Proc Natl Acad Sci US A. 2016 Feb 16. pii: 201515724.
Liu S1, Globa AK2, Mills F2, Naef L1, Qiao M1, Bamji SX2, Borgland SL3.
Abstrakt
I et miljø med lett tilgang til svært velsmakende og energitett mat, driver matrelaterte signaler matsøk uansett metthet, en effekt som kan føre til fedme. Det ventrale tegmentale området (VTA) og dets mesolimbiske fremskrivninger er kritiske strukturer involvert i læring av miljøsignaler som brukes til å forutsi motivasjonsrelevante resultater. Grunnleggende effekter av matrelatert reklame og forbruk av velsmakende mat kan føre til matinntak. Imidlertid er mekanismen som denne effekten oppstår, og om disse primingeffektene varer dager etter inntak, ukjent. Her demonstrerer vi at kortvarig forbruk av velsmakende mat kan føre til fremtidig oppførsel av mat og matinntak. Denne effekten medieres av styrking av eksitatorisk synaptisk overføring til dopaminneuroner som opprinnelig kompenseres av en forbigående økning i endokannabinoid tone, men varer dager etter en første 24-timers eksponering for søtet høy-fett mat (SHF). Denne forbedrede synaptiske styrken formidles av en langvarig økning i eksitatorisk synaptisk tetthet på VTA-dopaminneuroner. Administrering av insulin i VTA, som undertrykker eksitatorisk synaptisk overføring på dopaminneuroner, kan avskaffe mattilnærmingsadferd og matinntak observert dager etter 24-timers tilgang til SHF. Disse resultatene antyder at selv en kortvarig eksponering for velsmakende matvarer kan føre til fremtidig fôringsatferd ved å "rewire" mesolimbiske dopaminneuroner.
Nøkkelord: VTA; dopamin; eksitatorisk synaptisk overføring; velsmakende mat; synaptisk tetthet
ARTIKKEL OM STUDIEN
Hvordan søppelmat primerer hjernens matsøkende oppførsel
Februar 23, 2016 av Christopher Packham
(Medical Xpress) —Den nåværende fedmeepidemien i utviklede land bør være en advarsel for helsemyndigheter i utviklingsland med nylig åpnede markeder. Matprodusenter, restaurantfranchisevirksomheter, matforsyningskjeder og annonsører samarbeider om å skape miljøer der ekstremt velsmakende, energitette matvarer og deres relaterte signaler er lett tilgjengelig; Imidlertid har folk fortsatt adaptiv nevral arkitektur som er best egnet for et miljø med matmangel. Med andre ord kan hjernens programmering gjøre det vanskelig å håndtere det moderne matøkosystemet på en metabolsk sunn måte.
Mennesker har, som alle dyr, eldgammel genetisk programmering tilpasset spesielt for å sikre matinntak og matsøkende overlevelsesatferd. Miljøsignaler påvirker denne oppførselen sterkt ved å endre nevral arkitektur, og selskaper har raffinert vitenskapen om å utnytte menneskelig nytelsesrespons og kanskje utilsiktet omprogrammere hjernen til å søke overskuddskalorier. I et miljø som er rikt på svært velsmakende, energitette matvarer, kan utbredelsen av matrelaterte signaler føre til matsøk og overspising uavhengig av metthet, en sannsynlig driver for fedme.
En gruppe kanadiske forskere ved University of Calgary og University of British Columbia publiserte nylig resultatene av en musestudie i Proceedings of National Academy of Sciences der de utforsket nevrale mekanismer bak disse endringene i matssøkende oppførsel.
Programmering av fremtidig mattilnærming
De rapporterer at det kortsiktige forbruket av ekstremt velsmakende mat - spesielt, søtet høyt fettmat - faktisk primer framtidens næringsmetoder. De fant at effekten er formidlet av styrking av eksitatorisk synaptisk overføring på dopaminneuroner, og varer i dager etter innledende 24-timers eksponering for søtet høyverdig mat.
Disse endringene forekommer i hjernens ventrale tegmentale område (VTA) og dens mesolimbiske projeksjoner, et område som er involvert i å tilpasse seg miljømessige signaler brukes til å forutsi motivasjonelt relevante resultater - med andre ord, er VTA ansvarlig for å skape trang til stimuli som viste seg å være givende på en eller annen måte.
Forskerne skriver: ”Fordi forbedret eksitatorisk synaptisk overføring til dopaminneuroner antas å transformere nøytrale stimuli til fremtredende informasjon, kan disse endringene i eksitatorisk synaptisk overføring ligge til grunn for den økte oppførselen til mattilnærming som ble observert dager etter eksponering for søte matvarer med høyt fettinnhold og potensielt prime økt matforbruk. ”
Mulige terapeutiske tilnærminger til fedme
Den forbedrede synaptiske styrken varer i dager etter eksponering for mat med høy energi-tetthet, og blir mediert av økt eksitatorisk synaptisk tetthet. Forskerne fant at innføring av insulin direkte til VTA undertrykker eksitatorisk synaptisk overføring på dopaminneuroner og fullstendig undertrykker matssøkende oppførsel observert etter 24-timers tilgang til søtet, høy fettmat.
I løpet av denne perioden med tilgang til mat øker antallet glutamatfrigjøringssteder på dopaminneuroner. Insulin virker for å blokkere disse stedene og konkurrerer med glutamat. Merkende at dette antyder en mulig terapeutisk tilnærming til fedme, skriver forfatterne: "Dermed bør fremtidig arbeid avgjøre om intranasalt insulin kan redusere overspising på grunn av matgrunn indusert av smakelig matforbruk mat-relaterte signaler. ”