KOMMENTARER: Studien visar att en naturlig förstärkare - socker - kan orsaka samma effekter som ett beroendeframkallande läkemedel: beroende, tolerans och tillbakadragande. Socker orsakade förändringar i dopaminfunktionen - det vill säga dysregulering av dopamin.
Råttor drack mer alkohol än normalt efter att sockerförsörjningen var avskuren och visade att bingeingbeteendet hade förfalskat förändringar i hjärnans funktion.
ScienceDaily (dec. 11, 2008) - En forskare från Princeton University presenterar nya bevis idag visar att socker kan vara ett beroendeframkallande ämne, som driver sin makt över hjärnorna hos labbdjur på ett sätt som liknar många missbruksmedel.
Professor Bart Hoebel och hans team i Psykologiska institutionen och Princeton Neuroscience Institute har studerat tecken på sockerberoende hos råttor i åratal. Hittills har råttorna under studien träffat två av de tre elementen av beroende. De har visat ett beteendemönster av ökat intag och visade sedan tecken på tillbakadragande. Hans nuvarande experiment fångade begär och återfall för att slutföra bilden.
"Om bingeing på socker verkligen är en form av beroende, bör det finnas långvariga effekter i hjärnorna hos sockerberoende," sade Hoebel. "Begär och återfall är kritiska komponenter i missbruk, och vi har kunnat demonstrera dessa beteenden hos socker-bingeing råttor på ett antal sätt."
Vid årsmötet vid American College of Neuropsychopharmacology i Scottsdale, Ariz., Kommer Hoebel att rapportera om djupa beteendeförändringar hos råttor som genom experimentella förhållanden har utbildats för att bli beroende av höga doser socker.
"Vi har den första uppsättningen omfattande studier som visar det starka förslaget om sockerberoende hos råttor och en mekanism som kan ligga till grund för det", sa Hoebel. Resultaten kunde så småningom få konsekvenser för behandlingen av människor med ätstörningar, sade han.
I Hoebels experiment försökte försöksdjur som nekades socker under en längre tid efter att ha lärt sig binge arbetade hårdare för att få det när det återinfördes för dem. De konsumerade mer socker än de någonsin haft tidigare, vilket tyder på begär och återfall. Deras motivation för socker hade ökat. "I det här fallet får avhållsamhet att hjärtat växer sig bättre", sa Hoebel.
Råttorna drack mer alkohol än normalt efter att deras sockertillförsel stängdes av, vilket visade att det binge-beteendet hade skapat förändringar i hjärnans funktion. Dessa funktioner fungerade som "portar" till andra vägar för destruktivt beteende, såsom ökat alkoholintag. Och efter att ha fått en dos amfetamin normalt så minimal att den inte har någon effekt, blev de signifikant hyperaktiva. Den ökade känsligheten för psykostimulanten är en långvarig hjärneffekt som kan vara en del av missbruk, sade Hoebel.
De uppgifter som Hoebel presenterar finns i ett forskningsblad som har lämnats in till Journal of Nutrition. Besökande forskare Nicole Avena, som fick sin Ph.D. från Princeton i 2006 och Pedro Rada från Universitetet i Los Andes i Venezuela skrev papperet med Hoebel.
Hoebel har varit intresserad av hjärnmekanismerna som styr aptit och kroppsvikt sedan han var en grundutbildning vid Harvard University som studerade med den berömda behavioristiska BF Skinner. På Princeton-fakulteten sedan 1963, har han pionjär studier om de mentala fördelarna med att äta. Under det senaste årtiondet har Hoebel ledt arbete som nu har genomfört en djurmodell av sockerberoende.
Hoebel har visat att råttor äter stora mängder socker när de är hungriga, ett fenomen som han beskriver som sockerbingeing, genomgår neurokemiska förändringar i hjärnan som verkar efterlikna de som produceras av missbruksämnen, inklusive kokain, morfin och nikotin. Socker inducerar också beteendemässiga förändringar. "I vissa modeller, orsakar sockerbingeing långvariga effekter i hjärnan och ökar benägenheten att ta andra droger av missbruk, såsom alkohol," sade Hoebel.
Hoebel och hans lag har också funnit att en kemikalie som kallas dopamin frigörs i en region i hjärnan känd som kärnan accumbens när hungriga råttor dricker en sockerlösning . Denna kemiska signal antas utlösa motivation och, i slutändan med repetition, beroende.
Forskarna genomförde studierna genom att begränsa råttor av maten medan råttorna sov och i fyra timmar efter att ha vaknat. "Det är lite som att missa frukost", sa Hoebel. "Som ett resultat äter de snabbt lite chow och dricker mycket sockervatten." Och, tillade han, "Det är det som kallas överätning - när man äter mycket på en gång - i det här fallet bungar de på en 10 procent sackaroslösning, som är som en läsk."
Hungriga råttor som bingar på socker ger upphov till dopamin i hjärnan. Efter en månad anpassar strukturen hos hjärnorna hos dessa råttor till ökade dopaminnivåer, vilket visar färre av en viss typ av dopaminreceptor än de brukade ha och fler opioidreceptorer. Dessa dopamin- och opioidsystem är inblandade i motivation och belöning, system som styr önskar och gillar något. Liknande förändringar ses också i hjärnorna hos råttor på kokain och heroin.
I experiment har forskarna kunnat framkalla tecken på tillbakadragande hos försöksdjur genom att ta bort deras sockertillförsel. Råttornas hjärnnivåer av dopamin sjönk och som ett resultat uppvisade de ångest som ett tecken på tillbakadragande. Råttornas tänder pratade, och varelserna var ovilliga att ge sig ut i den öppna armen av sin labyrint och föredrog att stanna i ett tunnelområde. Normalt gillar råttor att utforska sin miljö, men råttorna i sockeruttag var för angelägna att utforska.
Resultaten är spännande, sade Hoebel, men mer forskning behövs för att förstå konsekvenserna för människor. Den mest uppenbara ansökan om människor skulle vara inom ätstörningar.
"Det verkar möjligt att hjärnanpassningar och beteendemässiga tecken som ses hos råttor kan förekomma hos vissa individer med binge-ätstörning eller bulimi," sade Hoebel.
”Vårt arbete ger kopplingar mellan de traditionellt definierade ämnesanvändningsstörningarna, som narkotikamissbruk, och utvecklingen av onormala önskningar om naturliga ämnen.
Denna kunskap kan hjälpa oss att utveckla nya sätt att diagnostisera och behandla missbruk hos människor. ”
;
