(L) Как сахар и жир обманывают мозг в поисках пищи (2016)

Мэтью Брайен боролся с перееданием последние 20 лет. В 24 года он был ростом 5 футов 10 дюймов и весом 135 фунтов. Сегодня лицензированный терапевт весит 230 фунтов, и ему особенно трудно сопротивляться хлебу, макаронам, газировке, печенью и мороженому, особенно тем густым пинтам, начиненным миндалем и кусочками шоколада. Он пробовал различные программы по снижению веса, ограничивающие порции еды, но ему никогда не удается выдерживать их надолго. «Это почти подсознательно», - говорит он. «Ужин готов? Хорошо, я собираюсь поесть десерт. Может быть, кто-то еще может съесть только две шарики мороженого, но я собираюсь получить весь этот чертов [контейнер]. Я не могу подавить эти чувства ».

Еда ради удовольствия, а не выживания, не является чем-то новым. Но только за последние несколько лет исследователи пришли к глубокому пониманию того, как определенные продукты, особенно жиры и сладости, на самом деле меняют химию мозга таким образом, что некоторые люди перегружаются.

У ученых есть относительно новое название такой тяги: гедонистический голод, сильное желание пищи в отсутствие необходимости в ней; тоска, которую мы испытываем, когда наш желудок наполнен, но наш мозг все еще голоден. И все большее число экспертов в настоящее время утверждают, что гедонистический голод является одним из основных факторов повышения уровня ожирения в развитых странах мира, особенно в США, где вкусные десерты и аппетитные нездоровые продукты дешевы и многочисленны.

«Смещение акцента на удовольствие» - это новый подход к пониманию голода и набора веса, - говорит Майкл Лоу, клинический психолог из Университета Дрекселя, который ввел термин «гедонический голод» в 2007 году. люди делают сверх их энергетических потребностей, основано на потреблении некоторых из наших самых вкусных продуктов. И я думаю, что этот подход уже повлиял на лечение ожирения ». По словам Лоу, определение того, возникает ли ожирение в первую очередь из-за эмоциональной тяги, а не из-за врожденного недостатка способности тела сжигать калории, помогает врачам выбрать наиболее подходящие лекарства и поведенческие вмешательства для лечения.

Анатомия аппетита
Традиционно исследователи, занимающиеся регулированием голода и веса, сосредоточились на так называемом метаболическом или гомеостатическом голоде, который обусловлен физиологической необходимостью и чаще всего ассоциируется с грохотом натощак. Когда мы начинаем погружаться в наши запасы энергии в течение 24 часов или когда мы опускаемся ниже нашего типичного веса тела, сложная сеть гормонов и нейронных путей в мозге усиливает наши чувства голода. Когда мы едим нашу начинку или набираем лишние килограммы, та же гормональная система и мозговые схемы, как правило, заглушают наш аппетит.

У 1980 ученые разработали основные гормоны и нейронные связи, ответственные за метаболический голод. Они обнаружили, что он в значительной степени регулируется гипоталамусом, областью головного мозга, которая содержит нервные клетки, которые одновременно вызывают образование и являются изящно чувствительными к набору разрозненных гормонов.

Как и во многих биологических механизмах, эти химические сигналы образуют взаимосвязанную сеть сдержек и противовесов. Всякий раз, когда люди едят больше калорий, чем они сразу нуждаются, часть избытка сохраняется в жировых клетках, обнаруженных по всему телу. Как только эти клетки начинают расти в размерах, они начинают накапливать более высокие уровни гормона, называемого лептином, который проходит через кровь в мозг, сообщая гипоталамусу о том, чтобы отправить еще один шквал гормонов, которые уменьшают аппетит и увеличивают клеточную активность для сжигания от лишних калорий - все возвращается к равновесию.

Точно так же, когда клетки в желудке и кишечнике обнаруживают наличие пищи, они секретируют различные гормоны, такие как холецистокинин и пептид YY, которые работают для подавления голода либо путем перехода к гипоталамусу, либо путем воздействия непосредственно на блуждающий нерв, извилистый пучок нервных клеток, связывающий мозг, сердце и кишечник. Напротив, грелин, гормон, высвобождаемый из желудка, когда он пуст, и уровень глюкозы в крови (сахар) низкий, оказывает противоположное воздействие на гипоталамус, стимулируя голод.

Однако к концу 1990s исследования мозга и эксперименты с грызунами начали выявлять второй биологический путь, который лежит в основе процесса еды для удовольствия. Многие из тех же гормонов, которые действуют при метаболическом голоде, как представляется, участвуют в этом втором пути, но конечным результатом является активация совершенно другой области мозга, известной как цепь вознаграждения. Эта сложная сеть нервных лент в основном изучалась в контексте наркозависимых наркотиков, а в последнее время - компульсивное поведение, такое как патологическая азартная игра.

Оказывается, чрезвычайно сладкая или жирная пища захватывает систему вознаграждения мозга примерно так же, как кокаин и азартные игры. На протяжении большей части нашего эволюционного прошлого такая высококалорийная пища была редким лакомством, которое могло бы обеспечить столь необходимую поддержку, особенно в тяжелые времена. В то время переедание сладостей и жиров, когда они были доступны, было вопросом выживания. В современном обществе, где много недорогих высококалорийных продуктов, этот инстинкт работает против нас. «На протяжении большей части нашей истории проблема для людей заключалась в том, чтобы получить достаточно еды, чтобы избежать голода, - говорит Лоу, - но для многих из нас современный мир заменил это совершенно другой задачей: избегать есть больше, чем нам нужно, поэтому мы не набирай вес ».

Исследования показали, что мозг начинает реагировать на жирные и сладкие продукты даже до того, как они входят в наш рот. Простое видение желаемого предмета возбуждает схему вознаграждения. Как только тарелка коснется языка, вкусовые рецепторы посылают сигналы в различные области мозга, что в свою очередь отвечает на извержение нейрохимического дофамина. Результатом является интенсивное чувство удовольствия. Часто переедание восхитительных продуктов насыщает мозг настолько большим количеством дофамина, что он в конечном итоге адаптируется, десенсибируя себя, уменьшая количество клеточных рецепторов, которые распознают и реагируют на нейрохимические реакции. Следовательно, мозги сверхтяжелых требуют гораздо больше сахара и жира, чтобы достичь того же порога удовольствия, как они когда-то испытывали с меньшим количеством продуктов. Эти люди могут, по сути, продолжать переедать как способ отвлечения или даже поддержания чувства благополучия.

Новые данные показывают, что некоторые гормоны голода, которые обычно действуют на гипоталамус, также влияют на систему вознаграждения. В серии исследований между 2007 и 2011 годами исследователи из Гетеборгского университета в Швеции продемонстрировали, что выброс грелина (гормона голода) желудком напрямую увеличивает выброс дофамина в цепи вознаграждения мозга. Исследователи также обнаружили, что препараты, которые предотвращают связывание грелина с нейронами, в первую очередь сокращают переедание у людей, страдающих ожирением.

В нормальных условиях лептин и инсулин (которые становятся обильными после употребления лишних калорий) подавляют высвобождение дофамина и уменьшают ощущение удовольствия, поскольку еда продолжается. Но недавние исследования грызунов показывают, что мозг перестает реагировать на эти гормоны по мере увеличения количества жировой ткани в организме. Таким образом, продолжающееся употребление пищи удерживает мозг в дофамине, даже когда порог для удовольствия продолжает расти.

Сдерживание тяги
Операция, которую некоторые люди с ожирением уже перенесли для контроля веса, подчеркивает важность грелина в контроле веса и дает некоторые биологические представления о том, почему многие из нас едят далеко за пределы своих физиологических потребностей. Известная как бариатрическая хирургия, это последнее средство лечения, которое резко сужает желудок за счет удаления ткани или за счет такого сильного сжатия органа повязкой, что он не может вместить более пары унций пищи за раз.

В течение месяца после такой операции пациенты, как правило, в целом менее голодны и их больше не привлекает еда с высоким содержанием сахара и жира - возможно, из-за изменений в количестве гормонов, которые теперь может производить их гораздо меньший желудок. Недавние исследования с помощью сканирования мозга показали, что это снижение тяги к еде отражает изменения в нейронной системе: после операции система вознаграждения мозга гораздо слабее реагирует на изображения и произносимые названия заманчивых продуктов, таких как шоколадные пирожные, и становится повторно чувствительна к меньшему количеству дофамина.

«Идея состоит в том, что, изменяя анатомию кишечника, мы изменяем уровни кишечных гормонов, которые в конечном итоге попадают в мозг», - говорит Кимберли Стил, хирург из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса. Несколько исследований документально подтвердили более низкие уровни стимулирующего голод грелина и повышенные уровни подавляющего аппетит пептида YY после бариатрической хирургии. Как показывают недавние эксперименты, эти гормоны действуют не только на гипоталамус, но и на цепь вознаграждения. «В долгосрочной перспективе мы, вероятно, сможем имитировать эффекты бариатрической хирургии с помощью лекарств», - говорит Бернд Шультес из медицинского и хирургического центра eSwiss в Санкт-Галлене, Швейцария. «Это великая мечта».

Тем временем несколько клиницистов используют недавние открытия о гедонистическом голоде, чтобы помочь таким людям, как Брайен. И-Хао Ю, один из врачей Брайена в Гринвичской больнице в Коннектикуте, предполагает, что ожирение принимает по крайней мере две различные, но иногда пересекающиеся формы: метаболическую и гедонистическую. Поскольку он считает, что Брайен борется в первую очередь с гедоническим ожирением, Ю недавно прописал препарат Виктоза, который, как известно, снижает потребление пищи, вызванной удовольствием. Напротив, лекарства, которые обычно нацелены на гипоталамус, работали бы лучше, если бы основной проблемой пациента был недостаток в способности организма поддерживать постоянный вес.

Лоу из Дрекселя, со своей стороны, сосредоточился на новых подходах к модификации поведения. «Традиционная идея состоит в том, что мы можем научить людей с избыточным весом улучшать самоконтроль», - говорит Лоу. «Новая идея заключается в том, что проблема в самих продуктах». У некоторых людей вкусная еда вызывает такую ​​сильную реакцию в цепи вознаграждения мозга - и так резко меняет их биологию - что сила воли редко, если вообще когда-либо, будет достаточной, чтобы сопротивляться употреблению этих продуктов, когда они рядом. Вместо этого, говорит Лоу, «мы должны реорганизовать среду питания». С практической точки зрения это означает, что никогда не приносите в дом жирную и сверхсладкую пищу и по возможности избегайте мест, где их предлагают.

Элизабет О'Доннелл применила эти уроки на практике. 53-летняя владелица магазина, которая живет в Уоллингфорде, штат Пенсильвания, О'Доннелл научилась изменять свою личную пищевую среду дома и в дороге после участия в одном из исследований по снижению веса Лоу. Она говорит, что особенно беспомощна перед сладостями и выпечкой, и поэтому обязалась не пускать их в свой дом и избегать ресторанов с неограниченными десертными столами, что в прошлом заставляло ее потреблять «более 3,000 или 4,000 калорий ». Например, во время недавнего визита в «Мир Уолта Диснея» она обошла многочисленные рестораны парка со шведским столом в пользу небольшой закусочной с встречным обслуживанием, где она купила салат. Это именно то простое изменение, которое может иметь огромное значение в борьбе за поддержание здорового веса.

ОБ АВТОРЕ

Феррис Ябр является автором статьи в Scientific American.