Mbele Nutr. 2016; 3: 6.
Imechapishwa mtandaoni 2016 Feb 15. do: 10.3389 / fnut.2016.00006
PMCID: PMC4753312
kuanzishwa
Pamoja na shida ya ugonjwa wa kunenepa sana ulimwenguni inayoendelea kuchukua ushuru wake, mahitaji ya suluhisho yameongezeka. Majadiliano juu ya asili dhidi ya ulezi na saikolojia dhidi ya saikolojia yamekamilika katika kutangaza kunona kama ugonjwa na mashirika fulani ya matibabu. Sababu za mazingira na utabiri wa maumbile, badala ya jukumu la kibinafsi ni lawama, kama ugonjwa mwingine wowote. Mtazamo huu unamaanisha kuwa michakato ya kibaolojia inayosimamia uzito wa mwili kimsingi inafanya kazi katika eneo la fahamu. Ingawa hii imekubaliwa kwa muda mrefu kwa kanuni inayoitwa ya homeostatic ya usawa wa nishati, iko wazi kwa udhibiti wa hedonic. Hapa, tunapima kwa kina swali muhimu jinsi mifano ya panya inaweza kusaidia kuelewa mchango wa michakato ya neoniki ya neural kwa kanuni ya uzani wa mwili. Unapotazama dhana za malipo, uimarishaji, motisha, ulaji wa raha, na mifumo yao ya neural, katika muktadha wa kula na mazoezi, mtazamo mpya unaibuka kuwa udhibiti wa homeostatic na hedonic unahusiana sana na mara nyingi hutenda kwa pamoja kwa kiwango kisichojua. kufikia majibu ya upatanishi wa biolojia. Ingawa majadiliano ya hatua ya kuweka uzito wa mwili yamepuuzwa katika miaka ya hivi karibuni, mada hii inazidi kushinikiza kama jambo muhimu kwa matibabu madhubuti ya ugonjwa wa kunona.
Mbinu za Hedonic Zinazidi Udhibiti wa Homeostatic
Wakati uzito wa mwili wa wanyama na wanadamu unasumbuliwa na vipindi vya kunyonya kupita kiasi au kwa kupita kiasi, hurudi mara moja kwa viwango vya ujanibishaji wa njia ya kupitisha kwa njia ya utaratibu unaoitwa kanuni ya homeostatic inayojumuisha udhibiti wa ulaji wa nishati na nguvu ya nishati (1, 2). Mzunguko wa msingi wa hypothalamic chini ya kanuni hii umejulikana kwa muda mrefu (3) na iliyosafishwa sana, haswa zaidi ya miaka ya 20 iliyopita baada ya ugunduzi wa leptin. Kwa kifupi, idadi mbili za neural zilizo kwenye hypobalamus ya kati zinafanya kama sensorer za nishati ya msingi na hushirikisha mtandao mgumu wa mizunguko ya athari inadhibiti nishati-ndani na nguvu-nje kwa mtindo wa badilolojia [kwa marekebisho, angalia Ref. (4-7)].
Walakini, wakati wengi wanakubaliana na kanuni ya msingi ya homeostatic, kumekuwa na majadiliano mengi kuhusu kiwango halisi cha uzito wa mwili uliotetewa na mifumo inayohusika (8-13). Ni wazi, hakuna uhakika uliowekwa ambao spishi za mamalia zinasimamia uzito wa mwili wao. Badala yake, ni rahisi kubadilika, kulingana na hali zote za ndani na nje ikiwa ni pamoja na utabiri wa maumbile na epigenetic, upatikanaji wa chakula, uwezekano wa chakula, na mambo mengine ya mazingira (10). Hii inadhihirishwa vyema na kiwango cha kutengenezea uzani wa mwili na kiwango cha nyumbani kinachotetewa nyumbani kwa hibernators (14).
Jambo moja ambalo linaaminika kuwa muhimu sana kwa kushawishi kiwango cha kuweka uzito wa mwili ni chakula cha kawaida, haswa kuelekeza uzito wa juu kwa vyakula vyenye kuenea, vyenye calorie-mnene. (Kielelezo (Kielelezo1A) .1A). Mfano ulio wazi wa mabadiliko haya katika uzani uliotetewa wa mwili ni panya ya pika iliyochongwa-na mlo na panya (15). Ingawa inashukiwa kuwa kupatikana kwa vyakula vyenye kuharibika sana, vyenye nguvu-nguvu pia ni jukumu la janga la sasa la ugonjwa wa kunona sana, ni ngumu sana kudhibitisha, kwa sababu ya shida kudhibiti dhati ya nishati na hali ya mazingira kwa wanadamu kwa kipindi kirefu cha wakati iwezekanavyo katika mifano ya wanyama. Maoni yanayokubaliwa sana ni kwamba kwa watu wanaoweza kuhusika na vinasaba, mazingira ya chakula cha obesogenic yana uwezo wa kuanzisha hatua mpya ya kiwango cha juu cha uzani wa mwili ambayo inalindwa pia dhidi ya kufunga na kulazimisha kupita kawaida kama ilivyo kwa watu wa kawaida wa uzito (11). Kwa hivyo, moja ya maswala kuu katika kuelewa kanuni ya uzito wa mwili ni maelezo ya neva kuhusu mabadiliko haya katika uzani wa mwili uliotetewa. Je! Ni mifumo gani ya neural ambayo inaruhusu kupatikana na uwezo wa vyakula vyenye mnene wa nishati kupita nguvu mfumo wa msingi wa ulinzi wa homeostatic? Kuelewa mifumo hii kunaweza kusababisha maendeleo ya dawa maalum au uingiliaji wa tabia katika vita dhidi ya fetma.
Usindikaji wa Hedonic ni sehemu muhimu ya Mfumo wa Udhibiti wa Homeostatic
Maoni kwamba mzunguko wa hedonic na homeostatic neural sio sehemu tofauti lakini ni sehemu ya mfumo huo wa udhibiti unapata shughuli za haraka. Hii ni kwa msingi wa ushuhuda wa mabadiliko ya maoni ya maeneo ya ubongo wa corticolimbic na ishara za kufikiria, na ya hypothalamus na ishara za nje na utambulisho wao wa kihemko na kihemko (Kielelezo. (Kielelezo11B).
Urekebishaji wa chini wa mizunguko ya Corticolimbic ya Utambuzi na Kuhamasishwa na Ishara za Kuingiliana za Upatikanaji wa Lishe
Udhibiti wa chini wa michakato ya hedonic na utambuzi na ishara za ndani sio ufahamu mpya. Kwa kuzingatia umuhimu mkubwa wa virutubishi kwa kuishi, ni sifa ya msingi ya usemi wa njaa na kurudi nyuma kwa mwanzo wa mabadiliko ya mfumo wa neva. Hasa, hali ya njaa inaonyeshwa na sifa ya kuongezeka kwa motisha (mfumo ambao kitu cha lengo kama chakula kinakuwa kinatamaniwa sana na kinachotakiwa - sumaku ya tabia), ambayo inadhihirishwa kwa kinadharia na shughuli iliyoinuliwa ya mfumo wa dopamine ya mesolimbic (16-18). Ni nini mpya, ni baadhi ya wajumbe na mifumo ya neural iliyoonyeshwa kuhusika. Kwa mfano, sasa ni wazi kuwa mmoja wa wasanifu maarufu zaidi wa uzito wa mwili - leptin - modulates hamu ya kula kwa si tu kwenye hypothalamus lakini pia kwenye sehemu za mfumo wa dopamine ya mesolimbic (19-22) na juu ya usindikaji wa hisia za kupendeza na ladha23-25). Vivyo hivyo, ishara zingine nyingi za ndani za upatikanaji wa virutubisho, kama vile ghrelin, matumbo GLP-1 na PYY, na insulini, na sukari na mafuta, kwa sehemu hutenda kwa miundo ya corticolimbic inayohusika katika utambuzi na faida ya udhibiti wa ulaji wa chakula (26-36). Athari juu ya kazi ya utambuzi na homoni hizi zinavutia katika muktadha wa masomo ya wanadamu kuonyesha kuharibika kwa kazi zote za utambuzi na za kimetaboliki kwa wagonjwa feta.37-39). Ingawa kiunga cha kawaida hakijajulikana bado, nadharia inayoongoza inaonyesha kwamba dysbiosis ya matumbo inayotokana na mwingiliano kati ya lishe bora, utumbo wa virusi vya tumbo, na mfumo wa kinga ya ndani na mabadiliko ya baadaye katika kuashiria kwa utumbo-kwa-ubongo na uaminifu wa kizuizi cha ubongo ni muhimu (40-43).
Uundaji wa juu wa chini wa Msimamizi wa Hypothalamic Classical na Sensory, Utambuzi, na Ishara za Kuhamasisha
Dereva mwingine wa mwonekano huu uliojumuishwa ni ufahamu mpya juu ya mabadiliko ya juu ya mzunguko wa kawaida wa nyumbani kwa kusumbua utambuzi na kihemko katika mifumo ya corticolimbic (44). Ulaji wa chakula kilichochochewa, kilicho na masharti hufikiriwa kuwa njia muhimu katika kulisha na wanadamu katika mazingira ya obesogenic (45, 46) na imesomwa katika panya kwa muda mrefu (47). Baadhi ya njia husika zinazohusika na ulaji huu wa chakula unaotokana na utambuzi zimetambuliwa katika panya kwa kuonyesha utegemezi wa makadirio ya amygdala na preortal ya cortex-to-lateral hypothalamus (48, 49). Hivi karibuni, ushahidi wa mabadiliko ya juu ya chini ya neurons ya AGRP katika hypothalamus ya kati, kitovu cha kanuni ya homeostatic ya classical, iliwasilishwa. Neuron hizi zenye nguvu zimedhaniwa kudhibitiwa hasa na mzunguko wa homoni na metabolites kwa kuwa na polepole inayowaka na kupunguka kwa mtindo wa kufungamana na nchi zilizochomwa na kulishwa. Kutumia teknolojia ya kisasa, maalum ya kijeni, ilionyeshwa kuwa shughuli za neva za AGRP pia zinadhibitiwa kwa msingi wa pili na pili kwa matarajio ya hali ya kumeza chakula (50, 51). Hii hisia kali ya nje na udhibiti wa utambuzi juu ya kiwango cha kurusha kwa neuron ya AGRP inawezekana kutekelezwa na pembejeo za moja kwa moja au zisizo za moja kwa moja kutoka kwa idadi ya maeneo ya cortical na subcortical kama inavyoonyeshwa na upelelezi maalum wa virusi wa neuron (52).
Udhibiti wa ulaji wa Chakula na Udhibiti wa Mizani ya Nishati ni Tambua mapema
Ni wazi kwamba classical hypothalamic neural circry inayohusika na udhibiti wa nyumbani wa usawa wa nishati na uzito wa mwili, sawa na udhibiti wa nyumbani wa kazi zingine za mwili, kama sukari ya damu au shinikizo la damu, inafanya kazi zaidi ya ufahamu, kwa kiwango cha kukosa fahamu. Kwa kuongezea na kama ilivyojadiliwa hapo juu, mfumo wa uhamasishaji wa kuhamasisha ambao ishara za kufifia za upungufu wa nishati kama vile gari la leptin ndogo "kutaka" kupitia mfumo wa dopamine ya mesolimbic (16, 18, 53) pia inafanya kazi kwa ufahamu wa nje kama inavyoonyeshwa katika masomo ya neuroimaging ya binadamu (54-56). Hata kwa kukosekana kwa njaa ya kimetaboliki na ishara za uhamasishaji zinazoingiliana, ufahamu wa cue haionekani kuwa muhimu. Hii imeonyeshwa katika panya na ulaji wa chakula cha cue-ikiwa na47, 48). Kwa kuongezea, ubongo wa mwanadamu unaweza kujifunza thamani ya thawabu za fedha na kuzitumia kufanya maamuzi bila usindikaji wa fahamu wa habari za muktadha (57). Ijapokuwa kufanya maamuzi bora kunahitaji kujidhibiti, kuwakilishwa katika kizazi cha mbele cha dorsolateral (58, 59), mabadiliko ya tabia inayoendeshwa na thawabu sio chini ya udhibiti wa eneo hili la ubongo na mara nyingi inazuia uhuru wa kuchukua hatua (60). Mwishowe, shughuli za neural katika maeneo fulani ya ubongo zinaweza kuendelea kwa nyakati kadhaa kabla ya wanadamu kujua uamuzi wao wenyewe (61, 62), kupendekeza kwamba michakato mingi inayoongoza kwa uamuzi inafanyika katika kiwango cha kutojua.
Tabia ya kuingia ndani kwa wanadamu na panya huonekana kuwa sugu sana kwa udhibiti wa utambuzi wakati ni kawaida (63, 64). Katika hali ya kawaida, habari juu ya matokeo iwezekanavyo ni muhimu kwa hatua zilizoelekezwa kwa malengo inayoelekezwa kufanya vitendo kama hivyo kueleweka kwa kushuka kwa thamani. Walakini, tabia ya kawaida haitegemei pia matarajio ya ujifunzaji wa malipo na kwa hivyo haina maana sana kwa mifumo ya kushuka kwa thawabu (64, 65). Duru za neural zinazosimamia tabia zisizo za kawaida zimepangwa tofauti kuliko zile za tabia za kawaida au za moja kwa moja. Tabia zisizo za kitamaduni hutegemea sana hali ya hewa ya ndani (mkusanyiko wa kiini) na gamba la uso wa mapema, ambapo tabia za kitamaduni hutegemea zaidi hali ya dorsolateral (65, 66). Njia za kuhifadhi kumbukumbu na utaratibu wa kukumbuka pia ni tofauti kwa vitendo na tabia zisizo za kawaida na tabia. Kwa kutofautisha kumbukumbu za kupungua ambazo zinahitaji akili fahamu, kumbukumbu za kiutaratibu zinafanya kazi kwa kiwango kikubwa chini ya kiwango cha ufahamu na uhifahishaji husambazwa zaidi (67-69). Kama matokeo, kumbukumbu za kiutaratibu na tabia ya kawaida ya kumeza huongoza huwa ni sugu kwa udhibiti wa utambuzi wa kizuizi na kazi za mtendaji.
Hitimisho
Aina za wanyama zimekuwa muhimu kwa utaftaji wa mifumo ngumu inayoongoza utabiri wa kunona sana. Kwa kuwa idadi kubwa ya loci ya maumbile inayohusishwa na fetma ya mwanadamu inahusishwa na kazi za neural (70), haishangazi kwamba udhibiti wa neural wa ulaji wa chakula na kanuni ya usawa wa nishati ni sehemu kuu ya mifumo hii. Ingawa kazi nzuri kwa wanadamu pia inaanza kutoa michango muhimu, ni njia tu za uvamizi katika panya ambazo zimeweza kutoa maelezo ya fundi. Kama matokeo, dichotomy ya jadi kati ya mifumo ya homeostatic na isiyo ya nyumbani / hedonic inayohusika na udhibiti wa hamu ya kula na udhibiti wa uzito wa mwili, ingawa heuristiki bado ni muhimu, haifafanui tena mwingiliano wa kina wa utendaji wa kazi kati ya mifumo hiyo miwili. Kwa kuongezea, matokeo mengi ya mfumo huu mkubwa wa maingiliano ni kupita ufahamu. Athari za ufahamu huu mpya zinafikia mbali kwani zitaongoza sio tu utafiti wa siku zijazo lakini pia muundo wa tiba za kitabibu na tabia kwa ugonjwa wa kunona sana na shida ya kula.
Msaada wa Mwandishi
HM na CM walisaidia kupata maoni, kukagua vichapo, na kuandika sehemu za maandishi, na kuhariri toleo la maandishi la mapema. EQ-C na SY walihusika katika majadiliano ya wazo la asili, kukagua sehemu za fasihi, kuandika sehemu za maandishi, na kuhariri hati ya maandishi ya kabla. H-RB alichukua wazo la awali kwa maoni, akajadili rasimu kadhaa za muswada huo na wafadhili wote, akapenda maandishi, na akaandika maandishi ya mwisho.
Taarifa ya mashindano ya maslahi
Waandishi wanatangaza kuwa utafiti ulifanyika bila kutokuwepo na uhusiano wowote wa biashara au wa kifedha ambao unaweza kuitwa kama mgogoro wa maslahi.
Fedha
Kazi hii iliungwa mkono na Taasisi za Kitaifa za ruzuku ya Afya DK047348 (H-RB), DK092587 (HM), na DK081563 (CM).
Marejeo