए, साहित्यका केही अंशहरू समीक्षा गरे, पाण्डुलिपिको केही अंश लेखे, र पूर्व-अन्तिम हस्तलिपि सम्पादन गरे। एच-आरबीले रायको लागि मूल विचार धारणा गर्यो, पाण्डुलिपिका धेरै ड्राफ्ट संस्करणहरू सबै समन्वयकर्ताहरूसँग छलफल गर्यो, साहित्यको अनुसन्धान गर्यो, र अन्तिम पाण्डुलिपि लेख्यो।
चासोको विवरण
लेखक घोषणा गरे कि कुनै पनि व्यावसायिक या वित्तीय सम्बन्ध को अनुपस्थिति मा अनुसन्धान आयोजित गरिएको थियो जुन रुचि को एक संभावित संघर्ष को रूप मा बनाया जान सक्छ।
कोष
यो काम स्वास्थ्य अनुदान DK047348 (H-RB), DK092587 (HM), र DK081563 (CM) को राष्ट्रिय संस्थानहरूले समर्थन गरे।
सन्दर्भ
;