Forskning som nämner Binge-Trigger-konceptet

KOMMENTARER: Detta ger bevis för vår teori om en binge-cykel som beskrivs i våra videoklipp och artiklar. Det verkar som om flera mekanismer kan initiera binging i mat och kanske sex, men kronisk överkonsumtion leder till ackumulering av DeltaFosB och beroendeberoende hjärnförändringar.


 

Studie Länkar Insulininsats på hjärnans belöning Kretskort till fetma (2011)

Forskare som rapporterar i juniutgåvan av cellmetabolism, en Cell Press-publikation, har vad de säger är några av de första solida beviset på att insulin har direkta effekter på hjärnans belöningskretsar. Möss vars belöningscentraler inte längre kan reagera på insulin äter mer och blir fet, visar de.

Resultaten tyder på att insulinresistens kan hjälpa till att förklara varför de som är överviktiga kan tycka att det är så svårt att motstå frestelsen av mat och ta tillbaka vikten.

"När du väl är överviktig eller glider in i en positiv energibalans kan insulinresistens i [hjärnans belöningscenter] driva en ond cirkel," sa Jens Brüning från Max Planck-institutet för neurologisk forskning. "Det finns inga bevis för att detta är början på vägen till fetma, men det kan vara en viktig bidragsgivare till fetma och till de svårigheter vi har att hantera den."

Tidigare studier hade främst fokuserat på insulins effekt på hjärnans hypotalamus, en region som styr utfodringsbeteendet i det som Brüning beskriver som ett grundläggande stopp och start "reflex". Men, säger han, vi vet alla att människor äter för mycket av skäl som har mycket mer att göra med neuropsykologi än de gör med hunger. Vi äter utifrån vårt företag, lukten av maten och vårt humör. ”Vi kanske känner oss metta men vi fortsätter att äta”, sa Brüning.

Hans team ville bättre förstå de givande aspekterna av mat och specifikt hur insulin påverkar högre hjärnfunktioner. De fokuserade på centrala neuroner i mitten som frigör dopamin, en kemisk budbärare i hjärnan som är involverad i motivation, bestraffning och belöning bland andra funktioner. När insulinsignalisering inaktiverades i dessa neuroner, möttes mössen fetare och tyngre när de åt för mycket.

De fann att insulin normalt orsakar att dessa neuroner eldar oftare, ett svar som förlorades hos djur som saknade insulinreceptorer. Mössen visade också ett förändrat svar på kokain och socker när maten var bristfällig, ytterligare bevis på att hjärnans belöningscentra beror på insulin för att fungera normalt.

Om resultaten ligger hos människor kan de få verkliga kliniska konsekvenser.

"Sammantaget avslöjar vår studie en kritisk roll för insulinverkan i katekolaminerga nervceller vid långvarig kontroll av utfodring," forskarna skrev. ” Den ytterligare belysningen av den exakta neuronal subpopulation (er) och cellulära mekanismer som är ansvariga för denna effekt kan således definiera potentiella mål för behandling av fetma. ”

Som ett nästa steg sa Brüning att de planerar att genomföra fMRI-studier hos personer som har haft insulin artificiellt levererat till hjärnan för att se hur det kan påverka aktiviteten i belöningscentret.


 

Insulinverkan i hjärnan kan leda till fetma (2011)

Juni 6th, 2011 i neurovetenskap

Fettrik mat gör dig fet. Bakom denna enkla ekvation ligger komplexa signalvägar, genom vilka neurotransmittorerna i hjärnan styr kroppens energibalans. Forskare vid Kölnbaserade Max Planck-institutet för neurologisk forskning och Excellensklyftan i cellulära stressreaktioner i åldringsrelaterade sjukdomar (CECAD) vid universitetet i Köln har klargjort ett viktigt steg i denna komplexa kontrollkrets.

De har lyckats visa hur hormonet är insulin verkar i den del av hjärnan som kallas ventromedial hypothalamus. Konsumtionen av fetma livsmedel orsakar att mer insulin frigörs av bukspottkörteln. Detta utlöser en signaleringskaskad i speciella nervceller i hjärnan, SF-1-neuronerna, i vilka enzymet P13-kinas spelar en viktig roll. Under flera intermediära steg hindrar insulinet överföringen av nervimpulser på ett sådant sätt att känslan av mättnad undertrycks och energiförbrukningen reduceras. Detta främjar övervikt och fetma.

Hypotalamus spelar en viktig roll i energihomeostas: reglering av kroppens energibalans. Särskilda neuroner i denna del av hjärnan, kända som POMC-celler, reagerar på neurotransmittorer och kontrollerar därmed ätbeteende och energiförbrukning. Hormoninsulinet är en viktig budbärare substans. Insulin orsakar att kolhydrater som konsumeras i mat transporteras till målceller (t.ex. muskler) och är då tillgängliga för dessa celler som energikälla. När mat med hög fetthalt konsumeras produceras mer insulin i bukspottkörteln, och dess koncentration i hjärnan ökar också. Interaktionen mellan insulinet och målcellerna i hjärnan spelar också en avgörande roll för kontrollen av kroppens energibalans. De exakta molekylära mekanismerna som ligger bakom kontrollen som utövas av insulin förblir emellertid i stor utsträckning oklart.

En forskningsgrupp ledd av Jens Brüning, chef för Max Planck-institutet för neurologisk forskning och vetenskaplig samordnare av CECAD (Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases), kluster av excellens vid universitetet i Köln har uppnått ett viktigt steg i förklaringen av denna komplexa regleringsprocess.

Som forskarna har visat utlöser insulin i SF-1-neuronerna - en annan grupp neuroner i hypotalamusen - en signaleringskaskad. Intressant nog verkar dessa celler emellertid bara regleras av insulin när fet mat konsumeras och vid övervikt. Enzymet P13-kinas spelar en central roll i denna kaskad av budbärande substanser. I samband med intermediärstegen i processen aktiverar enzymet jonkanaler och därigenom förhindrar överföringen av nervimpulser. Forskarna misstänker att SF-1-cellerna kommunicerar på detta sätt med POMC-cellerna.

Kinaser är enzymer som aktiverar andra molekyler genom fosforylering - tillsatsen av en fosfatgrupp till ett protein eller annan organisk molekyl. "Om insulin binder till sin receptor på ytan av SF-1-cellerna, utlöser det aktiveringen av PI3-kinaset", förklarar Tim Klöckener, första författare till studien. ”PI3-kinaset styr i sin tur bildandet av PIP3, en annan signalmolekyl, genom fosforylering. PIP3 gör motsvarande kanaler i cellväggen permeabla för kaliumjoner. ” Deras tillströmning får neuronet att "avfyra" långsammare och överföringen av elektriska impulser undertrycks.

"Därför hämmar insulin antagligen indirekt POMC-nervceller, som är ansvariga för mättnadskänslan, hos överviktiga människor via mellanstationen i SF-1-neuronerna," antar forskaren. “Samtidigt ökar livsmedelskonsumtionen ytterligare. ” Det direkta beviset att de två typerna av neuroner kommunicerar med varandra på detta sätt återstår att hitta, emellertid.

För att ta reda på hur insulin fungerar i hjärnan jämförde de Kölnbaserade forskarna möss som saknade en insulinreceptor på SF-1-neuronerna med möss vars insulinreceptorer var intakta. Med normal matförbrukning upptäckte forskarna ingen skillnad mellan de två grupperna. Detta skulle indikera att insulin inte utövar ett viktigt inflytande på aktiviteten hos dessa celler i smala individer. När gnagarna matades med hög fetthalt, var emellertid de med den defekta insulinreceptorn smala, medan deras motsvarigheter med funktionella receptorer snabbt ökade. Viktökningen berodde på både en ökning av aptit och minskad kaloriutgift. Denna effekt av insulin kan utgöra en evolutionär anpassning av kroppen till en oregelbunden matförsörjning och förlängda hungersperioder. Om ett överflödigt utbud av fetma livsmedel är tillfälligt tillgänglig kan kroppen lägga ner energireserver särskilt effektivt genom insulins verkan .

Det är för närvarande inte möjligt att säga om resultaten av denna forskning så småningom kommer att bidra till att underlätta riktad intervention i kroppens energibalans. "Vi är för närvarande fortfarande mycket långt ifrån en praktisk tillämpning", säger Jens Brüning. ”Vårt mål är att ta reda på hur hunger och mättnadskänsla uppstår. Först när vi förstår hela systemet som arbetar här, kan vi börja utveckla behandlingar. ”

Mer information: 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. Elvquist, Tamas L. Horvath, Peter Kloppenburg, Jens C. Brüning, fetthaltig matning främjar fetma via insulinreceptor / P13k-beroende hämning av SF-1 VMH-neuroner, naturneurovetenskap, juni 5th 2011

Levereras av Max-Planck-Gesellschaft


 

Binge-mekanism som utlöses av fett inom tarmarna Stimulerande endokannabinoider (2011)

Studien hittar varför vi längtar efter chips och pommes frites

Stephanie Pappas, LiveScience Senior Writer

Datum: 04 juli 2011

Det är svårt att äta bara ett potatischip, och en ny studie kan förklara varför.

Feta livsmedel som chips och pommes frites gör att kroppen producerar kemikalier som de som finns i marijuana, rapporterar forskare idag i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Dessa kemikalier, som kallas "endokannabinoider", är en del av en cykel som får dig att komma tillbaka för bara en bit bit av ostfries, fann studien.

"Detta är den första demonstrationen att signalering av endokannabinoider i tarmen spelar en viktig roll för att reglera fettintaget", säger forskare Daniele Piomelli, professor i farmakologi vid University of California, Irvine, i ett uttalande.

Hemlagad marijuana kemikalier

Studien visade att fett i tarmen utlöser frisättningen av endokannabinoider i hjärnan, men de grå grejerna mellan öronen är inte det enda organet som gör naturliga marijuana-liknande kemikalier. Människans hud gör också grejerna. Hudkanabinoider kan spela samma roll för oss som de gör för krukväxter: Oljigt skydd mot vind och sol.

Endokannabinoider är också kända för att påverka aptiten och smaken, enligt en 2009-studie i PNAS, vilket förklarar munchies som människor får när de röker marijuana.

I den nya studien monterade Piomelli och hennes kollegor råttor med rör som skulle tömma innehållet i magen när de åt eller drack. Dessa magrör tillät forskarna att berätta om fett handlade på tungan, i vilket fall de skulle se en

endokannabinoidfrisättning även med implanterade rör eller i tarmen, i vilket fall de inte skulle se effekten.

Råttorna fick sippa på en hälsoskaka (vaniljesäkerhet), en sockerlösning, en proteinrik vätska som kallas pepton, eller en högfettdriven dryck av majsolja. Därefter bedövade och dissekerade forskare råttorna och frysde snabbt sina organ för analys.

För kärlek till fett

Att smaka på socker och proteiner påverkade inte frisättningen av kroppens naturliga marijuanakemikalier, fann forskarna. Men att äta på fett gjorde det. Resultaten visade att fett på tungan utlöser en signal till hjärnan, som sedan vidarebefordrar ett meddelande ner till tarmen via en nervbunt som kallas vagusnerven. Detta meddelande befaller produktion av endokannabinoider i tarmen, vilket i sin tur driver en kaskad av andra signaler som alla driver samma meddelande: Ät, äta, äta!

Detta budskap skulle ha varit till hjälp i däggdjurens evolutionära historia, sa Piomelli. Fetter är avgörande för överlevnad, och de var en gång svåra att komma med i däggdjursdieten. Men i dagens värld, där en närbutik full av skräpmat sitter i varje hörn, slår vår evolutionära kärlek till fett lätt tillbaka.

Resultaten tyder på att genom att blockera mottagningen av endokannabinoid signaler kan medicinska forskare kunna bryta cykeln som driver människor att överta fet mat. Blockering av endocannabinoidreceptorer i hjärnan kan orsaka ångest och depression, säger Piomelli, men ett läkemedel som är utformat för att rikta sig mot tarmkanalen kan inte utlösa dessa negativa biverkningar.


 

Hur skräpmat primerar hjärnans matsökande beteende (2015)

Februari 23, 2016 av Christopher Packham

(Medical Xpress) —Den nuvarande fetmaepidemin i utvecklade länder bör vara en varning för hälsoombud i utvecklingsländerna med nyligen öppnade marknader. Livsmedelsproducenter, restaurangfranchiseföretag, livsmedelsförsörjningskedjor och annonsörer samarbetar för att skapa miljöer där extremt välsmakande, energitäta livsmedel och deras relaterade ledtrådar är tillgängliga; emellertid har människor fortfarande adaptiv neural arkitektur som är bäst lämpad för en miljö med livsmedelsbrist. Med andra ord kan hjärnans programmering göra det svårt att hantera det moderna livsmedelsekosystemet på ett metaboliskt hälsosamt sätt.

Människor, som alla djur, har gammal genetisk programmering anpassad speciellt för att säkerställa matintag och livsmedelssökande överlevnadsbeteende. Miljöanmärkningar påverkar starkt dessa beteenden genom att ändra neural arkitektur, och företag har förfinat vetenskapen om att utnyttja mänskligt njutningsrespons och kanske oavsiktligt omprogrammerat människors hjärnor för att söka överskottskalorier. I en miljö som är rik på mycket välsmakande, energitäta livsmedel kan livsmedelsrelaterade ledtrådar genomgripande leda till matsökning och överätning oavsett mättnad, en sannolik drivkraft för fetma.

En grupp kanadensiska forskare vid University of Calgary och University of British Columbia publicerade nyligen resultaten av en musstudie i Proceedings of the National Academy of Sciences där de undersökte de neurala mekanismerna bakom dessa förändringar i livsmedelssökande beteende.

Programmering framtida matinriktning beteenden

De rapporterar att den kortsiktiga konsumtionen av extremt välsmakande mat-specifikt sötad fetma livsmedel - faktiskt primer framtida livsmedelstillträdesbeteenden. De fann att effekten medieras av förstärkning av exciterande synaptisk överföring på dopaminneuroner, och varar i dagar efter inledande 24-timmars exponering för sötade fetma livsmedel.

Dessa förändringar inträffar i hjärnans ventrala tegmentala område (VTA) och dess mesolimbiska projektioner, ett område som är involverat i att anpassa sig till miljöanpassningar används för att förutsäga motiverat relevanta resultat - med andra ord är VTA ansvarig för att skapa begär för stimuli som visat sig vara givande på något sätt.

Forskarna skriver, ”Eftersom förbättrad excitatorisk synaptisk överföring till dopaminneuroner tros förvandla neutrala stimuli till framträdande information, kan dessa förändringar i excitatorisk synaptisk överföring ligga till grund för det ökade livsmedelsmetoden som observerats dagar efter exponering för sötad fettrik mat och potentiellt ökad matkonsumtion. ”

Eventuella terapeutiska förhållningssätt till fetma

Den förbättrade synaptiska styrkan varar i dagar efter exponering för mat med hög energi-densitet och förmedlas av ökad excitatorisk synaptisk densitet. Forskarna fann att införandet av insulin direkt till VTA undertrycker excitatoriska synaptisk överföring på dopaminneuroner och helt undertrycker matsökande beteenden som observeras efter 24-timmars tillgång till sötad fetthaltig mat.

Under den perioden av matåtkomst ökar antalet glutamatfrisättningsställen på dopaminneuroner. Insulin verkar för att blockera dessa platser och konkurrerar med glutamat. Med tanke på att detta föreslår ett möjligt terapeutiskt tillvägagångssätt för fetma, skriver författarna, ”Således bör framtida arbete avgöra om intranasalt insulin kan minska överätningen på grund av matpriming inducerad av smaklig matkonsumtion eller mat-relaterade ledtrådar. ”

Mer information: Konsumtion av välsmakande mat primer matmetoder beteende genom snabbt ökande synaptisk densitet i VTA. PNAS 2016; publiceras före utskriften februari 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113

Abstrakt

I en miljö med enkel åtkomst till mycket välsmakande och energisk mat, driver matrelaterade ledtrådar matsökande oavsett mättnad, en effekt som kan leda till fetma. Det ventrala tegmentala området (VTA) och dess mesolimbiska projektioner är kritiska strukturer som är inblandade i inlärningen av miljömässiga signaler som används för att förutsäga motiveringsrelevanta resultat. Priming effekter av livsmedelsrelaterad reklam och konsumtion av välsmakande mat kan driva matintaget. Den mekanism genom vilken denna effekt inträffar, och huruvida dessa primingeffekter varar dagar efter konsumtion, är dock okänd. Här visar vi att kortvarig konsumtion av välsmakande mat kan främja framtida matbeteende och matintag. Denna effekt förmedlas av förstärkningen av den excitatoriska synaptiska överföringen till dopaminneuroner som initialt kompenseras av en övergående ökning av endokannabinoidton, men varar dagar efter en första 24-timmars exponering för sötad fettrik mat (SHF). Denna förbättrade synaptiska styrka förmedlas av en långvarig ökning av excitatorisk synaptisk densitet på VTA-dopaminneuroner. Administrering av insulin i VTA, som undertrycker excitatorisk synaptisk överföring till dopaminneuroner, kan avskaffa beteenden när det gäller livsmedel och matintag som observerats dagar efter 24-timmars tillgång till SHF. Dessa resultat tyder på att även en kortvarig exponering för välsmakande livsmedel kan driva framtida utfodringsbeteende genom att ”omkoppla” mesolimbiska dopaminneuroner.

Tidskriftsreferens: Proceedings of the National Academy of Sciences 


 

Dekoding av neurala kretsar som kontrollerar kompulsiv sackarosökning (2015)

slingor

  • • LH-VTA-neuroner kodar belöningssökande åtgärder efter övergången till vanor
  • • En delmängd av LH-neuroner nedströms VTA kodar belöningsförväntning
  • • LH-VTA-projiceringar ger dubbelriktad kontroll över kompulsiv sackarosökning
  • • Aktivering av LH-VTA GABAergic-projiceringar ökar maladaptivt gnagbeteende

Sammanfattning

Den laterala hypotalamusprojektionen (LH) till det ventrala tegmentala området (VTA) har kopplats till belöningsbehandling, men beräkningarna inom LH-VTA-slingan som ger upphov till specifika aspekter av beteendet har varit svåra att isolera. Vi visar att LH-VTA-neuroner kodar för den inlärda åtgärden att söka en belöning, oberoende av tillgänglighet för belöning. Däremot kodar LH-nervceller nedströms om VTA belöningsförutsägbara ledtrådar och oväntad belöning. Vi visar att inhibering av LH-VTA-vägen minskar "kompulsiv" sackarosökning men inte livsmedelskonsumtion i hungriga möss. Vi avslöjar att LH sänder excitatorisk och hämmande inmatning på VTA dopamin (DA) och GABA neuroner, och att GABAergic projektionen driver matningsrelaterat beteende. Vår studie överlämnar information om typ, funktion och anslutning av LH-neuroner och identifierar en neuralkrets som selektivt kontrollerar kompulsiv sockerförbrukning, utan att förhindra utfodring som är nödvändig för överlevnad, vilket ger ett potentiellt mål för terapeutiska ingrepp för tvångsmässig överätningsstörning.


 

Örexiner bidrar till impulsivitetsdriven förbrukning av givande stimulans och övergång till drog / livsmedelberoende? (2015)

Pharmacol Biochem Behav. 2015 Apr 28.

Alcaraz-Iborra M1, Cubero I2.

Abstrakt

Orexiner (OX) är neuropeptider syntetiserade i den laterala hypotalamiska regionen som spelar en grundläggande roll i ett brett spektrum av fysiologiska och psykologiska funktioner, inklusive upphetsning, stress, motivation eller ätande beteende. Detta papper granskar sig inom ramen för beroendecykeln (Koob, 2010), OX-systemets roll som en nyckelmodulator i kompulsivitetsdriven konsumtion av givande stimulans inklusive etanol, smaklig mat och droger och deras roll i impulsivitet och bingeliknande konsumtion i icke-beroende organismer.

Vi föreslår här att förbrukning av läkemedel och livsmedel i sårbara organismer ökar OX-aktivitet som i sin tur framkallar ökad impulsivitet och ytterligare impulsivitetsdriven bingeförbrukning i en positiv slinga som skulle främja tvångsdriven bingeförbrukning och övergången till drogen / livsmedelsstörningar över tiden.


 

Eskalering i högt fettintag i en binge-ätermodell involverar differentiellt dopaminneuroner i det ventrala tegmentala området och kräver ghrelinsignalering (2015)

Psychon. 2015 okt; 60: 206-16.

Valdivia S1, Cornejo MP1, Reynaldo M1, De Francesco PN1, Perello M2.

Abstrakt

Binge eating är ett beteende som observeras i en mängd olika ätstörningar hos människor. Ad libitum matade gnagare dagligen och tidsbegränsad som utsätts för en fetthaltig diet (HFD) uppvisar robusta händelser med stor ätning som gradvis eskalerar över de första åtkomstarna. Intag eskalering föreslås vara en del av övergången från ett kontrollerat till ett tvångsmässigt eller förlust av kontrollbeteende. Här använde vi en kombination av beteendestudier och neuroanatomiska studier på möss dagligen och tidsbegränsat exponerade för HFD för att bestämma de neuronala hjärnmål som aktiveras - vilket indikeras av markören för cellulär aktivering c-Fos - under dessa omständigheter. Vi använde också farmakologiskt eller genetiskt manipulerade möss för att studera rollen som orexin- eller ghrelin-signalering i moduleringen av detta beteende.

Vi fann att fyra dagliga och tidsbegränsade tillträden till HFD inducerar: (i) en robust hyperfagi med en eskalerande profil, (ii) en aktivering av olika subpopulationer i de ventrala tegmentala områdena dopaminneuroner och accumbensneuroner som i allmänhet , mer uttalad än aktiveringen observerad efter en enda HFD-konsumtionshändelse, och (iii) en aktivering av de hypotalamiska orexinneuronerna, även om orexin-signalblockering inte påverkar eskalering av HFD-intag. Dessutom fann vi att ghrelinreceptor-bristande möss misslyckas med att både eskalera HFD-konsumtionen under de efterföljande exponeringsdagarna och fullt ut framkalla aktivering av den mesolimbiska vägen som svar på HFD-konsumtion. Aktuella data tyder på att eskalering i högt fettintag under upprepade tillträden involverar differentiellt dopaminneuroner i det ventrala tegmentala området och kräver ghrelinsignalering.


 

Opioidsystemet i den mediala prefrontala cortexen medierar binge-liknande ätande (2013)

Addict Biol. 2013 Jan 24. doi: 10.1111 / adb.12033.

Blasio A, Steardo L, Sabino V, Cottone P.

Abstrakt

Binge eating disorder är en beroende-liknande sjukdom som kännetecknas av överdriven mat konsumtion inom diskreta tidsperioder.

Denna studie syftade till att förstå opioidsystemets roll inom den mediala prefrontala cortexen (mPFC) i de konsumtions- och motivationsaspekterna av bingeliknande ätande. För detta ändamål utbildade vi hanrotter för att få antingen en sockerrik, mycket välsmakande diet (Palatable råttor) eller en chow diet (Chow råttor) för 1 timme / dag.

Vi då evärderade effekterna av opioidreceptorantagonisten, naltrexon, ges antingen systemiskt eller platsspecifikt i nukleiblocken (NAcc) eller mPFC på ett fast förhållande 1 (FR1) och ett progressivt förhållande schema för förstärkning för mat.

Slutligen bedömde vi uttrycket av generna proopiomelanokortin (POMC), pro-dynorfin (PDyn) och pro-enkefalin (PEnk), som kodar för opioidpeptiderna i NAcc och mPFC i båda grupperna.

Välsmakande råttor eskalerar snabbt sitt intag av fyra gånger. Naltrexon, när det administreras systemiskt och in i NAcc, reducerade FR1 för mat och motivation att äta under ett progressivt förhållande i både Chow och Palatable råttor; omvänt, när de administrerades i mPFC, var effekterna mycket selektiva för binge-ätande råttor. Vidare fann vi en dubbel ökning av POMC och en ~50% reduktion i PDyn-genuttryck i mPFC hos Palatable råttor, jämfört med kontrollråttor; emellertid observerades inga förändringar i NAcc.

Våra data tyder på att neuroadaptationer av opioidsystemet i mPFC uppträder efter intermittent tillgång till mycket välsmakande mat, som kan vara ansvarig för utvecklingen av binge-liknande ätande.


 

Forskare låser upp mekanismer i hjärnan som skiljer livsmedelskonsumtion från begär (2016)

Mars 8, 2016

Forskare som undersöker ätstörningar studerar ofta kemiska och neurologiska funktioner i hjärnan för att upptäcka ledtrådar för att äta. Förståelse för icke-homeostatisk ätande eller ätande som drivs mer av smak, vana och matvaror - och hur det fungerar i hjärnan kan hjälpa neurovetenskapliga experter att bestämma hur man kontrollerar cravings, bibehålla hälsosamma vikter och främja en hälsosammare livsstil. Forskare vid University of Missouri upptäckte nyligen de kemiska kretsarna och mekanismerna i hjärnan som skiljer livsmedelskonsumtion från begär. Att veta mer om dessa mekanismer kan hjälpa forskare att utveckla läkemedel som minskar överspädning.

"Icke-homeostatisk ätning kan ses som att äta efterrätt efter att du har ätit en hel måltid", säger Kyle Parker, en före detta studerande och utredare vid MU Bond Life Sciences Center. ”Jag kanske vet att jag inte är hungrig, men denna efterrätt är utsökt så jag ska äta den ändå. Vi tittar på vad neurala kretsar är involverade i att driva det beteendet. ”

Matthew J. Will, docent i psykologiska vetenskaper vid MU College of Arts and Science, en forskare i Bond Life Sciences Center och Parkers rådgivare, säger för beteendevetare att äta beskrivs som en tvåstegsprocess som kallas aptitiv och fullbordande faser.

"Jag tänker på neonskylten för en munkbutik - logotypen och doften av varma glaserade munkar är de miljömässiga ledtrådarna som startar begäret, eller den aptitretande fasen", sa Will. "Fulländningsfasen är efter att du har den munken i handen och äter den."

Parker studerade beteendemönstren hos laboratorieråttor genom att aktivera hjärnans nöjescenter, en hotspot i hjärnan som bearbetar och förstärker budskap relaterade till belöning och nöje. Han matade sedan råttorna med en kakdegsliknande diet för att överdriva deras utfodringsbeteende och fann att råttorna åt dubbelt så mycket som vanligt. När han samtidigt inaktiverade en annan del av hjärnan som kallades basolateral amygdala, slutade råttorna att äta. De återvände hela tiden till sina matkorgar på jakt efter mer, men konsumerade bara en normal mängd.

"Det verkade som om råttorna fortfarande längtade efter degen", sa Will. ”De fortsatte att äta men åt helt enkelt inte. Vi upptäckte att vi hade avbrutit den del av hjärnan som är specifik för utfodring - kretsen kopplad till verklig ätning - men inte begäret. I grund och botten lämnade vi det begäret intakt. ”

För att ta reda på vad som hände i hjärnan under begär, satte Parker ett spin-off-experiment. Liksom tidigare slog han på hjärnans område i samband med belöning och nöje och inaktiverade den basolaterala amygdalaen i en grupp råttor men inte den andra. Den här tiden begränsade emellertid mängden hög fetthalt som råttorna hade tillgång till så att båda grupperna åt samma mängd.

Utåt visade båda grupperna av råttor samma utfodringsbeteenden. De åt en del mat, men fortsatte att gå fram och tillbaka till sina matkorgar. Men inne i hjärnan såg Parker tydliga skillnader. Råttor med aktiverade kärnbärare visade ökad dopaminneuronaktivitet, som är förknippad med motiverat beteendebeteende.

Teamet fann också att tillståndet för den basolaterala amygdalaen inte hade någon effekt på dopamin-signaleringsnivåer. I en region i hjärnan kallad hypothalamus såg Parker förhöjda nivåer av orexin-A, en molekyl associerad med aptit, endast hos råttor med aktiverad basolateral amygdala.

"Vi visade att det som kan blockera konsumtionsbeteendet är detta block av orexinbeteendet", sa Parker.

"Resultaten förstärkte idén att dopamin är inblandat i tillvägagångssättet - eller begärfasen - och orexin-A i konsumtionen", sa Will.

Teamet anser att dessa resultat kan leda till en bättre förståelse av de olika aspekterna av överätning och narkotikamissbruk. Genom att avslöja de oberoende kretsarna av längtan vs. den faktiska konsumtionen eller drogen, kan detta leda till potentiella läkemedelsbehandlingar som är mer specifika och har mindre oönskade biverkningar.

Parker och Wills studie, ”Neurala aktiveringsmönster som ligger till grund för basolateral amygdala påverkan på opioiddrivna konsummatiska mot aptitativa fetma utfodringsbeteenden hos råtta, ”Publicerades nyligen i Beteende neurovetenskap. Forskning finansierades delvis av National Institute of Drug Abuse (DA024829).