КОММЕНТАРИИ: Это свидетельствует о нашей теории цикла выпивки, как описано в наших видео и статьях. Похоже, что несколько механизмов могут инициировать раздувание пищи и, возможно, секс, но хроническое чрезмерное потребление приводит к накоплению DeltaFosB и зависимых от изменений мозговых изменений.
Ссылки на исследования: Действие инсулина на мозг. Награда Circuitry To Obesity (2011)
Исследователи, сообщающие в июньском выпуске Cell Metabolism, публикации Cell Press, имеют, как говорят, некоторые из первое доказательство того, что инсулин оказывает прямое влияние на схему вознаграждения головного мозга. Мыши, чьи центры вознаграждения больше не могут реагировать на инсулин, едят больше и становятся ожирением, они показывают.
Полученные данные свидетельствуют о том, что резистентность к инсулину может помочь объяснить, почему те, кто страдает ожирением, могут оказаться настолько трудными, чтобы противостоять искушению пищей и снять вес.
«Когда вы страдаете ожирением или переходите в положительный энергетический баланс, резистентность к инсулину в [центре вознаграждения мозга] может запустить порочный круг», сказал Йенс Брюнинг из Института неврологических исследований им. Макса Планка. «Нет никаких доказательств того, что это начало пути к ожирению, но оно может быть важным фактором ожирения и трудностей, с которыми мы сталкиваемся в борьбе с ним».
Предыдущие исследования были сосредоточены в первую очередь на влиянии инсулина на гипоталамус мозга, область, которая контролирует пищевое поведение, что Брюнинг описывает как базовый «рефлекс остановки и начала». Но, по его словам, мы все знаем, что люди переедают по причинам, которые гораздо больше связаны с нейропсихологией, чем с голодом. Мы едим в зависимости от компании, запаха еды и нашего настроения. «Мы можем чувствовать сытость, но продолжаем есть», - сказал Брюнинг.
Его команда хотела лучше понять полезные аспекты пищи и конкретно, как инсулин влияет на более высокие функции мозга. Они сосредоточились на ключевых нейронах среднего мозга, которые высвобождают дофамин, химический посланник в мозге, вовлеченный в мотивацию, наказание и награду, среди других функций. Когда сигнализация инсулина была инактивирована в этих нейронах, мыши становились все толще и тяжелее, поскольку они ели слишком много.
Они обнаружили, что инсулин обычно заставляет эти нейроны чаще стрелять, ответ был потерян у животных, лишенных рецепторов инсулина. Мыши также показали измененный ответ на кокаин и сахар, когда пища была в дефиците, еще одно доказательство того, что центры вознаграждения головного мозга зависят от нормального функционирования инсулина.
Если результаты обнаружены у людей, они могут иметь реальные клинические последствия.
«В совокупности наше исследование показывает критическую роль действия инсулина в катехоламинергических нейронах в долгосрочном контроле за питанием», написали исследователи ». Дальнейшее выяснение точных субпопуляций нейронов и клеточных механизмов, ответственных за этот эффект, может, таким образом, определить потенциальные цели для лечения ожирения ».
В качестве следующего шага Брюнинг сказал, что они планируют провести исследования функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI) у людей, которые искусственно доставляли инсулин в мозг, чтобы понять, как это может повлиять на активность в центре вознаграждения.
Действие инсулина в мозге может привести к ожирению (2011)
Июнь 6th, 2011 в неврологии
Жирная пища делает вас толстым. За этим простым уравнением скрываются сложные сигнальные пути, с помощью которых нейротрансмиттеры в мозге контролируют энергетический баланс тела. Ученые из Кельнского института неврологических исследований им. Макса Планка и кластер передового опыта в ответах на клеточную стресс в связанных с возрастом заболеваниях (CECAD) в Кельнском университете прояснили важный шаг в этой сложной схеме управления.
Им удалось показать, как гормон инсулин действует в части мозга, известной как вентромедиальный гипоталамус. Потребление высококалорийной пищи вызывает увеличение количества инсулина поджелудочной железой. Это вызывает сигнальный каскад в специальных нервных клетках головного мозга, нейронах SF-1, в которых фермента P13-киназа играет важную роль. В течение нескольких промежуточных этапов инсулин ингибирует передачу нервных импульсов таким образом, что ощущение сытости подавляется и уменьшается расход энергии. Это способствует избыточному весу и ожирению.
Гипоталамус играет важную роль в энергетическом гомеостазе: регулировании энергетического баланса тела. Специальные нейроны в этой части мозга, известные как клетки POMC, реагируют на нейротрансмиттеры и, таким образом, контролируют поведение пищи и затраты энергии. Гормональный инсулин является важным посланным веществом. Инсулин приводит к тому, что углевод, потребляемый в пищу, транспортируется в клетки-мишени (например, мышцы) и затем доступен для этих клеток в качестве источника энергии. Когда употребляется пища с высоким содержанием жиров, больше инсулина вырабатывается в поджелудочной железе, и его концентрация в головном мозге также увеличивается. Взаимодействие между инсулином и клетками-мишенями в мозге также играет решающую роль в контроле энергетического баланса тела. Однако точные молекулярные механизмы, которые лежат за контролем, осуществляемым инсулином, остаются в значительной степени неясными.
Исследовательская группа во главе с Йенсом Брюнином, директором Института неврологических исследований им. Макса Планка и научным координатором передового опыта группы CECAD (Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases) в Кёльнском университете, сделала важный шаг в объяснении этот сложный регуляторный процесс.
Как показали ученые, инсулин в нейронах SF-1 - еще одна группа нейронов в гипоталамусе - вызывает сигнальный каскад. Интересно, однако, что эти клетки, по-видимому, регулируются только инсулином, когда потребляется высокожирная пища, а в случае избыточного веса. Фермент P13-киназа играет центральную роль в этом каскаде мессенджеров. В ходе промежуточных стадий процесса фермент активирует ионные каналы и тем самым предотвращает передачу нервных импульсов. Исследователи подозревают, что клетки SF-1 взаимодействуют таким образом с клетками POMC.
Киназы - это ферменты, которые активируют другие молекулы посредством фосфорилирования - присоединения фосфатной группы к белку или другой органической молекуле. «Если инсулин связывается со своим рецептором на поверхности клеток SF-1, он запускает активацию PI3-киназы», - объясняет Тим Клёкенер, первый автор исследования. «PI3-киназа, в свою очередь, контролирует образование PIP3, другой сигнальной молекулы, посредством фосфорилирования. PIP3 делает соответствующие каналы в клеточной стенке проницаемыми для ионов калия ». Их приток заставляет нейрон «срабатывать» медленнее, и передача электрических импульсов подавляется.
«Следовательно, у людей с избыточным весом инсулин, вероятно, косвенно подавляет нейроны POMC, которые отвечают за чувство сытости, через промежуточную станцию нейронов SF-1», предполагает ученый. «В то же время наблюдается дальнейшее увеличение потребления продуктов питания ». Однако прямое доказательство того, что два типа нейронов общаются друг с другом таким образом, пока еще не найдено.
Чтобы выяснить, как действует инсулин в мозге, ученые из Кельна сравнили мышей, у которых отсутствовал инсулиновый рецептор на нейронах SF-1 с мышами, у которых инсулиновые рецепторы были неповрежденными. При нормальном потреблении пищи исследователи не обнаружили разницы между этими двумя группами. Это указывает на то, что инсулин не оказывает ключевого влияния на активность этих клеток у тонких людей. Однако, когда грызунов кормили высокожирной пищей, те, у которых был дефектный рецептор инсулина, оставались стройными, а их коллеги с функциональными рецепторами быстро набирали вес. Увеличение веса было обусловлено как увеличением аппетита, так и уменьшением расходов на калорию. Этот эффект инсулина может стать эволюционной адаптацией организма к нерегулярному питанию и продолжительным периодам голода: если избыточный запас продуктов с высоким содержанием жиров временно доступен, организм может эффективно выделять запасы энергии посредством действия инсулина ,
В настоящее время невозможно сказать, помогут ли результаты этого исследования в конечном итоге облегчить целенаправленное вмешательство в энергетический баланс организма. «В настоящее время мы все еще очень далеки от практического применения», - говорит Йенс Брюнинг. «Наша цель - выяснить, как возникает чувство голода и сытости. Только когда мы поймем всю систему, работающую здесь, мы сможем начать разработку методов лечения ».
Более подробная информация: Тим Клеккер, Симон Хесс, Бенгт Ф. Белбардт, Ларс Паегер, Линда А.В. Верхаген, Андреас Хуш, Чон-Ву Сон, Бриджит Хампель, Харвин Дхиллон, Джеффри М. Зигман, Брэдфорд Б. Лоуэлл, Кевин У. Уильямс, Joel K. Elmquist, Tamas L. Horvath, Peter Kloppenburg, Jens C. Brüning, высокоточное кормление способствует ожирению через рецептор инсулина / P13k-зависимое ингибирование нейронов SFH1 VMH, Nature Neuroscience, June 5th 2011
Предоставлено Max-Planck-Gesellschaft
Бинговый механизм, запускаемый жиром внутри кишечника, стимулирует эндоканнабиноиды (2011)
Исследование выясняет, почему мы так жаждем чипсов и картофеля фри
Стефани Паппас, старший писатель LiveScience
Дата: 04 июля 2011
Трудно съесть только один картофельный чипс, и новое исследование может объяснить, почему.
Жирная пища, такая как чипсы и картофель фри, заставляет организм вырабатывать химические вещества, похожие на те, что содержатся в марихуане, сообщают исследователи сегодня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Исследование показало, что эти химические вещества, называемые «эндоканнабиноидами», являются частью цикла, который заставляет вас возвращаться всего за еще одним кусочком сырной картошки.
«Это первая демонстрация того, что передача сигналов эндоканнабиноидов в кишечнике играет важную роль в регулировании потребления жиров», - говорится в заявлении исследователя-исследователя Даниэля Пиомелли, профессора фармакологии Калифорнийского университета в Ирвине.
Домашние химикаты марихуаны
Исследование показало, что жир в кишечнике вызывает выброс эндоканнабиноидов в мозг, но серая ткань между ушами - не единственный орган, который вырабатывает природные химические вещества, подобные марихуане. Человеческая кожа также производит материал. Каннабиноиды кожи могут играть для нас ту же роль, что и для горшечных растений: масляная защита от ветра и солнца.
Известно, что эндоканнабиноиды влияют на аппетит и ощущение вкуса, согласно исследованию 2009 в PNAS, которое объясняет, как люди кушают марихуану.
В новом исследовании Пиомелли и ее коллеги установили крыс с трубками, которые истощали содержимое желудка, когда они ели или пили. Эти желудочные трубки позволили исследователям определить, действует ли жир на языке, и в этом случае они
высвобождение эндоканнабиноидов даже при имплантированных трубках или в кишечнике, и в этом случае они не увидят эффекта.
Крысам нужно было потягивать сотрясение (ванильное средство), раствор сахара, богатую белками жидкость, называемую пептоном, или высокожирный напиток из кукурузного масла. Затем исследователи анестезировали и рассекали крыс, быстро замораживая свои органы для анализа.
Для любви к жиру
Исследователи обнаружили, что дегустация сахара и белков не влияет на высвобождение естественных химических веществ марихуаны в организме. Но ужина на сале сделала. Результаты показали, что жир на языке запускает сигнал в мозг, который затем передает сообщение в кишечник через нервный пучок, называемый блуждающим нервом. Это сообщение управляет выработкой эндоканнабиноидов в кишечнике, что, в свою очередь, запускает каскад других сигналов, которые все подталкивают одно и то же сообщение: ешь, ешь, ешь!
Это сообщение было бы полезно в эволюционной истории млекопитающих, сказал Пиомелли. Жиры имеют решающее значение для выживания, и их когда-то трудно было найти в рационе млекопитающих. Но в сегодняшнем мире, где на каждом углу есть магазин, полный нездоровой пищи, наша эволюционная любовь к жиру легко дает обратный эффект.
Полученные данные свидетельствуют о том, что, блокируя прием эндоканнабиноидных сигналов, медицинские исследователи могут разрушить цикл, который заставляет людей переедать жирную пищу. По словам Пиомелли, блокирование эндоканнабиноидных рецепторов в головном мозге может вызвать беспокойство и депрессию, но препарат, предназначенный для нацеливания на кишечник, может не вызвать этих негативных побочных эффектов.
Как нездоровая пища стимулирует поиск еды в мозгу (2015)
Февраль 23, 2016 от Кристофера Пакхама
(Medical Xpress) - Текущая эпидемия ожирения в развитых странах должна стать предупреждением для чиновников здравоохранения в развивающихся странах с недавно открытыми рынками. Производители продуктов питания, франчайзинговые компании, сети поставок продуктов питания и рекламодатели сотрудничают, чтобы создать среду, в которой легко доступны чрезвычайно вкусные, высококалорийные продукты и связанные с ними подсказки; однако у людей все еще есть адаптивная нейронная архитектура, которая лучше всего подходит для условий нехватки пищи. Другими словами, программирование мозга может затруднить управление современной пищевой экосистемой метаболически здоровым способом.
У людей, как и у всех животных, есть древние генетические программы, специально адаптированные для обеспечения потребления пищи и выживания в поисках пищи. Экологические сигналы сильно влияют на это поведение, изменяя нейронную архитектуру, и корпорации усовершенствовали науку об использовании реакции человеческого удовольствия и, возможно, непреднамеренного перепрограммирования человеческого мозга на поиск избыточных калорий. В среде, богатой вкусной и высококалорийной пищей, распространенность пищевых сигналов может привести к поиску пищи и перееданию независимо от насыщения, что является вероятной причиной ожирения.
Группа канадских исследователей из Университета Калгари и Университета Британской Колумбии недавно опубликовала результаты исследования мыши в Труды Национальной академии наук в котором они исследовали нейронные механизмы, лежащие в основе этих изменений в поведении, связанном с продовольствием.
Программирование поведения будущих продуктов питания
Они сообщают, что кратковременное потребление чрезвычайно вкусной пищи, в частности, подслащенной обезжиренной пищи, на самом деле гласит о будущих подходах к подходу к питанию. Они обнаружили, что эффект опосредуется усилением возбуждающей синаптической передачи на дофаминовые нейроны, и длится в течение нескольких дней после первоначального 24-часового воздействия подслащенных продуктов с высоким содержанием жиров.
Эти изменения происходят в вентральной тегментальной области головного мозга (VTA) и его мезолимбических проекциях, области, участвующей в адаптации к экологические сигналы используется для прогнозирования мотивационно релевантных результатов - другими словами, VTA отвечает за создание тягу к стимулам, которые, как считается, вознаграждаются каким-то образом.
Исследователи пишут: «Поскольку считается, что усиленная возбуждающая синаптическая передача на дофаминовые нейроны преобразует нейтральные стимулы в важную информацию, эти изменения в возбуждающей синаптической передаче могут лежать в основе повышенного пищевого поведения, наблюдаемого через несколько дней после контакта с подслащенными продуктами с высоким содержанием жира и потенциально стимулирующими. повышенное потребление пищи ».
Возможные терапевтические подходы к ожирению
Усиленная синаптическая сила длится в течение нескольких дней после контакта с пищей с высокой энергией и опосредуется повышенной синтапной плотностью возбуждения. Исследователи обнаружили, что введение инсулина непосредственно в VTA подавляет возбуждающее синаптическая передача на дофаминовые нейроны и полностью подавляет пищевое поведение, наблюдаемое после 24-часового доступа к подслащенной высокожирной пище.
В течение этого периода доступа к пище количество мест высвобождения глутамата на дофаминовых нейронах увеличивается. Инсулин блокирует эти сайты, конкурируя с глутаматом. Отмечая, что это предполагает возможный терапевтический подход к ожирению, авторы пишут: «Таким образом, будущая работа должна определить, может ли интраназальный инсулин уменьшить переедание из-за прайминга пищи, вызванного потреблением вкусной пищи или питание-связанные реплики ».
Больше информации: Потребление вкусовых продуктов питания стимулирует подход к поведению путем быстрого увеличения синаптической плотности в VTA. PNAS 2016; опубликовано раньше печати Февраль 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113
Абстрактные
В среде с легким доступом к очень вкусной и высококалорийной пище пищевые сигналы стимулируют стремление к еде независимо от насыщения, что может привести к ожирению. Вентральная тегментальная область (VTA) и ее мезолимбические выступы являются критическими структурами, участвующими в обучении сигналам окружающей среды, используемым для прогнозирования мотивационно значимых результатов. Прайминговые эффекты рекламы пищевых продуктов и потребления вкусной еды могут стимулировать потребление пищи. Однако механизм, с помощью которого возникает этот эффект, и сохраняются ли эти эффекты прайминга через несколько дней после употребления, неизвестны. Здесь мы демонстрируем, что кратковременное потребление вкусной пищи может определять будущие подходы к пищевому поведению и прием пищи. Этот эффект опосредуется усилением возбуждающей синаптической передачи на дофаминовые нейроны, которая первоначально компенсируется временным повышением эндоканнабиноидного тонуса, но длится несколько дней после первоначального 24-часового воздействия подслащенной пищи с высоким содержанием жира (SHF). Эта повышенная синаптическая сила опосредована длительным увеличением возбуждающей синаптической плотности на дофаминовых нейронах VTA. Введение инсулина в VTA, который подавляет возбуждающую синаптическую передачу на дофаминовые нейроны, может отменить поведение подхода к пище и прием пищи, наблюдаемые через несколько дней после 24-часового доступа к SHF. Эти результаты предполагают, что даже кратковременное употребление вкусной пищи может определять пищевое поведение в будущем за счет «перенастройки» мезолимбических дофаминовых нейронов.
Исследователи разблокируют механизмы в мозге, которые отделяют потребление пищи от тяги (2016)
8 марта 2016
Исследователи, исследующие расстройства пищевого поведения, часто изучают химические и неврологические функции в мозге, чтобы обнаружить ключи к перееданию. Понимание не гомеостатической еды или еды, которая больше зависит от вкусовых качеств, привычек и пищей - и как это работает в мозге, может помочь нейробиологам определить, как контролировать тягу, поддерживать более здоровые веса и способствовать более здоровому образу жизни. Ученые из Университета Миссури недавно обнаружили химические цепи и механизмы в мозге, которые отделяют потребление пищи от тяги. Знание большего количества этих механизмов может помочь исследователям разработать препараты, которые уменьшают переедание.
«Негомеостатическое питание можно рассматривать как поедание десерта после того, как вы съели весь обед», - сказал Кайл Паркер, бывший аспирант и исследователь Центра наук о жизни Университета Бонда. «Я знаю, что не голоден, но этот десерт очень вкусный, так что я все равно его съем. Мы смотрим, какие нейронные схемы задействованы в управлении этим поведением ».
Мэтью Дж. Уилл, доцент психологических наук Колледжа искусств и наук MU, исследователь Центра наук о жизни Бонда и советник Паркера, говорит, что для бихевиористов питание описывается как двухэтапный процесс, называемый аппетитом. и завершающие фазы.
«Я думаю о неоновой вывеске для магазина пончиков - логотип и аромат теплых глазированных пончиков - это экологические сигналы, которые запускают фазу тяги или аппетита», - сказал Уилл. «Фаза потребления наступает после того, как вы берете пончик в руки и съедаете его».
Паркер изучал модели поведения лабораторных крыс, активируя мозговой центр удовольствия, горячую точку в мозгу, которая обрабатывает и подкрепляет сообщения, связанные с вознаграждением и удовольствием. Затем он накормил крыс диетой, похожей на тесто для печенья, чтобы преувеличить их пищевое поведение, и обнаружил, что крысы ели в два раза больше, чем обычно. Когда он одновременно инактивировал другую часть мозга, называемую базолатеральной миндалиной, крысы перестали переедать. Они продолжали возвращаться к своим продовольственным корзинам в поисках еще, но потребляли только нормальное количество.
«Похоже, крысы все еще жаждали теста», - сказал Уилл. «Они возвращались за едой, но просто не ели. Мы обнаружили, что мы прервали часть мозга, отвечающую за питание - цепь, связанную с фактическим приемом пищи, - но не влечение. По сути, мы оставили эту тягу нетронутой ».
Чтобы узнать, что происходит в мозгу во время тяги, Паркер создал экспериментальный эксперимент. Как и прежде, он включил область мозга, связанную с наградой и удовольствием, и инактивировал базолатеральную амигдалу в одной группе крыс, но не в другой. Однако на этот раз он ограничил количество диеты с высоким содержанием жиров, к которой крысы имели доступ, так что обе группы ели одну и ту же сумму.
Внешне обе группы крыс демонстрировали одно и то же поведение кормления. Они съели часть пищи, но продолжали идти туда и обратно в свои корзины с продуктами питания. Однако в мозгу Паркер видел явные различия. Крысы с активированным ядром accumbens показали повышенную активность нейронов допамина, что связано с мотивированным поведением.
Команда также обнаружила, что состояние базалатеральной миндалины не влияет на уровни сигналов допамина. Однако в области мозга, называемой гипоталамусом, Паркер видел повышенные уровни orexin-A, молекулы, ассоциированной с аппетитом, только у крыс с активированной базолатеральной амигдалой.
«Мы показали, что то, что может блокировать поведение потребления, - это этот блок поведения орексина», - сказал Паркер.
«Результаты подтвердили идею о том, что дофамин участвует в подходе - или фазе тяги - и орексин-А - в потреблении», - сказал Уилл.
Команда считает, что эти результаты могут привести к лучшему пониманию различных аспектов переедания и наркомании. Выявляя независимую схему тяги против фактического потребления или употребления наркотиков, это может привести к потенциальным лекарственным препаратам, которые более специфичны и имеют менее нежелательные побочные эффекты.
Исследование Паркера и Уилла "Модели нейронной активации, лежащие в основе базолатерального влияния миндалевидной железы, на инсумбианские опиоидные инстинкты против аппетитного поведения с высоким содержанием жиров у крыс, »Недавно была опубликована в Поведенческая неврология, Исследование финансировалось частично Национальным институтом злоупотребления наркотиками (DA024829).
;
