(L) Hoe suiker en vet de hersenen ertoe brengen om meer eten te krijgen (2016)

Matthew Brien heeft de afgelopen 20 jaar te veel gegeten. Op 24-jarige leeftijd stond hij op 5′10 ′ ′ en woog hij 135 pond. Tegenwoordig weegt de erkende massagetherapeut 230 pond en vindt het bijzonder moeilijk om brood, pasta, frisdrank, koekjes en ijs te weerstaan ​​- vooral die dikke pinten gevuld met amandelen en chocoladestukjes. Hij heeft verschillende afslankprogramma's geprobeerd die voedselporties beperken, maar hij kan het nooit lang volhouden. "Het is bijna onderbewust", zegt hij. 'Het eten is klaar? Oké, ik ga een toetje nemen. Misschien kan iemand anders maar twee bolletjes ijs hebben, maar ik neem de hele verdomde [container]. Ik kan die gevoelens niet onderdrukken. "

Eten omwille van het plezier, in plaats van overleven, is niets nieuws. Maar pas in de afgelopen jaren zijn onderzoekers diep gaan begrijpen hoe bepaald voedsel - met name vetten en snoepjes - de hersenchemie op een bepaalde manier veranderen, waardoor sommige mensen overconsumeren.

Wetenschappers hebben een relatief nieuwe naam voor hunkeren naar verlangen: hedonistische honger, een krachtig verlangen naar voedsel als er geen behoefte aan is; het verlangen dat we ervaren wanneer onze maag vol is, maar ons brein is nog steeds razend. En een groeiend aantal deskundigen beweert nu dat hedonistische honger een van de belangrijkste bijdragers is aan stijgende zwaarlijvigheid in ontwikkelde landen over de hele wereld, met name in de VS, waar heerlijke desserts en overheerlijke junkfood goedkoop en overvloedig zijn.

"De focus verleggen naar plezier" is een nieuwe benadering om honger en gewichtstoename te begrijpen, zegt Michael Lowe, een klinisch psycholoog aan de Drexel University die in 2007 de term "hedonistische honger" bedacht. "Veel te veel eten, misschien al het eten. mensen doen meer dan hun energiebehoefte, is gebaseerd op het consumeren van enkele van onze meest smakelijke voedingsmiddelen. En ik denk dat deze aanpak al invloed heeft gehad op de behandeling van obesitas. " Bepalen of de zwaarlijvigheid van een persoon voornamelijk voortkomt uit emotionele verlangens, in tegenstelling tot een aangeboren tekortkoming in het vermogen van het lichaam om calorieën te verbranden, helpt artsen bij het kiezen van de meest geschikte medicijnen en gedragsinterventies voor behandeling.

Anatomie van eetlust
Traditioneel hebben onderzoekers die zich bezighouden met honger- en gewichtsregulatie zich gefocust op zogenaamde metabolische of homeostatische honger, die wordt aangedreven door fysiologische noodzaak en die meestal wordt geïdentificeerd met het gerommel van een lege maag. Wanneer we in de loop van 24-uren onderdompelen in onze energievoorraden of wanneer we onder ons typische lichaamsgewicht vallen, verhoogt een complex netwerk van hormonen en neurale paden in de hersenen onze hongergevoelens. Wanneer we onze vulling opeten of overtollige kilo's eten, hebben hetzelfde hormonale systeem en hersencircuits de neiging onze eetlust te onderdrukken.

Bij de 1980s hadden wetenschappers de belangrijkste hormonen en neurale verbindingen die verantwoordelijk zijn voor metabolische honger uitgewerkt. Ze ontdekten dat het grotendeels gereguleerd wordt door de hypothalamus, een gebied in de hersenen dat zenuwcellen bevat die beide de productie veroorzaken en die voortreffelijk gevoelig zijn voor een reeks ongelijksoortige hormonen.

Zoals met zoveel biologische mechanismen, vormen deze chemische signalen een in elkaar grijpend web van checks and balances. Wanneer mensen meer calorieën eten dan ze onmiddellijk nodig hebben, wordt een deel van het overschot opgeslagen in vetcellen die door het hele lichaam worden aangetroffen. Zodra deze cellen in omvang beginnen te groeien, beginnen ze hogere niveaus van een hormoon genaamd leptine te produceren, dat door het bloed naar de hersenen reist en de hypothalamus vertelt om nog een vlaag van hormonen uit te zenden die de eetlust verminderen en de cellulaire activiteit verhogen om te verbranden van de extra calorieën waardoor alles weer in balans komt.

Evenzo scheiden cellen in de maag en de darm de aanwezigheid van voedsel aan, scheiden ze verschillende hormonen af, zoals cholecystokinine en peptide YY, die werken om de honger te onderdrukken, hetzij door naar de hypothalamus te reizen, hetzij door direct op de nervus vagus in te werken, een lange, meanderende bundel zenuwcellen die de hersenen, het hart en de darm verbinden. Daarentegen heeft ghrelin, een hormoon dat uit de maag vrijkomt als het leeg is en de bloedsuikerspiegel (suiker) laag is, het tegenovergestelde effect op de hypothalamus, waardoor de honger wordt gestimuleerd.

Tegen het einde van de 1990s begonnen echter hersenafbeeldingsstudies en experimenten met knaagdieren een tweede biologisch pad te onthullen dat ten grondslag ligt aan het proces van eten voor plezier. Veel van dezelfde hormonen die werkzaam zijn in de metabole honger lijken betrokken te zijn bij dit tweede pad, maar het eindresultaat is de activering van een compleet ander hersengebied, het beloningscircuit. Dit ingewikkelde web van neurale linten is meestal bestudeerd in de context van verslavende drugs en, meer recentelijk, compulsief gedrag zoals pathologisch gokken.

Het blijkt dat extreem zoete of vette voedingsmiddelen het beloningscircuit van de hersenen op vrijwel dezelfde manier boeien als cocaïne en gokken. Voor een groot deel van ons evolutionaire verleden waren dergelijke calorierijke voedingsmiddelen zeldzame traktaties die het broodnodige voedsel zouden hebben geboden, vooral in moeilijke tijden. Destijds was het eten van snoep en vetten een kwestie van overleven. In de huidige samenleving - vol met goedkope, calorierijke maaltijden - werkt dit instinct tegen ons. "Gedurende het grootste deel van onze geschiedenis was de uitdaging voor mensen om genoeg te eten te krijgen om honger te voorkomen", zegt Lowe, "maar voor velen van ons heeft de moderne wereld dat vervangen door een heel andere uitdaging: vermijden om meer te eten dan we nodig hebben. kom niet aan. "

Onderzoek heeft aangetoond dat de hersenen beginnen te reageren op vette en zoete voedingsmiddelen, zelfs voordat ze onze mond binnendringen. Alleen al het zien van een gewenst item prikkelt het beloningscircuit. Zodra zo'n gerecht de tong raakt, sturen smaakpapillen signalen naar verschillende delen van de hersenen, die op hun beurt reageren door het neurochemische dopamine te spuwen. Het resultaat is een intens gevoel van plezier. Veel te veel eten van zeer smakelijk voedsel verzadigt de hersenen met zoveel dopamine dat het zich uiteindelijk aanpast door zichzelf te desensibiliseren, waardoor het aantal cellulaire receptoren dat het neurochemische herkent en reageert afneemt. Bijgevolg eisen de hersenen van overeten veel meer suiker en vet om dezelfde drempel van genot te bereiken als ze ooit hebben meegemaakt met kleinere hoeveelheden voedsel. Deze mensen kunnen in feite blijven te veel eten als een manier om een ​​gevoel van welzijn te heroveren of zelfs te behouden.

Opkomend bewijs geeft aan dat sommige hongerhormonen die gewoonlijk op de hypothalamus inwerken, ook het beloningscircuit beïnvloeden. In een reeks onderzoeken tussen 2007 en 2011 hebben onderzoekers van de Universiteit van Göteborg in Zweden aangetoond dat de afgifte van ghreline (het hongerhormoon) door de maag direct de afgifte van dopamine in het beloningscircuit van de hersenen verhoogt. De onderzoekers ontdekten ook dat medicijnen die voorkomen dat ghreline zich aan neuronen bindt, in de eerste plaats overeten bij mensen met obesitas beperken.

Onder normale omstandigheden onderdrukken leptine en insuline (die overvloedig worden als er eenmaal extra calorieën zijn verbruikt) de afgifte van dopamine en verminderen het genot als een maaltijd voortduurt. Maar recente knaagdierstudies suggereren dat de hersenen niet meer reageren op deze hormonen omdat de hoeveelheid vetweefsel in het lichaam toeneemt. Continu eten houdt de hersenen dus overspoeld met dopamine, zelfs als de drempel voor plezier omhoog gaat.

Het beteugelen van hunkeren
Een soort operatie die sommige zwaarlijvige mensen al ondergaan om hun gewicht te beheersen, onderstreept het belang van ghreline bij gewichtsbeheersing en heeft enkele van de biologische inzichten opgeleverd waarom velen van ons ver buiten onze fysiologische behoeften eten. Bariatrische chirurgie, het is een laatste redmiddelbehandeling waarbij de maag drastisch krimpt, hetzij door weefsel te verwijderen, hetzij door het orgaan zo strak te knijpen met een band dat het niet meer dan een paar gram voedsel per keer kan bevatten.

Binnen een maand na zo'n operatie hebben patiënten doorgaans minder honger en voelen ze zich niet meer zo aangetrokken tot voedsel met veel suiker en vet - mogelijk vanwege veranderingen in de hoeveelheid hormonen die hun veel kleinere maag nu kan produceren. Recente onderzoeken naar hersenscans tonen aan dat deze verminderde verlangens veranderingen in neurale circuits weerspiegelen: na de operatie reageert het beloningscircuit van de hersenen veel zwakker op de beelden en gesproken namen van verleidelijk voedsel, zoals chocoladebrownies, en wordt het opnieuw gevoelig voor kleinere hoeveelheden dopamine.

"Het idee is dat door de anatomie van de darmen te veranderen, we de niveaus van darmhormonen veranderen die uiteindelijk de hersenen bereiken", zegt Kimberley Steele, een chirurg aan de Johns Hopkins University School of Medicine. Enkele studies hebben lagere niveaus van honger-stimulerende ghreline en verhoogde niveaus van eetlustremmende peptide YY gedocumenteerd na bariatrische chirurgie. Zoals recente experimenten suggereren, werken deze hormonen niet alleen op de hypothalamus, maar ook op het beloningscircuit. "Op lange termijn kunnen we waarschijnlijk de effecten van bariatrische chirurgie nabootsen met medicijnen", zegt Bernd Schultes van het eSwiss Medical & Surgical Center in St. Gallen, Zwitserland. "Dat is de grote droom."

In de tussentijd gebruiken verschillende clinici recente onthullingen over hedonische honger om mensen als Brien te helpen. Yi-Hao Yu, een van Brien's artsen in het Greenwich Hospital in Connecticut, stelt voor dat obesitas ten minste twee verschillende maar soms overlappende vormen aanneemt: metabolisch en hedonisch. Omdat hij gelooft dat Brien voornamelijk worstelt met hedonistische obesitas, heeft Yu onlangs het medicijn Victoza voorgeschreven, waarvan bekend is dat het genotgedreven eten vermindert. Daarentegen zouden geneesmiddelen die doorgaans op de hypothalamus zijn gericht, beter werken als het onderliggende probleem van een patiënt een tekortkoming was in het vermogen van het lichaam om een ​​constant gewicht te behouden.

Drexel's Lowe, van zijn kant, heeft zich gericht op nieuwe benaderingen van gedragsverandering. "Het traditionele idee is dat we mensen met overgewicht kunnen leren hun zelfbeheersing te verbeteren", zegt Lowe. "Het nieuwe idee is dat het voedsel zelf meer het probleem is." Voor sommige mensen roept smakelijk voedsel zo'n sterke reactie op in het beloningscircuit van de hersenen - en verandert zo hun biologie zo dramatisch - dat wilskracht zelden of nooit voldoende zal zijn om weerstand te bieden aan het eten van dat voedsel als ze eenmaal in de buurt zijn. In plaats daarvan, zegt Lowe, "moeten we de voedselomgeving opnieuw ontwerpen." In de praktijk betekent dit dat je nooit vette, superzoete etenswaren in huis moet halen en waar mogelijk locaties moet vermijden die ze aanbieden.

Elizabeth O'Donnell heeft deze lessen in praktijk gebracht. O'Donnell, een 53-jarige winkeleigenaar die in Wallingford, Pennsylvania, woont, leerde haar persoonlijke eetomgeving thuis en onderweg aan te passen na deelname aan een van Lowe's gewichtsverliesonderzoeken. Ze zegt dat ze bijzonder hulpeloos is tegenover snoep en gebak en daarom heeft ze zich ertoe verbonden ze buiten haar huis te houden en restaurants met onbeperkte desserttafels te vermijden - wat haar in het verleden ertoe bracht om 'meer dan 3,000 of 4,000 calorieën. " Tijdens een recent bezoek aan Walt Disney World, bijvoorbeeld, omzeilde ze de vele buffetrestaurants van het park ten gunste van een kleiner eetcafe waar ze een salade kocht. Dat is precies het soort simpele verandering dat een enorm verschil kan maken in de strijd om een ​​gezond gewicht te behouden.

OVER DE AUTEURS)

Ferris Jabr is een bijdragende schrijver bij Scientific American.