(L) Kako sladkor in maščoba povzročata možgane za več hrane (2016)

Matthew Brien se je zadnjih 20 let boril s prenajedanjem. Pri 24 letih je stal na 5′10 ′ in tehtal 135 kilogramov. Danes pooblaščeni masažni terapevt tehta 230 kilogramov in se še posebej težko upre kruhu, testeninam, sode, piškotom in sladoledu - še posebej tistim gostim pintam, polnjenim z mandlji in koščki čokolade. Preizkusil je različne programe za hujšanje, ki omejujejo porcije hrane, vendar je nikoli ne more dolgo zdržati. "Skoraj podzavestno je," pravi. »Večerja je končana? V redu, bom pripravil sladico. Mogoče ima lahko kdo drug le dve kepici sladoleda, jaz pa bom imel celo prekleto [posodo]. Teh občutkov ne morem zapreti. "

Prehranjevanje zaradi zadovoljstva, ne pa preživetja, ni nič novega. Toda šele v zadnjih nekaj letih so raziskovalci globoko razumeli, kako določena živila, zlasti maščobe in sladkarije, dejansko spreminjajo kemijo možganov na način, ki nekatere ljudi sili k čezmernemu uživanju.

Znanstveniki imajo za takšno hrepenenje razmeroma novo ime: hedonska lakota, močna želja po hrani, če ni potrebe po njej; hrepenenje, ki ga imamo, ko je želodec napolnjen, možgani pa še vedno divjajo. In vse večje število strokovnjakov zdaj trdi, da je hedonska lakota eden glavnih dejavnikov k naraščanju stopnje debelosti v razvitih državah po vsem svetu, zlasti v ZDA, kjer so okusne sladice in slaba neželena hrana poceni in obilna.

"Premik fokusa na užitek" je nov pristop k razumevanju lakote in povečanja telesne mase, pravi Michael Lowe, klinični psiholog z univerze Drexel, ki je leta 2007 skoval izraz "hedonska lakota". "Veliko prenajedanja, morda vse prehranjevanja ljudje presegajo svoje energetske potrebe, temelji na uživanju nekaterih naših najbolj okusnih živil. In mislim, da je ta pristop že vplival na zdravljenje debelosti. " Lowe ugotavlja, ali debelost posameznika izhaja predvsem iz čustvene hrepenenja v nasprotju s prirojeno pomanjkljivostjo telesne sposobnosti, da pokuri kalorije, pravi Lowe, da zdravnikom pomaga izbrati najprimernejša zdravila in vedenjske posege za zdravljenje.

Anatomija apetita
Tradicionalno se raziskovalci, ki se ukvarjajo z uravnavanjem lakote in telesne teže, osredotočajo na tako imenovano presnovno ali homeostatsko lakoto, ki jo poganja fiziološka potreba in jo najpogosteje identificiramo z ropotanjem praznega želodca. Ko se v času 24 ur začnemo potapljati v naše zaloge energije ali ko spustimo pod svojo značilno telesno težo, nam zapletena mreža hormonov in nevronskih poti v možganih povečuje naše občutke lakote. Ko pojemo zaužitje ali naberemo odvečne kilograme, nam isti hormonski sistem in možganski krogi navadno zadušijo apetit.

Znanstveniki so z 1980-ji izdelali glavne hormone in nevronske povezave, ki so odgovorni za metabolično lakoto. Odkrili so, da ga v veliki meri uravnava hipotalamus, predel možganov, ki vsebuje živčne celice, ki sprožijo proizvodnjo in so izjemno občutljive na nabor različnih hormonov.

Kot pri mnogih bioloških mehanizmih tudi ti kemijski signali tvorijo prepleteno mrežo kontrol in ravnotežja. Kadarkoli ljudje pojedo več kalorij, kot jih takoj potrebujejo, se nekaj presežka shrani v maščobnih celicah, ki jih najdemo po telesu. Ko se te celice začnejo povečevati, začnejo izločiti višje ravni hormona, imenovanega leptin, ki potuje skozi kri v možgane, ki hipotalamusu sporoča, da pošlje še en utrip hormonov, ki zmanjšujejo apetit in povečajo aktivnost celic, da gorijo odvečnih dodatnih kalorij - vse vrne v ravnovesje.

Podobno, kadar celice v želodcu in črevesju zaznajo prisotnost hrane, izločajo različne hormone, kot so holecistokinin in peptid YY, ki delujejo na poti do lakote bodisi s potovanjem do hipotalamusa bodisi z delovanjem neposredno na vagusni živec, dolgo, meandering snop živčnih celic, ki povezujejo možgane, srce in črevesje. V nasprotju s tem ima grelin, hormon, ki se sprosti iz želodca, ko je prazen in je raven glukoze (sladkorja) v krvi nizka, nasprotno vpliva na hipotalamus, spodbuja lakoto.

Vendar pa so pozne 1990-ove študije slikanja možganov in eksperimenti z glodalci začeli razkrivati ​​drugo biološko pot - tisto, ki je temelj procesa prehranjevanja v užitek. Videti je, da so mnogi isti hormoni, ki delujejo pri presnovni lakoti, vključeni v to drugo pot, vendar je končni rezultat aktiviranje popolnoma drugačne možganske regije, znane kot nagrajevalni krog. To zapleteno mrežo nevronskih trakov so večinoma preučevali v okviru odvisnosti od drog in v zadnjem času kompulzivnega vedenja, kot je patološko igranje na srečo.

Izkazalo se je, da izjemno sladka ali mastna hrana privlači možgansko nagrajevalno vezje podobno kot kokain in igre na srečo. Večino naše evolucijske preteklosti so bila taka kalorično živila redka poslastica, ki bi lahko zagotovila prepotrebno hrano, zlasti v hudih časih. Takrat je bilo uživanje sladkarij in maščob, kadar so bili na voljo, stvar preživetja. V sodobni družbi - polni poceni visokokalorične kaše - ta instinkt deluje proti nam. »Skozi večino naše zgodovine je bil izziv za ljudi dovolj, da so jedli, da bi se izognili stradanju,« pravi Lowe, »toda za mnoge od nas je sodobni svet to nadomestil s povsem drugačnim izzivom: izogibati se jesti več, kot potrebujemo, zato moramo ne zredujte se. "

Raziskave so pokazale, da se možgani začnejo odzivati ​​na maščobno in sladko hrano še preden vstopijo v naša usta. Že samo videnje želenega izdelka vzbudi nagrajevalni krog. Takoj, ko se takšna jed dotakne jezika, okusni brsti pošljejo signale v različna področja možganov, ki pa se odzovejo s črpanjem nevrokemičnega dopamina. Rezultat je intenziven občutek ugodja. Pogosto prenajedanje zelo prijetne hrane nasiči možgane s toliko dopamina, da se sčasoma prilagodijo tako, da se sami desenzibilizirajo, zmanjšajo število celičnih receptorjev, ki prepoznavajo in se odzivajo na nevrokemično. Posledično možgani prekarcev zahtevajo veliko več sladkorja in maščobe, da dosežejo enak prag užitka, kot so ga kdaj doživeli z manjšimi količinami živil. Ti ljudje lahko še naprej prenajedajo kot način za zajetje ali celo ohranjanje občutka dobrega počutja.

Novi dokazi kažejo, da nekateri hormoni lakote, ki običajno delujejo na hipotalamus, vplivajo tudi na nagrajevalni krog. V seriji študij med letoma 2007 in 2011 so raziskovalci na univerzi v Göteborgu na Švedskem pokazali, da sproščanje grelina (hormona lakote) v želodcu neposredno poveča sproščanje dopamina v možganskem nagradnem krogu. Raziskovalci so tudi ugotovili, da zdravila, ki preprečujejo vezavo grelina na nevrone, pri ljudeh, ki so debeli, omejijo prenajedanje.

V normalnih pogojih leptin in inzulin (ki postaneta obilni, ko zaužijemo dodatne kalorije) zavirata sproščanje dopamina in zmanjšujeta občutek užitka, ko se obrok nadaljuje. Toda nedavne študije o glodalcih kažejo, da se možgani prenehajo odzivati ​​na te hormone, saj se količina maščobnega tkiva v telesu poveča. Tako nadaljevanje prehranjevanja ohranja možgane v dopaminu, čeprav se prag za užitek še naprej dviga.

Zaviranje hrepenenja
Nekakšen kirurški poseg, ki ga nekateri debeli ljudje že opravijo, da bi obvladali svojo težo, poudarja pomen grelina pri nadzoru telesne teže in je dal nekaj bioloških vpogledov v to, zakaj mnogi jemo daleč preko svojih fizioloških potreb. Znana kot bariatrična kirurgija, je skrajno zdravljenje, ki drastično skrči želodec, bodisi z odstranjevanjem tkiva bodisi tako, da organ stisne s trakom, da ne more sprejeti več kot nekaj unč hrane naenkrat.

V enem mesecu po takem posegu so bolniki na splošno manj lačni in jih hrana z veliko sladkorja in maščob ne privlači več - verjetno zaradi sprememb v količini hormonov, ki jih zdaj lahko proizvede njihov bistveno manjši želodec. Nedavne študije skeniranja možganov razkrivajo, da te zmanjšane hrepenenja zrcalijo spremembe v nevronskem vezju: po operaciji se možgansko nagrajevalno vezje veliko šibkeje odziva na slike in izgovorjena imena mamljivih živil, kot so čokoladni piškoti, in postane občutljiv na manjše količine dopamina.

"Ideja je, da s spremembo anatomije črevesja spreminjamo ravni črevesnih hormonov, ki sčasoma pridejo do možganov," pravi Kimberley Steele, kirurg na Medicinski fakulteti Univerze Johns Hopkins. Nekaj ​​študij je dokumentiralo nižje ravni grelina, ki spodbuja lakoto, in povečano raven peptida, ki zavira apetit YY po bariatrični operaciji. Kot kažejo nedavni poskusi, ti hormoni ne delujejo le na hipotalamus, temveč tudi na krog nagrajevanja. "Dolgoročno lahko verjetno oponašamo učinke bariatrične kirurgije z zdravili," pravi Bernd Schultes iz Medicinskega in kirurškega centra eSwiss v St. Gallenu v Švici. "To so velike sanje."

Medtem več klinikov z nedavnimi razkritji o hedonski lakoti pomaga ljudem, kot je Brien. Yi-Hao Yu, eden od Brienovih zdravnikov v bolnišnici Greenwich v Connecticutu, predlaga, da ima debelost vsaj dve različni, a včasih prekrivajoči se obliki: presnovno in hedonsko. Ker verjame, da se Brien bori predvsem s hedonsko debelostjo, je Yu pred kratkim predpisal zdravilo Victoza, za katero je znano, da zmanjšuje prehranjevanje, ki temelji na užitku. Nasprotno pa bi zdravila, ki običajno ciljajo na hipotalamus, bolje delovala, če bi bila osnovna težava pacienta napaka v sposobnosti telesa, da vzdržuje stalno težo.

Drexelov Lowe se je osredotočil na nove pristope k spreminjanju vedenja. "Tradicionalna ideja je, da lahko ljudi s prekomerno telesno težo naučimo izboljšati samokontrolo," pravi Lowe. "Nova ideja je, da so sama živila večji problem." Za nekatere ljudi okusna živila prikličejo tako močan odziv v možganskem nagradnem krogu - in tako dramatično spremenijo njihovo biologijo -, da bo volja le redko, če sploh kdaj, zadostovala, da se ne bo prehranjevala s to hrano, ko bo le-ta v bližini. Lowe pravi: "Preoblikovati moramo živilsko okolje." Praktično to pomeni, da v hišo sploh nikoli ne vnašamo mastne, presladke hrane in se izogibamo prizoriščem, ki jih ponujajo, kadar koli je to mogoče.

Elizabeth O'Donnell je te lekcije uporabila v praksi. 53-letna lastnica trgovine, ki živi v Wallingfordu v ameriški zvezni državi O'Donnell, se je po sodelovanju v eni od Lowejevih študij izgube teže naučila spreminjati osebno prehransko okolje doma in na cesti. Pravi, da je še posebej nemočna pred sladkarijami in pecivom, zato se je zavezala, da jih ne bo več doma in da se bo izogibala restavracijam z mizami za sladice, ki jih lahko vse pojeste - zaradi česar je v preteklosti zaužila »presežek 3,000 oz. 4,000 kalorij. « Na nedavnem obisku Walt Disney World je na primer zaobšla številne samopostrežne restavracije v parku v korist manjše restavracije, kjer je kupila solato. Prav takšna preprosta sprememba lahko močno spremeni boj za ohranjanje zdrave telesne teže.

O AVTORJIH

Ferris Jabr je pisatelj pri Scientific American.