Hrana na možganih
Daniel Fisher, 01 / 10 / 05
So stvari z visoko vsebnostjo maščob, obremenjene s sladkorjem, po katerih hrepenimo, odvisne? Evo, kaj nam sporočajo najnovejše znanstvene raziskave.
Gene-Jack Wang v laboratoriju v nacionalnem laboratoriju Brookhaven na Long Islandu vbrizga prekomerne jedi z radioaktivno raztopino sladkorja in jih postavi v aparat za pozitronsko emisijsko tomografijo, da vidi, kako se njihovi možgani odzivajo na hrano. Če so predhodne študije dr. Wanga kaj pokazale, videl bo, da ima striatum testnega subjekta, nekakšno komunikacijsko središče v možganih, manj dopaminskih receptorjev kot striatum nekoga z običajnimi prehranjevalnimi navadami. Wang je že dokazal, da že sam pogled in vonj hrane lahko povzroči sproščanje dopamina, nevrotransmiterja, povezanega z motivacijo in užitkom. Pokazal je tudi, da imajo odvisniki od drog podobno pomanjkanje dopaminskih receptorjev.
PET pregled uporabnika metamfetamina prikazuje zmanjšano območje dopaminskih receptorjev, ki potrebujejo več zdravil za užitek.
http://www.forbes.com/forbes/2005/0110/063.html
PET pregled obolelega bolnika kaže podobno pomanjkanje dopaminskih receptorjev. Bi lahko hrana igrala podobno kot narkotiki?
Dodajte in nastane teorija: Prenajedrci zaužijejo več hrane, kot je zanje dobro, da bi dobili spodbudo, ki jo prinaša dopamin - iz istega razloga, da kokahedri smrčijo kokain. "Jedo uporabljajo kot sredstvo za nadomestilo," pravi Wang, zdravnik Johns Hopkins, ki je že več kot desetletje preučeval zasvojenost. Wangova teorija ne bi smela pomeniti nič drugega kot to, da droge ugrabijo iste možganske kroge, ki so se razvijali v milijonih let, da bi ljudi spodbudili k iskanju in uživanju hrane. To ne pomeni, da je hrana mamila. Konec koncev ni nihče šel skozi umik po hladnem puranu na Big Macu.
Kljub temu ima njegova raziskava zlovešče posledice za živilska podjetja, ko se pripravljajo na val sodnih sporov v tobačnem slogu zaradi nacionalne težave z debelostjo. Če lahko odvetniki dokažejo, da ima hrana zasvojenost, lahko trdijo, da prenajedanje ni izbira, temveč prisila. Če lahko prisilo izsledijo do določenih sestavin, kot sta maščoba ali koruzni sirup z visoko vsebnostjo fruktoze, imajo morda dokazni ekvivalent nikotina - proizvajalci snovi so morda manipulirali, da bi svoje stranke priklenili na hrano.
"Lahko bi stvari naredili bolj zasvojenost," pravi dr. William Jacobs, raziskovalec debelosti na Univerzi na Floridi. "Tako kot je kolumbijski kartel izumil krek kokain."
Zaenkrat so znanstveniki daleč od odkrivanja kadilcev. Nihče ni našel verodostojnih dokazov, da proizvajalci izkoriščajo skrivnostno sestavino, ki preglasi zavestno izbiro, čeprav nekateri mislijo, da so blizu temu, da bi ugotovili prav to. Dr.Neal Barnard iz Zdravniškega odbora za odgovorno medicino, avtor knjige Breaking the Food Seduction St. Martin's Press, 2003) trdi, da čokolada deluje na možgane kot heroin. In sir, pravi, se v prebavnem traktu razgradi na potencialno zasvojenost s kazomorfini. "Obstajajo ljudje, ki hrepenijo po siru," pravi Barnard, vegetarijanec, ki je prav tako aktiven v gibanju za pravice živali. "Deluje tako kot zasvojenost."
Vendar ni nobenega dokaza, da bi kazomorfini vstopili v krvni obtok odraslih in jih spremenili v brie-bleščeče odvisnike. Raziskovalci so odkrili nekaj dokazov, da nekatera živila spodbujajo sproščanje dopamina pri sesalcih bolj kot druga, kar je ključnega pomena za pravni argument, da ta živila povzročajo neupravičeno zasvojenost in nevarnost, vendar so njihove ugotovitve okvirne ali jih je težko ponoviti pri ljudeh.
Ann Kelley z univerze Wisconsin, na primer, je pokazal, da dajanje podganam kalorične čokolade Ensure, prehransko dopolnilo, hitro zmanjša endorfine, ki povzročajo užitek, učinek, ki ga opazimo tudi pri podganah, ki so prejemale mamila. Običajna prehrana nima takega učinka. "Posledica tega je, da bi lahko dolgoročno prekomerno uživanje živil, ki so zelo zaželena, vplivalo na možgane, kot je droga," pravi Kelley, čigar delo delno financira inštitut, ki dobiva denar od PepsiCo, Procter & Gamble in drugih proizvajalcev hrane.
Raziskovalci so pri ljudeh opazili znake podobne preferencije možganov do sladke in mastne hrane. Kljub temu dokazi niso jasni. Kelley je z ubijanjem in seciranjem podgan določil koncentracijo možganskega endorfina; Pregledi PET in druge neletalne metode niso tako natančni.
Ena izmed najbolj citiranih študij raziskovalca Univerze v Washingtonu Adama Drewnowskega je pokazala, da ženske, ki so prejele zdravilo, ki blokira opioidne receptorje, uživajo manj sladke hrane z veliko maščob, vendar le, če so bile bulimične. Nima razlage, zakaj zdravilo ni vplivalo na prehrano 12 kontrolnih oseb z normalno težo. Zaviralnik opioidov "deluje, vidimo," pravi. "Toda samo pri osebi, katere sistem je moten."
Vsa ta negotovost je razumljiva glede na zapletene mehanizme prehranjevanja in debelosti. Farmacevtski proizvajalci so zaman iskali čudežno zdravilo, zaradi katerega bi ljudje shujšali; večina, na primer fen-fen in metamfetamini, ima neželene učinke slabše od problema, ki ga skušajo rešiti. Acomplia iz podjetja Sanofi-Aventis blokira kanabinoidne receptorje, iste možganske receptorje, ki kadilcem v loncu dajejo napitke, a pri nekaterih bolnikih povzroča tudi depresijo (FORBES, "The Ultimate Pill?", 13. december 2004, str. 96).
Debelost teče v družinah - samo geni lahko napovedujejo do 40% možnosti, da bi postali močno prekomerno težki - in zdi se, da je prenajedanje povezano z drugimi družinskimi motnjami, kot sta alkoholizem in odvisnost od mamil. Zdi se, da vsi vključujejo motnje v sistemu nagrajevanja možganov, ki odvaja dopamin, ki povzroča užitek, kot odgovor na razmnoževanje vrst, kot so prehranjevanje, pitje vode ali spolni odnosi. Na primer odvisniki od kokaina imajo manj dopaminskih receptorjev bodisi zaradi nenehne stimulacije z zdravilom - blokira prenašalce, ki običajno uvajajo dopamin nazaj v možganske celice, da se reciklirajo - ali ker so bili rojeni tako.
Od arome do apetita
1. Prazen želodec sprosti grelin, poživilo apetita, v hipotalamus, ki nadzoruje telesni metabolizem.
2. Hipotalamus sprošča dopamin v jedru in striatum, kar zavestno območje možganov motivira za iskanje hrane.
3. Vonj hrane spodbudi amigdalo, ki je tudi središče čustev, in povzroči nadaljnje sproščanje dopamina s strani jedra.
4. Vonj, vonj in okus hrane spodbujajo sproščanje endorfinov (opioidov) in dopamina s strani orbitofrontalne skorje, kar še dodatno spodbudi zavestni del možganov, da jedo.
5. Leptin, ki ga sproščajo maščobne celice, sčasoma premaga grelin in signalizira hipotalamusu, da zaustavi pretok dopamina. Posledično apetit upada.
Prenajedalci imajo podobno pomanjkanje dopaminskih receptorjev, vendar raziskovalci ne vedo, ali je to podedovana razlika, ki se razvije s prenajedanjem ali kombinacijo obeh. Znanstveniki še zdaleč ne razkrivajo povezav med večinoma avtonomnimi deli možganov, ki uravnavajo vsakodnevno porabo in porabo energije, in zavestnimi možgani, ki usmerjajo vedenje, kot je hoja po ulici, da bi dobili čizburger s slanino.
Telesno težo večinoma nadzira hipotalamus, struktura v središču možganov, ki prilagodi metabolizem do stopnje, ki se ji noben zavestni števec kalorij ne more ujemati. Raziskovalec univerze Rockefeller Jeffrey Friedman je izračunal, da bi neravnovesje v kar nekaj kalorijah 1,700 na leto povzročilo povečanje telesne mase ali izgubo sčasoma. Hipotalamus reagira na grelin, hormon, ki ga izloči prazen želodec, s sproščanjem nevrotransmiterjev, ki spodbujajo apetit, v druge dele možganov. Nevrotransmiterje izklopi kot odgovor na leptin, hormon, ki ga sproščajo maščobne celice.
Znanstveniki še vedno ne vedo natančno, kako hipotalamus komunicira z možgansko skorjo, mesto zavestne misli, čeprav naj bi dopamin igral svojo vlogo. Nesrečna dieta fenfluramin je na primer spodbudila sproščanje dopamina v hipotalamusu in paradoksalno vplivala na zmanjšanje apetita. Hipotalamus je povezan tudi s skorjo prek striatuma in nucleus accumbens, strukture, ki izloča svoj dopamin in opioide kot odziv na hrano (glej sliko).
Natančna vloga nucleus accumbens je skrivnost. Obdeluje senzorične informacije iz ust in nosu - vau, da pica dobro diši! - in v odgovor sprosti dopamin in opioide. Raziskovalci so celo opazili pristranskost do mastne hrane v primerjavi z ogljikovimi hidrati, česar ne znajo razložiti. Stimulirajte jedra jedra pri podganah in se kradejo na stvari; dajo opioidni blokator in se ustavijo. Miševe, vzrejene brez dopaminskih receptorjev v jedru, se hitro umirajo od lakote.
Ann Kelley je našla še močnejšo plast nadzora v amigdali, središču čustev, ki ima tudi bogate živčne povezave z nosom. Ko amigdalo pri podganah nevtralizira z zdravilom, ki ustavi njeno delovanje, se ne prašijo več, tudi če se stimulira njihovo jedro. Posledica je, pravi, da je čustveni odziv na hrano in njene arome - se spomnite kokic, ki ste jih imeli na prvem zmenku? - morda pomembnejši od sistema za nadzor teže hipotalamusa. Ena od posledic: oglaševalske kampanje, ki pričarajo podobe doma in ognjišča, lahko spodbudijo tudi amigdalo.
Dejstvo je, da imajo človeški možgani številne načine za spodbujanje apetita in le nekaj, da ga izklopijo. To je v evolucijskem smislu smiselno, ker je človeštvo do nedavnega obstajalo v stalnem pomanjkanju hrane. "Pomislite: vaši možgani se sprehajajo po teh mega trgovinah in govorijo:" Ali nisem odličen lovec? Lovim lahko lososa ali govedino Kobe, ne da bi me napadel sabljasti tiger, «pravi Mark Gold, ugledni profesor nevroznanosti na Inštitutu za možgane McKnight na Univerzi na Floridi.
Vprašanje več milijard dolarjev je, ali lahko nekatere enostavne živilske sestavine sprožijo eno od teh poti, da rečejo "jej", tudi če drugi deli možganov govorijo "dovolj". Odvetnik Christopher Cole iz Washingtonske pisarne Paul, Hastings Janofsky & Walker živilskim podjetjem svetuje o obrambnih strategijah, če bi začeli sodni spor o hrani. Zaenkrat v raziskavi ni videl ničesar, kar bi ga skrbelo. Toda pozorno spremlja revije o debelosti: "Ko [debelost] označite kot bolezen in trdite, da podjetja ljudi pozivajo, naj to bolezen ujamejo, lahko utemeljite primer."
;