PRIPOMBE: To dokazuje našo teorijo o ciklu popivanja, kot je opisano v naših videoposnetkih in člankih. Zdi se, da lahko več mehanizmov sproži binging v hrani in morda spol, vendar kronična prekomerna poraba vodi v kopičenje DeltaFosB in spremenjene možganske spremembe.
Študija Povezave Insulin Ukrep na možgane Nagrada Circuitry za debelost (2011)
Raziskovalci, ki so poročali o junijski izdaji Cell Metabolism, Cell Press publikaciji, imajo nekaj, kar pravijo prvi trdni dokaz, da ima inzulin neposredne učinke na plačilno vezje možganov. Miševi, katerih nagrajevalni centri se ne morejo več odzivati na insulin, jedo več in postanejo debeli, kažejo.
Ugotovitve kažejo, da bi odpornost proti insulinu lahko pomagala razložiti, zakaj se lahko pretežki ljudje tako težko uprejo skušnjavi hrane in vzamejo težo nazaj.
"Ko postanete debeli ali zdrsnete v pozitivno energijsko ravnovesje, lahko odpornost proti insulinu v [možganskem nagradnem centru] povzroči začaran krog," je povedal Jens Brüning z Inštituta za nevrološke raziskave Max Planck. "Ni dokazov, da je to začetek poti do debelosti, vendar lahko pomembno prispeva k debelosti in težavam, ki jih imamo pri reševanju."
Prejšnje študije so se osredotočale predvsem na učinek insulina na možganski hipotalamus, regijo, ki nadzoruje vedenje hranjenja, kar Brüning opisuje kot osnovni "refleks za zaustavitev in začetek". Ampak, pravi, vsi vemo, da se ljudje prenajedamo iz razlogov, ki imajo veliko več opraviti z nevropsihologijo kot z lakoto. Prehranjujemo se glede na družbo, ki jo imamo, vonj po hrani in razpoloženje. "Morda se počutimo siti, vendar še naprej jemo," je dejal Brüning.
Njegova ekipa je želela bolje razumeti koristne vidike hrane in še posebej, kako insulin vpliva na višje možganske funkcije. Osredotočili so se na ključne nevrone v srednjem mozgu, ki sproščajo dopamin, kemijski sel v možganih, ki sodeluje pri motivaciji, kaznovanju in nagrajevanju, med drugimi funkcijami. Ko je bila insulinska signalizacija inaktivirana v teh nevronih, so miši postale debelejše in težje, saj so jedle preveč.
Ugotovili so, da insulin običajno povzroča, da ti nevroni pogosteje streljajo, odziv, ki je bil izgubljen pri živalih brez insulinskih receptorjev. Miši so pokazale tudi spremenjen odziv na kokain in sladkor, ko je bila hrana pomanjkljiva, nadaljnji dokazi, da so nagrajevalni centri možganov odvisni od delovanja insulina.
Če ugotovitve pri človeku držijo, imajo lahko resnične klinične posledice.
"Naša študija skupaj razkriva ključno vlogo delovanja insulina v kateholaminergičnih nevronih pri dolgoročnem nadzoru hranjenja," so zapisali raziskovalci. " Nadaljnje pojasnjevanje natančne podpopulacije (populacij) nevronov in celičnih mehanizmov, odgovornih za ta učinek, lahko tako opredeli potencialne cilje za zdravljenje debelosti. "
Kot naslednji korak je Brüning dejal, da nameravajo izvajati študije funkcionalne magnetne resonance (fMRI) pri ljudeh, ki so imeli insulin umetno dostavljen v možgane, da bi videli, kako lahko to vpliva na aktivnost v centru za nagrajevanje.
Delovanje insulina v možganih lahko vodi do debelosti (2011).
Junij 6th, 2011 v Nevroznanosti
Z maščobami bogata hrana vas naredi debelo. Za to preprosto enačbo se skrivajo zapletene signalne poti, po katerih nevrotransmiterji v možganih nadzorujejo telesno energijsko ravnovesje. Znanstveniki iz kolonskega inštituta Max Planck za nevrološke raziskave in grozda odličnosti pri odzivih na stres pri celičnih bolnikih (CECAD) na Univerzi v Kölnu so pojasnili pomemben korak v tem zapletenem krmilnem krogu.
Uspelo jim je pokazati, kako hormon Inzulin deluje v delu možganov, znanem kot ventromedialni hipotalamus. Poraba hrane z visoko vsebnostjo maščob povzroči, da trebušna slinavka sprosti več insulina. To sproži signalno kaskado v posebnih živčnih celicah v možganih, SF-1 nevronov, v katerih ima encim P13-kinaza pomembno vlogo. Med večkratnimi vmesnimi koraki insulin zavira prenos živčnih impulzov na tak način, da je občutek sitosti potlačen in da se zmanjša poraba energije. To spodbuja prekomerno telesno težo in debelost.
Hipotalamus ima pomembno vlogo pri energetski homeostazi: uravnavanje telesnega energetskega ravnovesja. Posebni nevroni v tem delu možganov, imenovani POMC celice, reagirajo na nevrotransmiterje in tako nadzorujejo prehranjevalno vedenje in porabo energije. Hormon insulin je pomembna snov za prenašanje. Insulin povzroči, da se ogljikovi hidrati, ki se porabijo v hrani, prenašajo v ciljne celice (npr. Mišice) in so nato na voljo tem celicam kot vir energije. Ko zaužijemo hrano z veliko maščob, se v trebušni slinavki proizvede več insulina, poveča pa se tudi njegova koncentracija v možganih. Interakcija med insulinom in ciljnimi celicami v možganih igra tudi odločilno vlogo pri nadzoru energetskega ravnovesja telesa. Vendar natančni molekularni mehanizmi, ki ležijo za nadzorom, ki ga izvaja insulin, ostajajo precej nejasni.
Raziskovalna skupina pod vodstvom Jensa Brüninga, direktorja Inštituta za nevrološke raziskave Max Planck in znanstvenega koordinatorja odličnosti CECAD (Cellular Stress Responses v starih boleznih) na Univerzi v Kölnu je dosegla pomemben korak v razlagi tega zapletenega regulativnega postopka.
Kot so pokazali znanstveniki, insulin v SF-1 nevronih - druga skupina nevronov v hipotalamusu - sproži signalno kaskado. Zanimivo pa je, da se te celice uravnavajo le z insulinom, kadar se zaužije hrana z visoko vsebnostjo maščob in v primeru prekomerne telesne teže. Encim P13-kinaza ima osrednjo vlogo v tej kaskadi snovi za sporočanje. Med vmesnimi koraki procesa encim aktivira ionske kanale in s tem prepreči prenos živčnih impulzov. Raziskovalci sumijo, da SF-1 celice komunicirajo na ta način s celicami POMC.
Kinaze so encimi, ki aktivirajo druge molekule s fosforilacijo - dodajanjem fosfatne skupine beljakovinam ali drugim organskim molekulam. "Če se insulin veže na svoj receptor na površini celic SF-1, sproži aktivacijo PI3-kinaze," pojasnjuje Tim Klöckener, prvi avtor študije. »PI3-kinaza nato s fosforilacijo nadzoruje tvorbo PIP3, druge signalne molekule. PIP3 naredi ustrezne kanale v celični steni prepustne za kalijeve ione. " Njihov dotok povzroči, da se nevron počasneje 'sproži' in prenos električnih impulzov je zaviran.
"Zato pri ljudeh s prekomerno telesno težo insulin verjetno posredno zavira nevrone POMC, ki so odgovorni za občutek sitosti, prek posredniške postaje nevronov SF-1," domneva znanstvenik. “Hkrati se še poveča poraba hrane. « Neposreden dokaz, da obe vrsti nevronov na tak način komunicirajo med seboj, pa je še vedno treba najti.
Da bi ugotovili, kako deluje insulin v možganih, so znanstveniki s sedežem v Kölnu primerjali miši, ki niso imeli insulinskega receptorja na nevronih SF-1 z mišmi, katerih insulinski receptorji so bili nepoškodovani. Z normalno porabo hrane raziskovalci niso odkrili razlike med obema skupinama. To bi pomenilo, da insulin ne vpliva na delovanje teh celic pri vitkih posameznikih. Toda, ko so bili glodalci hranjeni z visoko vsebnostjo maščob, so tisti z okvarjenim insulinskim receptorjem ostali majhni, medtem ko so se njihovi sogovorniki s funkcionalnimi receptorji hitro povečali. Povečanje telesne mase je bilo posledica povečanja apetita in zmanjšanja porabe kalorij. Ta učinek insulina lahko predstavlja evolucijsko prilagajanje telesa neredni oskrbi s hrano in podaljšano lakoto: če je začasno na voljo presežek hrane z visoko vsebnostjo maščob, lahko telo učinkovito uravnava zaloge energije z delovanjem insulina. .
Trenutno ni mogoče reči, ali bodo ugotovitve te raziskave sčasoma pripomogle k lažjemu usmerjenemu poseganju v energijsko ravnovesje telesa. "Trenutno smo še zelo oddaljeni od praktične uporabe," pravi Jens Brüning. »Naš cilj je ugotoviti, kako se pojavita lakota in občutek sitosti. Šele ko bomo razumeli celoten sistem, ki deluje tukaj, bomo lahko začeli razvijati zdravljenje. "
Več informacij: Tim Klöckener, Simon Hess, Bengt F. Belgardt, Lars Paeger, Linda AW Verhagen, Andreas Husch, Jong-Woo Sohn, Brigitte Hampel, Harveen Dhillon, Jeffrey M. Zigman, Bradford B. Lowell, Kevin W. Williams, Joel K. Elmquist, Tamas L. Horvath, Peter Kloppenburg, Jens C. Brüning, hranjenje z visoko vsebnostjo maščob Spodbuja debelost prek inzulinskih receptorjev / zaviralnih zaviralcev zaviralcev SF-13 VMH, naravne nevrologije, junij 1th 5
Zagotavlja Max-Planck-Gesellschaft
Mehanizem prenašanja maščob v črevesju spodbuja endokanabinoide (2011)
Študija ugotavlja, zakaj hrepenimo po čipsu in krompirčku
Stephanie Pappas, starejši pisatelj LiveScience
Datum: 04 julij 2011
Težko je pojesti samo en krompirjev čips, nova študija pa lahko pojasni, zakaj.
Mastna hrana, kot je čips in pomfrit, sproži iz telesa kemikalije, podobne tistim, ki jih najdemo v marihuani, poročajo raziskovalci danes v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Te kemikalije, imenovane "endokanabinoidi", so del cikla, po katerem se boste vrnili še za en grižljaj sirovega krompirčka, je pokazala študija.
"To je prva demonstracija, da ima signalizacija endokanabinoidov v črevesju pomembno vlogo pri uravnavanju vnosa maščob," je v izjavi dejal raziskovalec študije Daniele Piomelli, profesor farmakologije na kalifornijski univerzi Irvine.
Domače kemikalije marihuane
Študija je pokazala, da maščoba v črevesju sproži sproščanje endokanabinoidov v možganih, vendar sive stvari med ušesi niso edini organ, ki proizvaja naravne kemikalije, podobne marihuani. Stvari naredi tudi človeška koža. Kožni kanabinoidi imajo lahko za nas enako vlogo kot za lončnice: mastna zaščita pred vetrom in soncem.
Znano je, da endokanabinoidi vplivajo na apetit in občutek okusa, glede na študijo 2009 v PNAS, ki pojasnjuje munchies, ki jih dobijo, ko kadijo marihuano.
V novi študiji so Piomelli in njeni sodelavci namestili podgane s cevmi, ki bi izločale vsebino želodcev, ko so jedle ali pile. Te želodčne cevi so raziskovalcem omogočile, da so ugotovile, ali maščoba deluje na jezik, in v tem primeru bodo videli
sproščanje endokanabinoidov tudi z vsadljenimi cevmi ali v črevesju, v tem primeru ne bi videli učinka.
Podgane so morale požreti zdravilni napitek (vanilija zagotovilo), raztopino sladkorja, tekočino, bogato z beljakovinami, imenovano pepton, ali pijačo iz maščobe iz koruznega olja. Nato so raziskovalci anestezirali in razrezali podgane, hitro zamrznili svoje organe za analizo.
Za ljubezen do maščobe
Raziskovalci so ugotovili, da okušanje sladkorjev in beljakovin ni vplivalo na sproščanje naravnih kemikalij marihuane v telesu. Toda večerja na maščobi se je. Rezultati so pokazali, da maščoba na jeziku sproži signal v možganih, ki nato prek živčnega snopa, imenovanega vagusni živec, posreduje sporočilo do črevesja. To sporočilo zapoveduje proizvodnjo endokanabinoidov v črevesju, kar poganja kaskado drugih signalov, ki vsi potiskajo isto sporočilo: Jej, jej, jej!
To sporočilo bi bilo koristno v evolucijski zgodovini sesalcev, je dejal Piomelli. Maščobe so ključnega pomena za preživetje in nekoč jih je bilo težko najti v prehrani sesalcev. Toda v današnjem svetu, kjer je na vsakem vogalu prodajalna, polna nezdrave hrane, se naša evolucijska ljubezen do maščobe zlahka povrne.
Ugotovitve kažejo, da bi lahko medicinski raziskovalci z blokiranjem sprejemanja endokanabinoidnih signalov prekinili cikel, ki ljudi spodbuja k uživanju maščobne hrane. Blokiranje endokanabinoidnih receptorjev v možganih lahko povzroči anksioznost in depresijo, je dejal Piomelli, toda zdravilo, ki je namenjeno tarčam črevesja, ne more sprožiti teh negativnih stranskih učinkov.
Kako nezdrava hrana pripravlja možgansko vedenje, ki išče hrano (2015)
Februar 23, 2016 Christopherja Packhama
(Medical Xpress) - Trenutna epidemija debelosti v razvitih državah bi morala biti opozorilo za zdravstvene uradnike v državah v razvoju z novo odprtimi trgi. Proizvajalci hrane, franšizna podjetja v restavracijah, verige preskrbe s hrano in oglaševalci sodelujejo pri ustvarjanju okolij, v katerih so na voljo izjemno okusna, energijsko gosta živila in z njimi povezani znaki; vendar imajo ljudje še vedno prilagodljivo nevronsko arhitekturo, ki je najbolj primerna za okolje pomanjkanja hrane. Z drugimi besedami, programiranje možganov lahko oteži presnovo zdravega sodobnega prehranskega ekosistema.
Ljudje imajo tako kot vse živali starodavno gensko programiranje, posebej prilagojeno za zagotovitev vnosa hrane in preživetja pri iskanju hrane. Okoljski znaki močno vplivajo na to vedenje s spreminjanjem nevronske arhitekture, korporacije pa so izpopolnile znanost o spodbujanju odziva človeškega užitka in morda nehote reprogramirale možgane ljudi, da bi iskali presežne kalorije. V okolju, ki je bogato z zelo okusnimi, energijsko gostimi živili, lahko razširjenost namigov, povezanih s hrano, vodi do iskanja in prenajedanja hrane, ne glede na sitost, ki je verjetno gonilna sila debelosti.
Skupina kanadskih raziskovalcev na Univerzi v Calgaryju in Univerzi v Britanski Kolumbiji je nedavno objavila rezultate študije o miših v Zbornik National Academy of Sciences v katerih so raziskovali nevronske mehanizme za te spremembe v vedenju, ki iščejo hrano.
Programiranje prihodnjega vedenja o prehranjevanju
Poročajo, da kratkoročno uživanje izjemno okusne hrane - zlasti sladke hrane z visoko vsebnostjo maščob - dejansko uporablja prihodnje prehranjevalne navade. Ugotovili so, da je učinek posredovan s krepitvijo ekscitatornega sinaptičnega prenosa na nevroni dopaminain traja več dni po začetni 24-urni izpostavljenosti sladkanim živilom z visoko vsebnostjo maščob.
Te spremembe se pojavijo na ventralnem tegmentalnem območju možganov (VTA) in njegovih mezolimbičnih projekcijah, na področju prilagajanja na okolju za napovedovanje motivativno relevantnih rezultatov - z drugimi besedami, VTA je odgovoren za ustvarjanje želja po dražljajih, za katere je bilo ugotovljeno, da so na nek način nagrajevani.
Raziskovalci pišejo: "Ker naj bi okrepljeni ekscitacijski sinaptični prenos na dopaminske nevrone nevtralne dražljaje pretvoril v pomembne informacije, so lahko te spremembe v ekscitacijskem sinaptičnem prenosu osnova za povečano vedenje v zvezi s hrano, opaženo nekaj dni po izpostavitvi sladkani maščobni hrani in potencialno primeren povečana poraba hrane. "
Možni terapevtski pristopi do debelosti
Povečana sinaptična moč traja več dni po izpostavljenosti hrani z visoko energijsko gostoto in je posredovana s povečano sinaptično gostoto. Raziskovalci so ugotovili, da uvajanje insulina neposredno v VTA zavira razburljivo sinaptični prenos na dopaminske nevrone in popolnoma zavira vedenje za iskanje hrane, ki ga opazimo po 24-urnem dostopu do sladkane hrane z visoko vsebnostjo maščob.
V tem obdobju dostopa do hrane se poveča število mest sproščanja glutamata na dopaminske nevrone. Insulin blokira ta mesta in tekmuje z glutamatom. Ugotavljajoč, da to nakazuje možen terapevtski pristop k debelosti, avtorji pišejo: »Tako bi moralo prihodnje delo določiti, ali lahko intranazalni inzulin zmanjša prenajedanje zaradi pripravka hrane, ki ga povzroči uživanje okusne hrane hranapovezani znaki. "
Več informacij: Poraba okusne hrane narekuje prehranjevalno vedenje s hitro rastočo sinaptično gostoto v VTA. PNAS 2016; objavljeno pred tiskanjem februarja 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113
Minimalizem
V okolju z enostavnim dostopom do zelo okusne in energijsko občutljive hrane znaki, povezani s hrano, spodbujajo iskanje hrane ne glede na sitost, kar lahko povzroči debelost. Ventralno tegmentalno območje (VTA) in njegove mezolimbične projekcije so ključne strukture, ki sodelujejo pri učenju okoljskih znakov, ki se uporabljajo za napovedovanje motivacijsko pomembnih rezultatov. Primarni učinki oglaševanja in uživanja okusne hrane, povezane z živili, lahko spodbujajo vnos hrane. Vendar mehanizem, s katerim se ta učinek pojavi, in ali ti osnovni učinki trajajo zadnje dni po zaužitju, ni znan. Tu dokazujemo, da lahko kratkoročno uživanje okusne hrane temelji na prihodnjem vedenju in vnosu hrane. Ta učinek posreduje krepitev vzbujevalnega sinaptičnega prenosa na dopaminske nevrone, ki se sprva izravna s prehodnim zvišanjem tonusa endokanabinoidov, vendar traja nekaj dni po začetni 24-urni izpostavljenosti sladkani hrani z visoko vsebnostjo maščob (SHF). Ta povečana sinaptična moč je posredovana z dolgotrajnim povečanjem ekscitacijske sinaptične gostote na dopaminske nevrone VTA. Dajanje insulina v VTA, ki zavira ekscitacijski sinaptični prenos na dopaminske nevrone, lahko odpravi vedenje pristopa k prehrani in vnos hrane, opažen dneve po 24-urnem dostopu do SHF. Ti rezultati kažejo, da lahko tudi kratkotrajna izpostavljenost okusnim živilom spodbudi prihodnje vedenje hranjenja s "preoblikovanjem" mezolimbičnih dopaminskih nevronov.
Raziskovalci odkrivajo mehanizme v možganih, ki ločujejo porabo hrane od hrepenenja (2016)
Marec 8, 2016
Raziskovalci, ki raziskujejo motnje hranjenja, pogosto preučujejo kemijske in nevrološke funkcije v možganih, da odkrijejo namige za prenajedanje. Razumevanje ne-homeostatskega prehranjevanja - ali prehranjevanja, ki ga poganjajo okusnost, navade in napotki s hrano - in kako deluje v možganih, lahko nevroznancem pomaga določiti, kako nadzorovati lakoto, vzdrževati zdrave uteži in spodbujati bolj zdrav življenjski slog. Znanstveniki z Univerze v Missouriju so pred kratkim odkrili kemijska vezja in mehanizme v možganih, ki ločujejo porabo hrane od apetita. Več o teh mehanizmih lahko pomaga raziskovalcem razviti zdravila, ki zmanjšujejo prenajedanje.
"Za ne-homeostatično prehranjevanje lahko mislimo, da jemo sladico, potem ko smo pojedli celoten obrok," je dejal Kyle Parker, nekdanji študent in preiskovalec v MU Bond Life Sciences Center. »Morda vem, da nisem lačen, ampak ta sladica je okusna, zato jo bom vseeno pojedla. Iščemo, kakšno nevronsko vezje je vključeno v to vedenje. "
Matthew J. Will, izredni profesor psiholoških znanosti na Visoki šoli za umetnost in znanost MU, raziskovalec v Bond Life Science Center in Parkerjev svetovalec, pravi, da je za vedenje znanstvenikov prehranjevanje opisano kot dvostopenjski proces, imenovan apetitivni in konservativne faze.
"Mislim na neonsko reklamo za trgovino s krofi - logotip in aroma toplih glaziranih krofov sta okoljski znaki, ki sprožijo fazo hrepenenja ali apetita," je dejal Will. "Faza konzumacije je po tem, ko imaš ta krof v roki in ga poješ."
Parker je preučeval vzorce vedenja laboratorijskih podgan z aktiviranjem možganskega centra užitka, vroče točke v možganih, ki obdeluje in krepi sporočila, povezana z nagrado in užitkom. Nato je podgane nahranil s prehrano, podobno piškotu, da bi pretiraval pri njihovem vedenju pri hranjenju, in ugotovil, da so podgane pojedle dvakrat več kot običajno. Ko je istočasno deaktiviral še en del možganov, imenovan bazolateralna amigdala, so podgane prenehale s prenajedanjem. Neprestano so se vračali k svojim košaram s hrano v iskanju več, vendar so zaužili le normalno količino.
"Zdelo se je, kot da podgane še vedno hrepenijo po testu," je rekel Will. »Ves čas so hodili po hrano, a preprosto niso jedli. Ugotovili smo, da smo prekinili tisti del možganov, ki je specifičen za hranjenje - vezje, povezano z dejansko prehrano -, ne pa tudi hrepenenje. V bistvu smo to hrepenenje pustili nedotaknjeno. "
Da bi izvedel, kaj se je dogajalo v možganih med hrepenenjem, je Parker vzpostavil spin-off eksperiment. Kot prej je vklopil regijo možganov, povezano z nagrado in užitkom, in inaktiviral bazolateralno amigdalo v eni skupini podgan, ne pa v drugi. Tokrat pa je omejil količino hrane z visoko vsebnostjo maščob, do katere so imele podgane dostop, tako da sta obe skupini jedli enako količino.
Navzven sta obe skupini podgan pokazali enako prehranjevalno vedenje. Pojedli so del hrane, a so hodili naprej in nazaj v košare s hrano. Vendar pa je Parker v možganih opazil jasne razlike. Podgane z aktiviranim nukleusom accumbens so pokazale povečano aktivnost dopaminskega nevrona, kar je povezano z motiviranim obnašanjem.
Skupina je tudi ugotovila, da stanje bazolateralnega amigdala ni vplivalo na ravni dopaminskega signaliziranja. Vendar pa je v območju možganov, ki se imenuje hipotalamus, Parker opazil zvišane ravni oreksina-A, molekule, povezane z apetitom, samo pri podganah z aktivirano bazolateralnim amigdalom.
"Pokazali smo, da ta blok vedenja oreksina lahko blokira vedenje potrošnje," je dejal Parker.
"Rezultati so okrepili idejo, da je v pristop vpleten dopamin - ali faza hrepenenja - in oreksin-A pri uživanju," je dejal Will.
Skupina meni, da bi te ugotovitve lahko vodile k boljšemu razumevanju različnih vidikov prenajedanja in odvisnosti od drog. Z razkrivanjem neodvisnega vezja hrepenenja v primerjavi z dejansko porabo ali uživanjem drog, lahko to vodi do potencialnih zdravil, ki so bolj specifična in imajo manj neželene stranske učinke.
Parkerjeva in Willova študija, "Vzorci nevronske aktivacije, ki so osnova za bazolateralni amigdali, vplivajo na navzočnost opioidnih konzumatorjev v odvisnosti od apetita in visoko vsebnost maščob v podgani pri podganah, «Je bila nedavno objavljena v Vedenjska nevroznanost. Raziskave je delno financiral Nacionalni inštitut za zlorabo drog (DA024829).
;