Det är så svårt att stänga av bara en muffin till, muffin eller kaka. Gnagareundersökningar avslöjar varför: Mekanismerna som styr hungern efter och njutningen från maten är otydligt sammanflätade.
Du har redan haft en muffin. Och en halv. Du vet att du är full. Men där är de, fluffiga och läckra och väntar på förbipasserande på kontoret. Att bara tänka på dem får munnen att vatten.
Kanske om du bara skar en i fjärdedelar. Jag menar, det räknas knappt ...
Och sedan ger vi upp, våra hjärnor åsidosätter vår kropps bättre bedömning. När jag än en gång fångar upp mig att polera bort en hel tallrik med bakade varor, önskar jag att det var något jag kunde göra, något litet piller som jag kunde ta som skulle göra det sista läckra bett utseende - och smak - lite mindre tilltalande.
Men ju mer forskare lär sig om människokroppen, desto mer förstår de att det inte finns någon uppsättning hormoner för hungriga, med en separat uppsättning som sparkar av din glassglass. Istället är våra tarmer och deras hormoner ordentligt förenade med våra känslor av belöning och motivation. Den nära relationen visar hur viktigt det är för våra kroppar att hålla oss matade och hur svårt det är att hindra oss från att äta mycket.
Forskare har länge delat upp vårt foderbeteende i två olika kategorier. Den ena, den homeostatiska delen, handlar främst om att se till att vi har tillräckligt med energi för att fortsätta och är lokaliserade till lateral hypotalamus i hjärnan. Den belöningsrelaterade, eller "hedoniska" -komponenten är centraliserad i det mesolimbiska dopaminsystemet, områden i hjärnan brukar refereras när vi pratar om effekterna av kön, läkemedel och rock 'n' roll.
När många av oss tänker på vad som styr aptit, kommer insulin, ghrelin och leptin att tänka på. Alla dessa hormoner är involverade i om vi känner oss hungriga eller inte. Insulin, frisatt från bukspottkörteln när vi tar in och smälter mat, hjälper oss att lägga ner gaffeln. Leptin, frisatt från fettceller, bidrar på liknande sätt till att hjälpa oss att känna oss fulla. Ghrelin, å andra sidan, produceras i mag-tarmkanalen när magen är tom, och ökar när vi kommer närmare vår nästa måltid, vilket bidrar till känslor av hunger.
Andra kemiska budbärare är knutna till de homeostatiska delarna av hunger och är också förknippade med belöningsrelaterade aspekter av att äta. Glukagonliknande peptid-1, frisatt från en liten uppsättning hjärnceller i hjärnstammen, hindrar försökspersoner från att äta fettrik mat specifikt. På samma sätt kan hjärnans infödda cannabinoidsystem främja ätningen när den stimuleras och minska den när den undertrycks (de växtbaserade cannabinoiderna stimulerar detta system, för alla som någonsin har hört talas om "munchiesna"). Orexin, en kemikalie som frigörs från hypothalamus, ökar också mängden djur äter.
Men forskare kan inte skilja energirelaterat ätande från nöjesdrivet utfodring så enkelt. Alla dessa kemikalier (och många fler) konvergerar i samma region i hjärnan, det mesolimbiska dopaminsystemet. Dopamin är förknippat med känslor av nöje och belöning, men det är också kopplat till något som kallas salience, eller om något är framträdande eller viktigt nog att vara uppmärksam på och sedan komma ihåg. "Om dopaminsystemet inte är inblandat i ett beteende ... kommer det inte att hända," säger Roger Adan, en molekylär neurovetenskapsman vid University Medical Center Utrecht i Nederländerna. ”Det är bra att ha ett system som är givande. Det här är ett medfött svar. ”Dopaminsystemet, säger han, ger oss det skarphet som hjälper oss att fokusera på att få när det blir bra.
Behovet utnyttjar möjligheterna innebär att den belöningscentrerade sidan ibland måste prioritera framför energibehovet. Du kanske inte behöver mat just nu, men du måste lära dig och komma ihåg var de välsmakande äpplen är. Och så den energibalanserande hypotalamusen och det mesolimbiska dopaminsystemet har blivit mycket väl anslutna. "Kretsarna är helt sammanflätade," säger Zhiping Pang, en synaptisk fysiolog vid Rutgers University i New Brunswick, NJ "Det är väldigt svårt att reta dem isär."
Ghrelin och leptin har båda receptorer i det hjärnområde där dopamincellkroppar finns. Leptin kan minska avfyrningen av dopaminceller inom detta område, vilket reducerar ett djurs känslighet för matningar, rapporterade Adan och kollegor juli 17 i International Journal of Obesity. Omvänt, ghrelin ökar ett djurs känslighet för matningar genom att öka dopaminsvaret i det mesolimbiska systemet rapporterade Mitchell Roitman, en beteendevetenskapsforskare vid University of Illinois i Chicago, och hans kollegor rapporterade i mars i Journal of Neurochemistry.
Hormonerna från periferin är långt ifrån ensamma. Pang och hans kollegor visade nyligen att glukagonliknande peptid-1 verkar via dopaminsystemet för att undertrycka fettintag (och därför välsmakande) mat hos möss. De publicerade deras resultat augusti 4 år Rapporter Cell.
Orexin, även om det produceras i hypotalamus, är också starkt involverat med dopamin. "Det verkar vara en bro mellan de homeostatiska och hedoniska systemen," säger Mario Perello, en neuroendokrinolog vid Multidisciplinary Institute of Cell biology i La Plata, Argentina. Hans grupp har funnit att orexinproducerande neuroner aktiveras när möss äter en fettrik diet, men ghrelin krävs för att gå från enkel utfodring till att äta fet fet mat, forskarna rapporterar i oktober Psychon.
Leptin och ghrelin, skiljemän av fullhet och hunger, påverkar celler i hjärnan som producerar dopamin - den kemiska budbäraren så ofta förknippad med belöning - men det gör också hormonerna från hypotalamus. Vissa av hormonerna från hypothalamus kan också modulera effekterna av leptin och ghrelin.
Så mitt i dessa korsningssignaler är det svårt att välja ett enda mål för ett läkemedel som kan kontrollera aptiten, än mindre vad vi äter när vi inte är hungriga. Alla molekylära vägar kan leda till dopamin, men att attackera dopamin i sig är tyvärr uteslutet. Det är sant att helt och hållet avskärar det mesolimbiska dopaminsystemet minskar ett djurs motivation för mat. Men det skär också ut allt annat. "Du tar ut dopaminsystemet och du torkar ut belöning," säger Peter Kalivas, en neurovetenskapsman vid Medical University of South Carolina i Charleston. "Det är för nära roten till mänskligt beteende."
En lektion finns i berättelsen om rimonabant, en cannabinoidreceptorantagonist som godkändes i Europa i 2006 för behandling av fetma. Det undertrycker dopaminsystemet och med det matintag. "Det resulterade i viktminskning," säger Adan. ”Men det gjorde också människor deprimerade. Det var inte tillräckligt specifikt. ”Rimanobant var kallas från marknaden i 2009 för rädsla för biverkningar, inklusive psykiatriska effekter.
Andra kemikalier visar mer löfte för att minska överätningen utan lika många biverkningar. Läkemedel som stimulerar glukagonliknande peptid-1 har tidigare godkänts för typ 2-diabetes, och i december var 2014 en av dessa, Saxenda, också godkänd för fetma behandling. Inom hjärnan utsöndras glukagonliknande peptid-1 "endast från en mycket liten grupp neuroner i hjärnstammen," säger Pang. "Det är bara en grupp neuroner så det är lättare att ta itu med."
All den forskningen illustrerar att det inte är korrekt att lägga vissa hormoner i en hungerhink och andra i en låda för belöning. "Jag tror att vi kommer att fokusera mindre på den skillnaden i framtiden," säger Stephanie Borgland, neurovetenskapsman vid University of Calgary i Alberta, Kanada, som publicerade en översyn i mars av mer än 15-kemikalier som interagerar med dopaminsystemet. "När du är hungrig påverkas belöningssystemet, du är i ett negativt belöningstillstånd och du äter för att övervinna den negativa belöningen," säger hon. "Enligt min mening sker de två inte självständigt."
Så medan en muffinresistenspiller förmodligen aldrig är i vår framtid, är en större förståelse för hur livsmedelsintaget fungerar. Men tyvärr är kunskap bara halva striden. "Varje morgon tar jag en kopp kaffe från campuscaféet, och de flesta morgnarna avvecklar jag inte att motstå locket från chokladchipmuffin," säger Roitman ledsen. Hans större förståelse för varför och hur man får snacks, säger han, "gör det inte lättare." Förstå de många kemiska signalerna bakom när och varför vi äter kan ta oss halvvägs där, men vi måste tillämpa den kunskapen på ändra våra vanor för bästa chans att lämna muffinsna ensamma.
;
