Kesi za Jumuiya ya Lishe
Novemba 2012, pp. 478-487
Hans-Rudolf Berthoud (a1)
DOI: https://doi.org/10.1017/S0029665112000602
Iliyochapishwa mtandaoni: 17 Julai 2012
abstract
Madhumuni ya ukaguzi huu usio wa kimfumo wa fasihi ni kuonyesha mifumo na njia za neural ambazo zinaathiriwa na mambo mbali mbali yanayokuza ulaji wa mazingira ya kisasa ya chakula na kuchunguza njia zinazowezekana za mwingiliano kati ya mifumo ya msingi kama vile hypothalamus na mfumo wa ubongo kimsingi inapokea ishara za ndani za upatikanaji wa mafuta na maeneo ya mwambao kama vile gamba, amygdala na mfumo wa dopamine wa dortamine, kimsingi kusindika ishara za nje. Mtindo wa maisha ya kisasa na mabadiliko yake katika njia tunayokula na kusonga huweka shinikizo kwenye mfumo wa homoeostatic unaowajibika kwa udhibiti wa uzito wa mwili, ambayo imesababisha kuongezeka kwa uzani na fetma. Uwezo wa nguvu ya chakula inayolenga hisia zinazohusika na utendaji wa ubongo wa utambuzi, haswa wa watoto na vijana, unazidi kunyonywa na zana za kisasa za urolojia. Kuongezeka kwa ulaji wa vyakula vyenye minene juu ya mafuta na sukari sio tu kuongeza nguvu zaidi, lakini pia kunaweza kuharibu utendaji wa mifumo ya ubongo inayohusika katika kuhisi virutubishi na katika usindikaji wa hedonic, wa kuhamasisha na utambuzi. Ilihitimishwa kuwa tafiti tu za muda mrefu zinazotarajiwa katika masomo ya wanadamu na mifano ya wanyama wenye uwezo wa kuonesha ulaji wa kupita kiasi na maendeleo ya fetma ni muhimu kubaini sababu muhimu za mazingira na mifumo ya neural inayohusika. Maarifa kutoka kwa masomo haya na kutoka kwa utafiti wa kisasa wa matibabu ya neuromark inapaswa kuzidi kutumika kukuza utumiaji wa vyakula vyenye afya.
Kwa kuzingatia idadi kubwa ya chakula kinacholiwa, ni ajabu kwamba kwa wengi wetu, uzani wa mwili unabaki kuwa mzima wakati wote wa watu wazima. Utulivu huu wa uzito umewekwa kwa mfumo wa udhibiti wa homoeostatic kwenye hypothalamus ambayo inahisi hali ya lishe na metabolic ya mwili na inadhibiti ulaji na matumizi ya nishati. Walakini, sehemu inayoongezeka ya idadi ya watu, kutia ndani watoto na vijana wengi hua na ugonjwa wa kunona na unatarajia kuwa na magonjwa mengine mengi ya kudhoofisha. Mkutano wa viwango vya juu vya kunona sana wakati wa kanuni ya usawa wa nishati ya homoeostatic imesababisha mjadala mkali wa kisayansi na angalau maoni matatu tofauti yameibuka. Ya kwanza ni kwamba ili uzani wa mwili (unaotumika hapa kwa kubadilishana na adiposity) ili uweze kugundua kutoka kwa kawaida, lazima kuwe na kitu kibaya na mdhibiti wa homoeostatic iliyoko kwenye hypothalamus(1). Tabia nyingine inayohusishwa na maoni haya mara kwa mara ni 'uzito uliowekwa' wa mwili uliotetewa. Mtazamo huu unaungwa mkono na ukweli kwamba ikiwa kuna kitu kibaya na mdhibiti wa homoeostatic, kwa mfano, leptin iliyoharibika na / au ishara ya melanocortin, ugonjwa wa kunona hauepukiki.(2). Walakini, ni asilimia chache tu ya ugonjwa wa kunona inaweza kupewa kasoro katika mashine inayojulikana ya mdhibiti wa homoeostatic(3). Idadi kubwa ya watu feta haionekani kuwa na aina mbaya sasa zinazohusiana na ugonjwa wa kunona sana.
Mtazamo wa pili ni kwamba mdhibiti wa homoeostatic hufanya kazi sana kutetea dhidi ya undersupply lakini sio kuzidisha kwa virutubisho, kwamba imeandaliwa kwa kubadilika kwa urahisi wa kutoshea dharura tofauti za ndani na nje kama vile ujauzito na tofauti za msimu, na kwamba hakuna uzito wa mwili uliotetewa. 'weka uhakika'(4-7). Maana yake inaweza kuwa kwamba mabadiliko kutoka kwa uzito bora wa mwili hayahitaji kila wakati kuwa ya kitabibu, lakini inaweza kuwa marekebisho ya kisaikolojia kwa hali maalum.
Mtazamo wa tatu ni pamoja na, mbali na hypothalamus, maeneo mengine ya ubongo kama mfumo wa ubongo, basal ganglia na mifumo ya cortico-limbic katika mzunguko mkubwa wa mdhibiti wa homoeostatic(8-12). Mtazamo huu unasaidiwa na uchunguzi wa athari za kudumu kwa ulaji wa chakula na usawa wa nishati kwa kudadisi maeneo ya ziada ya hypothalamic. Pia itakuwa bora kuelezea jinsi fetma inaweza kukuza katika mazingira yanayobadilika haraka ambayo huingiliana na ubongo wa utambuzi na wa kihemko.
Katika hakiki isiyo ya kimfumo, nitajadili jinsi mzunguko huu wa neural mkubwa, uliyofikiriwa na maoni ya tatu yaliyotajwa hapo awali, unaweza kuhusika katika kudhibiti ushawishi wakati mwingine wa ishara za hisia za ndani na za extero-katika udhibiti wa ulaji wa chakula, nishati matumizi na kanuni ya uzani wa mwili.
Mazingira ya kisasa: majaribu ya kula na epuka shughuli za mwili
Njia tunayoishi, haswa nini, wakati na jinsi tunakula na kufanya kazi imebadilika sana na mabadiliko ya taratibu kutoka kwa kilimo kulingana na jamii inayotegemea zaidi ya miaka 50 au hivyo. Vyakula hupatikana kwa urahisi kwa sehemu kubwa ya idadi ya watu, wakati nafasi ya kufanya kazi kwa mwili na nishati ya kupungua imepungua. Pamoja na kupaa kwa mawasiliano ya elektroniki, ubongo unachukua jukumu maarufu zaidi katika ununuzi na matumizi ya chakula na katika usimamizi wa shughuli za kila siku. Kuna uvamizi wa kila siku na tabia zinazohusiana na chakula na picha za chakula(13, 14). Matangazo na tasnia ya chakula hutegemea zaidi na zaidi juu ya utaalam kutoka kwa wataalamu wa akili na wanasaikolojia, na neuromarketing ndio buzzword mpya. Neuromarketing kwa watoto ina faida kubwa, kwani inazalisha wanunuzi waaminifu wa siku zijazo wa bidhaa za jina la chapa. Utaftaji wa PubMed ambao haukuchafuliwa kwa kutumia maneno 'uuzaji wa chakula' na 'watoto' ulitoa karatasi za 756, 600 yao ilichapishwa baada ya mwaka 2000. Kuzingatia masaa mengi ya kufichua kila siku vyombo vya habari na vifaa vya elektroniki na watoto na vijana(15-17) na mbinu za kushawishi zinazotumika(18-21), neno kuwa 'nikanawa-ubongo' sio sawa. Kwa kweli, njia zile zile zenye nguvu zinaweza kutumiwa kushawishi watoto kula vyakula vyenye afya(22, 23), lakini uwezekano huu unabaki uchunguzwa kidogo. Ingawa teknolojia ya kupunguza makali inatumika na tasnia ya chakula kupata alama za neva kwa kupenda chakula na kutaka, mengi ya ufahamu huu kwa bahati mbaya hayashirikiwi na jamii ya watafiti.
Ulaji wa chakula ulio na masharti wakati kukosekana kwa mahitaji ya kimetaboliki
Tunapozidi kufunuliwa na kumbukumbu za kuamsha kumbukumbu na picha za vyakula siku nzima, hii hufanyika mara kwa mara zaidi wakati tumejaa na imetoka kimetaboli. Haijulikani wazi jinsi njaa hii ya hedon inaweza kusababishwa na kukosekana kwa ishara za kupungua kwa metabolic au wakati wa awamu ya baada ya wakati bado kuna nguvu nyingi zinazoweza kunyonya kwenye utumbo. Je! Kwa nini hatuzi kupuuza tabia hizo na kuchochea? Maelezo kadhaa yanawezekana.
Mfano wa ulaji wa cue-ikiwa, ulaji wa chakula katika panya ulioimarishwa ulitengenezwa na Weingarten(24). Baada ya kuwekewa toni kwa muda mfupi au mwanga (kichocheo kilicho na masharti, CS+) na uwasilishaji wa kikombe cha chakula kinachoweza kuirudiwa katika wanyama waliozuiliwa na chakula, panya hujifunza haraka kwenda kwenye kikombe cha chakula kila wakati CS+ ilikuwa imewashwa. Baada ya panya kurudishwa ad libitum kulisha na vilijaa kamili, CS+ iliendelea kutafuta mbinu ya kikombe cha chakula na chakula kidogo(24), huiga ulaji wa kawaida wa chakula kupitia njia za nje katika masomo ya wanadamu. Katika mfululizo wa masomo ya kifahari, Petrovich alionyesha umuhimu wa mtandao wa neural ikiwa ni pamoja na amygdala, cortex ya medial prelineal na hypothalamus ya baadaye kwa jambo hili kutokea(25-27). Inatokea kwamba pembejeo kwa hypothalamus kutoka kwa gombo la kwanza la amygdala na medial (tazama. Mtini. 1) zinahitajika kuunganisha kichocheo maalum kilicho na athari ya hamu ya kula. Itakuwa ya kufurahisha kuchunguza jukumu la neuron ya baadaye ya orexin na makadirio yao kwa mfumo wa dopamine ya mesolimbic, kwani neurons hizi zimeingizwa kwa ulaji wa chakula wa μ-opioid-ikiwa.(28), ulaji wa chumvi uliyopungua(29) na kurudishwa tena kwa utaftaji wa dawa za kulevya(30). Kama hypothalamus ya baadaye ni sehemu kubwa ya tabia na pato la uhuru wa sensor ya ujumuishaji wa nishati ya hypobalamal, uingizaji huu wa moduli kutoka kwa amygdala na cortex ya mapema inaweza kutoa msingi wa kupitishwa kwa kanuni ya homoeostatic na ishara za nje. Walakini, ikumbukwe kwamba hata Weingarten(24) wala masomo ya Petrovich(25) ilijaribu ikiwa marudio ya muda mrefu ya CS+ mfiduo ulisababisha kupindukia kwa muda mrefu na ukuzaji wa kunona sana na ikiwa sehemu kubwa ya makadirio ya amygdala-hypothalamic yalizuia.
Mtini. 1. (rangi mtandaoni) Mifumo kuu ya neural na njia zinazohusika katika udhibiti wa tabia ya ingestive na udhibiti wa usawa wa nishati na msisitizo juu ya mwingiliano kati ya mfumo wa udhibiti wa nishati ya homoeostatic ya classical katika hypothalamus na brainstem (sanduku za bluu na mishale katika nusu ya chini) na akili ya utambuzi / ya kihemko mifumo (sanduku nyekundu na mishale katika nusu ya juu). Urekebishaji wa chini wa michakato ya utambuzi na ya kihemko na ishara za metabolic na derivatives yake inakamilishwa na (a) kuzunguka kwa homoni na metabolites kaimu sio tu kwenye hypothalamus na mfumo wa ubongo lakini pia kwenye njia za usindikaji wa hisia za nje na pia kwenye sehemu za mfumo wa corticolimbic ( futa mishale ya hudhurungi na mistari iliyovunjika), (b) mkondo wa habari ya hisia ya uke na ya uti wa mgongo kutoka ndani ya mwili hadi ngazi zote za neuraxis, pamoja na kortini (mishale kamili ya bluu yenye mistari thabiti) na (c) ishara za neural zinazozalishwa na sensor ya ujumuishaji wa nishati ya hypothalamic na kusambazwa kwa maeneo yanayohusika katika utoaji wa maamuzi-msingi (mishale ya bluu kamili na mistari thabiti) Pamoja, hizi mvuto wa kupanda moduli huamua kiwango cha usisitizo wa motisha ulioelekezwa kwa virutubisho maalum. Urekebishaji wa juu wa chini wa ulaji wa chakula na matumizi ya nishati na mifumo ya utambuzi na ya kihemko / thawabu inakamilishwa na (a) uingizaji wa hisia za moja kwa moja (ladha na harufu) kwa sensor ya nishati ya hypothalamic na mtoaji wa majibu (mistari ya njano ya giza), (b) pembejeo kutoka kwa amygdala, cortex na mifumo ya usindikaji wa thawabu kwa hypothalamus ya baadaye, inayojibika kwa ishara za nje ili kupata ulaji wa chakula (mistari nyekundu na mishale), (c) pembejeo kutoka kortort, amygdala na basal ganglia kwa njia ya motorbrain extrapyramidal (kihemko. mfumo wa magari, mistari nyekundu iliyovunjika na mishale kamili) na (d) mfumo wa motor wa piramidi kwa udhibiti wa tabia ya hiari (mistari nyekundu iliyovunjika kulia). N. Accumbens, mkusanyiko wa kiini; SMA, eneo la kuongezea motor; BLA, amygdala ya basolateral; CeA, kiini cha kati cha amygdala; VTA, eneo la kuvuta kwa mzunguko; PAG, kijivu cha kutafakari; GLP-1, glucgon-kama-peptide-1; PYY, peptide YY; AT, tishu za adipose; SPA, shughuli za kiwmili za hiari. Imechukuliwa kutoka(12).
Hali ya satiety ya hisia-maalum(31) inaweza kuwezesha ulaji wa kawaida wa chakula katika hali iliyojaa. Mfano wa uwezeshaji huu ni rufaa ya uzoefu mpya wa hisia za chakula, kawaida dessert, mwishoni mwa chakula cha kutuliza. Kidogo inajulikana kuhusu mifumo ya neural inayohusika katika jambo hili, lakini imeonyeshwa kuwa kupunguzwa kwa shughuli za umeme za neuroni kwenye gombo la uso wa mgongo, sehemu ya kingo ya mbele, ya nyani wa macaque, inaweza kuonyesha satiety maalum ya kihemko.(32). Inawezekana kwamba baadhi ya neuroni kwenye gombo la mzunguko wa mzunguko huelekeza pato lao kwa hypothalamus ya baadaye na kwa hivyo kuongeza udhabiti wa mikutano ya chakula iliyo na masharti kati ya milo.
Inawezekana pia kuwa kinachojulikana kama awamu ya cephalic majibu na kuona (au kufikiria tu) chakula kunaweza kusababisha tabia ya hamu (33, 34). Labda ongezeko ndogo la mshono, asidi ya tumbo, insulini na secretion ya gati ambayo huunda mwitikio wa cephalic huamsha hamu ya kula kwa kufanya kazi kwa mishipa ya fahamu au moja kwa moja kwenye ubongo na kwa hivyo kuongeza athari za neural za kuchochea. Tunaweza pia kuwa hatarini zaidi kwa usalama wa chakula wakati wa kufadhaika. Matumizi ya chakula kama njia ya dawa ya kujinasua kukabiliana na mafadhaiko imeonyeshwa(35), ingawa hatujui mifumo ya neural inayohusika. Mwishowe, historia ya kutokuwa na uhakika juu ya usambazaji wa chakula inaweza pia kuongezeka kwa shughuli za kukosekana kwa kukosekana kwa njaa ya moja kwa moja ya metabolic.
Kwa muhtasari, imeonyeshwa wazi kuwa hali ya kuchochea inayoweza kusababisha ulaji wa chakula katika panya zilizojaa na baadhi ya mzunguko muhimu wa neural umetambuliwa. Kwa hivyo, kuchochea kutoka kwa mazingira dhahiri kuwa na uwezo wa kuzidhibiti kwa muda mfupi kanuni za homoeostatic. Walakini, hakuna uchunguzi wa wanyama au wa kibinadamu unaoonyesha moja kwa moja kuwa mfiduo wa muda mrefu wa hali ya kuchochea unaosababisha ugonjwa wa kunona sana.
Kupandishwa kwa njaa ya hedonic na hitaji la metabolic
Wakati vifungu vyenye masharti kama matangazo ya chakula yanapo wakati wa upungufu wa kimetaboliki kama vile kabla au wakati wa kula, zina uwezekano mkubwa wa kuchochea kuzidisha, kwa sababu upungufu wa metabolic huongeza mshono wao wa motisha.(36, 37). Inajulikana kuwa njaa ya kimetaboliki inatufanya kuwajibika zaidi kwa dalili za kuashiria malipo ya chakula na dawa(38, 39). Njia za neural na mifumo iliyohusika katika sifa hii ya usisitiri haueleweki kabisa, lakini maendeleo yamefanywa hivi karibuni. Hasa, imeonyeshwa kuwa ishara za kupungua kwa metabolic katika mfumo wa viwango vya juu vya ghrelin zinazozunguka na viwango vya chini vya leptin, insulini, homoni za tumbo na metabolites mbalimbali zinaweza kuchukua hatua sio tu kwenye maeneo ya kihistoria ya ubongo inayohusika katika usawa wa nishati homoeostasis kama vile. hypothalamus na mfumo wa ubongo lakini pia kwenye maeneo ya ubongo yanayohusika katika usindikaji wa hisia, utambuzi na thawabu (Mtini. 1; pia tazama(40) kwa majadiliano ya kina zaidi).
Tabia za kisasa za kula: kuongezeka kwa upatikanaji, anuwai na saizi ya sehemu
Hata kutokana na kukosekana kwa matangazo ya chakula, tunajikuta tukiwa zaidi na fursa za kula. Ikilinganishwa na mifumo ya zamani ya chakula cha zamani, upatikanaji wa chakula umeongezeka sana nyumbani, kazini na kwa jamii kubwa. Mbali na keki za kuzaliwa na mashine za kuuza kazini na shuleni na kuongezeka kwa maeneo ya chakula haraka, jokofu nyumbani pia hujaa kila wakati tayari kula vyakula. Kwa kuongeza, sahani ya kawaida na saizi ya kuhudumia imeongezeka sana na buffets za kujishughulisha ni kawaida(41). Ingawa kuna tafiti nyingi zinazoonyesha kuwa ghiliba za upatikanaji, anuwai na saizi ya sehemu zina athari ya muda mfupi juu ya ulaji wa chakula katika masomo ya binadamu(42-45), tafiti chache zimeangalia athari za muda mrefu kwenye ulaji na kupata uzito. Katika utafiti mmoja wa kliniki uliodhibitiwa, ilionyeshwa wazi kwamba kuongezeka kwa ukubwa wa sehemu kulisababisha kuongezeka kwa ulaji wa chakula na kupata uzito kwa kipindi cha uchunguzi cha 11 d(46). Walakini, ni ngumu asili na ni ghali kupima ulaji wa chakula katika masomo ya wanadamu kwa usahihi katika masomo ya muda mrefu. Kwa hivyo, uthibitisho wa moja kwa moja kwamba upatikanaji, fursa na aina ya chakula kunaweza kusababisha ugonjwa wa kunona sio nguvu kama inavyodhaniwa. Kwa kuongeza, ushahidi usio wa moja kwa moja kutoka kwa masomo ya sehemu ndogo kulinganisha masomo ya konda na feta(45) ni mdogo kwa ukweli kwamba haiwezi kutofautisha sababu na athari.
Masomo ya wanyama hutoa udhibiti bora zaidi wa majaribio kwa muda mrefu zaidi. Ni wazi, kuwasilisha wanyama kwa ad libitum Lishe yenye mafuta mengi na anuwai (cafeteria) inaweza kusababisha ugonjwa wa sukari na kunona sana(47). Lishe yenye kiwango cha juu cha mafuta sasa imepatikana kibiashara kwa zaidi ya muongo mmoja na maelfu ya masomo yamefanyika; jukumu la utungaji wa lishe na kufurahisha hujadiliwa katika sehemu inayofuata. Kinyume chake, kuna uchunguzi mmoja tu unachunguza jukumu la upatikanaji katika panya. Panya ambazo zilikuwa na ufikiaji wa miiko minne ya kunywa ya sucrose na spout moja ya maji huingiza nishati zaidi na ikapata uzito zaidi katika kipindi cha uchunguzi cha 30 d kuliko panya zilizopata spout moja ya sucrose na spout nne za maji(48). Matokeo haya ni ya kushangaza kweli. Ingawa kizuizi cha papo hapo kinaweza kuelezewa kwa urahisi na hamu ya awali ya kuchukua sampuli kutoka kwa kila spout inayopatikana, ni ngumu kuelewa ni kwanini hakuna mabadiliko kwa muda na kwa nini mifumo ya maoni ya udhibiti wa homoeostatic imeshindwa. Waandishi waliipa jarida la 'Uzito kwa Chaguo', wakidokeza kuwa ni kushindwa kwa panya kufanya chaguo la busara(48). Ni muhimu kudhibitisha matokeo ya jaribio hili, kwani haliweze kupigwa tena na kikundi kingine cha wanasayansi (A Sclafani, mawasiliano ya kibinafsi).
Je! Ni mifumo gani ya neural inayo jukumu la kula chakula chenye nguvu wakati upatikanaji, anuwai na saizi ya sehemu ni kubwa? Hyperphagia inayoweza kupatikana katika masomo ya uzani wa kawaida inaweza kutegemea mifumo ya neural inayofanana na wale wanaohusika katika hyperphagia ya chakula cha cue kama ilivyojadiliwa hapo awali. Tofauti ni kwamba kwa kupindukia kwa njia ya uchochezi, kuchochea ni haraka zaidi. Hiyo ni, ikiwa ishara zinazoonyesha upatikanaji wa chakula sanjari na ishara za kupungua kwa metabolic muda mfupi kabla ya chakula, uwekaji wao utaandaliwa kusababisha mwanzo wa chakula. Chini ya hali kamili ya kimetaboliki, mzunguko ni pamoja na amygdala, kortini ya mapema na hypothalamus ya baadaye, iliyoonyeshwa kuwajibika kwa ulaji wa chakula kwa hali ya panya zilizojaa(25, 27, 49) inawezekana kuhusika.
Vyakula vya kisasa: kutoka kwa mazuri na ya kulevya
Ufanisi ni dhahiri moja wapo kuu ya ulaji wa chakula na inaweza kusababisha maendeleo ya ugonjwa wa kunona sana kwa watu wanaoweza kuhusika. Walakini, uhusiano kati ya uboreshaji na ukuaji wa ugonjwa wa kunona bado hauj wazi. Inayojulikana kama 'French Paradox', matumizi ya vyakula vyenye kupendeza vya Ufaransa / Mediterranean hutoa hatari kidogo kwa ugonjwa wa kunona, na kupendekeza kuwa kuna mambo mengine isipokuwa uwezaji unaosababisha unyonyaji sugu. Vyakula vyenye mnene walio na sukari nyingi na mafuta, na chini katika vitamini na madini (pia huitwa nguvu tupu), vinaweza kuwa jambo muhimu zaidi. Vyakula kama hii vinaweza kuwa vya addictive.
Viwakilishi vya Neural vya kupendeza kwa kula
Ni wazi kwamba thawabu ya thawabu ya chakula sio tu inawakilishwa na ladha na ladha yake wakati wa awamu ya ulaji. Aina tofauti za hisia za kuchochea na hisia za mhemko au hisia zilizo na profaili tofauti za kidunia zinachangia uzoefu wa ujira. Hasa, wakati wa awamu ya baada ya ulaji, virutubisho huingiliana na sensorer kwenye njia ya utumbo, viungo vingine vya pembeni na ubongo yenyewe. Hivi karibuni imeonyeshwa kuwa wakati usindikaji wote wa ladha unapoondolewa na ujanjaji wa maumbile, panya bado hujifunza kupendelea sukari juu ya maji, na kupendekeza kizazi cha tuzo ya chakula kwa michakato ya matumizi ya sukari.(50).
Kwa kuzingatia ushirikishwaji wa furaha na thawabu katika tabia ya ujumuishaji, ni wazi kuwa mifumo mingi ya neural inashirikishwa (kwa uchambuzi zaidi, angalia(51)). Kwa kifupi, fomu ya mapema zaidi ya kupenda na kufurahisha inaonekana kuwa ya asili kwa sehemu za njia za pembeni za gustatory katika mfumo wa ubongo(52-55). Walakini, kwa athari kamili ya hisia ya chakula kizuri na hisia ya kupendeza ya masomo ya wanadamu, ladha inaunganishwa na aina zingine za hisia kama vile kuvuta na kuhisi mdomo. Kuingiliana hufanyika katika maeneo ya mtizamo ikiwa ni pamoja na amygdala, na maeneo ya hisia ya msingi na ya hali ya juu ya kihemko ikiwa ni pamoja na gombo la uso na mzunguko wa uso, ambapo uwakilishi wa hisia za vyakula fulani huundwa.(56-62). Njia halisi za neural kupitia ambazo mitazamo au maonyesho haya ya kihemko husababisha kizazi cha starehe nzuri sio wazi. Uchunguzi unaofaa katika masomo ya wanadamu unaonyesha kuwa raha, kama inavyopimwa na makadirio ya kipimo, inajumuishwa katika sehemu za sehemu ya mzunguko wa jua na labda insortex(55, 63).
Mifumo ya Neural inayowakilisha motisha ya kula
Kusudi la mwisho la tangazo la chakula ni kumshawishi mtu kununua bidhaa fulani za chakula na kuvuta sigara juu yake. Kusudi hili linaweza kuhusishwa na kile kinachotokea katika ulevi wa madawa ya kulevya na pombe, na haishangazi kuwa mifumo kama hiyo ya neural imeingizwa. Ingawa 'kupenda' bidhaa chapa inayoonekana inaonekana kuwa muhimu, 'kuitaka' na kuinunua ni muhimu zaidi kwa uuzaji mzuri. Kulingana na tofauti ya upendeleo / inayotaka katika malipo ya chakula, inawezekana 'kutaka' kitu ambacho hakijapendwa(64). Berridge hufafanuliwa kutaka kama 'usisitizo wa motisha, au motisha kwa malipo kawaida yalisababishwa na vitu vinavyohusiana na tuzo'(36). Mfumo wa dopamine ya mesolimbic na makadirio kutoka eneo la kuvuta kwa sehemu ya ndani hadi kwenye mkusanyiko wa kiini, kortini ya mapema, amygdala na hippocampus inaonekana kama sehemu ndogo ya neural ya kutaka (Mtini. 1). Sherehe ya phasic ya dopamine neurons inayounda kutoka eneo la kuvuta kwa kizio hadi kwa mkusanyiko wa kiini kwenye hali ya hewa ya ndani inahusika katika mchakato wa kufanya maamuzi wakati wa maandalizi (hamu) ya hatua ya tabia ya kughushi.(65, 66). Kwa kuongezea, wakati vyakula vyenye ladha kama vile sucrose vinapomwa, ongezeko linalotegemewa na utamu na mauzo katika viwango vya dopamine hufanyika kwenye mkusanyiko wa nukta.(67-69). Dopamine kuashiria katika mkusanyiko wa kiini kwa hivyo inaonekana kuwa na jukumu katika sehemu zote za hamu na ulaji wa bout ya kumalizika. Kamba ya mkusanyiko wa nukta ni sehemu ya kitanzi cha neural ikiwa ni pamoja na hypothalamus ya baadaye na eneo lenye sehemu ya katikati, na neuroni ya orexin inachukua jukumu muhimu(28, 70-74). Kitanzi hiki kinaonekana kuwa muhimu kwa kupitisha ishara za hali ya kimetaboliki kutoka kwa hypothalamus ya baadaye na kwa hivyo kuashiria usisitizo wa motisha kwa vitu vya malengo, kama ilivyojadiliwa mapema.
Kula na 'hiari ya bure'
Katika masomo ya wanadamu, pia kuna kutaka katika kiwango cha kufahamu zaidi, kilichoelezewa na Berridge kama 'hamu ya utambulisho kwa lengo la kupungua kwa maana ya kawaida ya neno kutaka'(36). Mbali na mfumo wa dopamine ya mesolimbic, maeneo kadhaa ya cortical, kama cortex ya dorsolateral precental na sehemu zingine za mfumo wa kufanya maamuzi zinaweza kuhusika(75). Mwishowe, uamuzi wa fahamu unaweza kufanywa kula kitu cha chakula au kuacha kula. Ingawa hii inaonekana kuwa juu ya 'uhuru wa kuchagua' wa kila mtu, hata maamuzi dhahiri ya ufahamu yanaweza kuwa na sehemu ya kujitambua. Hii ilionyeshwa katika uchunguzi mzuri wa masomo ya wanadamu ambao ulibuniwa kuamua matokeo ya maamuzi kabla na baada ya kufikiwa(76). Hasa, wakati uamuzi wa somo ulifikia mwamko wa ufahamu, tayari ilikuwa imeathiriwa hadi 10 s na fahamu (bila kujua) shughuli za ubongo katika sehemu ya mbele na ya medial pamoja na anterior cingulate cortex na precuneus(76). Kwamba shughuli ya utangulizi ni muhimu kuchagua vizuri katika kazi ya kamari ilionyeshwa kwenye uchunguzi kwa wagonjwa walio na vidonda vya mapema(77). Masomo ya kawaida yakaanza kuchagua vizuri kabla ya kugundua ni mkakati gani uliofanya kazi vizuri zaidi, na walionesha majibu ya mwenendo wa ngozi ya kutarajia kabla ya kujua wazi kuwa ni chaguo hatari. Kwa kulinganisha, wagonjwa wa mapema waliendelea kufanya uchaguzi mbaya na kamwe hawakuonyesha majibu ya kutarajia ya uhuru(77). Matokeo haya yanaonyesha wazi kuwa shughuli za neoniki zisizo chini zinaweza kuongoza tabia ya ndani kabla ya ufahamu wazi. Njia za neural za tabia na udhibiti wa uhuru ambao huepuka ufahamu haueleweke vizuri. Walakini, njia za kutoka sehemu mbali mbali za upishi wa cortical na njia haswa zinazoshuka kutoka amygdala hadi maeneo ya kitamba (pamoja na kijivu cha uso), shina la ubongo na uti wa mgongo zinajulikana kuwa sehemu ya mfumo wa kihemko ambao uko nje ya mipaka ya fahamu. kudhibiti(78-80) (Mtini. 1). Inafurahisha, maeneo mengi ya mfumo wa limbic, pamoja na kortini ina pembejeo za moja kwa moja, za monosynaptic kwa neurons za preganglionic za uhuru.(81), kutoa njia ya mabadiliko ya sauti ya viungo vya pembeni vinavyohusika katika michakato ya metabolic (Mtini. 1).
Uingilianaji wa njia za neural kwa ulaji wa chakula na madawa ya kulevya
Kulingana na uchunguzi kwamba upatikanaji wa dopamine receptor-2 ndani ya dorsal striatum hupunguzwa vivyo hivyo katika masomo yote mawili na walevi wa cocaine(82), mjadala mkali juu ya kufanana kati ya chakula na madawa ya kulevya umepatikana(83-92).
Kama mfiduo wa mara kwa mara wa dawa za dhuluma husababisha mabadiliko yanayoweza kubadilika ambayo husababisha miinuko katika vizingiti vya malipo (uvumilivu unaosababisha kupungua kwa thawabu) ambayo inaharakisha ulaji wa madawa ya kulevya(93-98), mabadiliko yanayofanana ya neural na tabia yanaweza kutabiriwa kutoka kwa kufichua mara kwa mara kwa vyakula vya kulevya. Kwa mfano, ufikiaji wa mara kwa mara wa sucrose unajulikana na kusimamia kutolewa kwa dopamine(99) na dopamine transporter kujieleza(100), na vile vile kubadilisha dopamine D1 na D2-receptor kupatikana katika kiunga cha nukta(99, 101). Mabadiliko haya yanaweza kuwajibika kwa kuongezeka kwa kuzunguka kwa sucrose, uhamasishaji-msukumo wa shughuli za ujanibishaji wa amphetamine, dalili za kujiondoa, kama vile kuongezeka kwa wasiwasi na unyogovu.(99) na ufanisi wa kupunguza nguvu wa vyakula vya kawaida(102).
Mfiduo wa lishe bora ya kahawa katika panya ya Wistar ilisababisha hyperphagia endelevu juu ya 40 d na kizingiti cha baadaye cha uchochezi cha umeme kilichoongezeka kiliongezeka sambamba na kupata uzito wa mwili(103). Usikivu kama huo wa mfumo wa ujira ulionekana hapo awali kwenye panya ambazo zilionyesha dawa za kibinafsi za kahawa au heroin.(93, 94). Dopamine D2-receptor kujieleza katika dorsal striatum ilipunguzwa sana, sambamba na kuzidi kwa kizingiti cha malipo(103), kwa viwango vinavyopatikana katika panya walio na madawa ya kulevya aina ya cocaine(104). Inafurahisha, baada ya 14 d ya kujiondoa kutoka kwa lishe bora, kizingiti cha thawabu haukurekebisha hata ingawa panya walikuwa hypophagic na walipoteza juu ya uzito wa mwili wa 10(103). Hii ni tofauti na hali ya haraka (kuhusu 48 h) katika vizingiti vya malipo katika panya ambavyo vimezuia kujitawala kwa kahawa(94), na inaweza kuonyesha uwepo wa mabadiliko yasiyobadilika yanayosababishwa na yaliyomo katika mafuta mengi (tazama sehemu inayofuata). Kwa kuzingatia uchunguzi kwamba walevi wa kokaini na masomo ya watu feta wanaonyesha kupatikana kwa chini kwa D2-receptor katika dorsal striatum(105), dopamine plastiki kutokana na matumizi ya mara kwa mara ya chakula bora inaweza kuwa sawa na kile kinachotokea na matumizi ya mara kwa mara ya dawa za kulevya. Kwa upande mwingine, kuna ushahidi mdogo wa kushawishi kwa maendeleo ya utegemezi wa chakula kingi cha mafuta(106, 107), ingawa ufikiaji wa mafuta ya mahindi kwa muda mfupi inaweza kuchochea kutolewa kwa dopamine kwenye mkusanyiko wa kiini(108).
Vyakula vya kisasa: kutoka mnene wa nishati hadi sumu
Kuna ushahidi unaoongezeka kutoka kwa masomo ya panya kwamba kula lishe yenye mafuta mengi sio tu kunaweka shinikizo kwenye usawa wa nishati kwa kutoa nishati ya ziada, lakini kwamba inaweza kusababisha uharibifu wa ubongo. Sehemu ya ubongo ambayo inastahili kudhibiti kwa usawa usawa wa nishati, hypothalamus, inaonekana kupotoshwa kwa kula chakula chenye mafuta mengi.(109-115). Kasino tata za mabadiliko ya Masi kupitia ambayo kulisha mafuta mengi huonekana kudhoofisha leptin na ishara ya insulini, muhimu zaidi kwa udhibiti wa uzito wa mwili na homoeostasis ya sukari hivi karibuni imepitiwa na Ryan et al.(116).
Vipimo kutoka kwa majaribio ya kutumia mafuta ya asidi ya mafuta au kuzuia kwa uchochezi wa asidi-mafuta kwenye ubongo unaonyesha kuwa kipindi kifupi cha kulisha mafuta(115, 117) na hata chakula kimoja chenye mafuta mengi(118, 119) zinatosha kuumiza haraka kuumia kwa hypothalamic na kuharibika kwa kazi za kawaida za kuhisi virutubisho na usawa wa nishati ya hypothalamus. Hali mbaya zaidi ni kwamba mfiduo wa kijusi kwa lishe yenye mafuta mengi ya damu ni dhahiri ya kutosha kusababisha kutofaulu kwa hypothalamic.(120). Kwa hivyo, kuashiria uchochezi-uchungu hakuzingatiwi tena kama matokeo ya hali ya feta, lakini huonekana kuwa moja ya hatua za kwanza za kunusurika kwa kunona sana kwa mafuta. Habari tu ya kutia moyo ni kuwa asidi isiyo na mafuta iliyoingizwa moja kwa moja kwenye ubongo wa panya huonekana kufurika kabisa kwa uchochezi wa hypothalamic na ugonjwa wa kunona unaotokana na kula chakula chenye mafuta mengi yaliyo na mafuta mengi kwa wiki za 8(121). Inawezekana kwamba mafuta yaliyojaa hususan yanaweza kusababisha athari hizi kudhoofisha kwa ubongo(122).
Kwa kuongeza athari za moja kwa moja kwenye hypothalamus, lishe yenye mafuta mengi pia huonekana kutatanisha ishara ya kawaida ya satiety kutoka kwenye utumbo. Lishe yenye mafuta mengi inaweza kuchochea kuashiria kwa njia ya upenyezaji kuongezeka kwa utando wa mucosal na vifaa vya kupendeza kama panya kwenye panya ambao huwa hyperphagic na feta, lakini sio kwenye panya ambazo ni sugu(123). Inaonekana zaidi na zaidi kama uwezekano tofauti kwamba mabadiliko katika muundo wa microbiota ya utumbo kupitia kuchochea majibu ya kinga ya ndani, inflammasome, ni asili ya matumbo na hatimaye ya kimfumo na ya kuvimba kwa ubongo(124-127); na tazama ukaguzi wa hivi karibuni wa Harris et al.(128). Vile microbiota inaweza kuhamishwa kati ya masomo, ugonjwa wa kunona sana na ugonjwa wa mafuta-ini inaweza hata kutazamwa kama ugonjwa unaoweza kuambukizwa.(129). Usikivu wa hisia za ushirika wa ndani wa chemo- na sensorer za kuwasiliana na ubongo pia hupunguzwa katika panya na mafuta ya panya wenye mafuta mengi.(130-135).
Matokeo haya mapya yaliyojadiliwa mapema huibua maswali mengi mapya. Ni ngumu kuamini kwamba kula chakula chenye mafuta mengi inapaswa kuanza kuteleza kwa matukio ambayo husababisha ugonjwa wa kunona sana, ugonjwa wa sukari na shida ya akili. Kwa nini kula mafuta yenye macronutrient ambayo hutoa nishati muhimu na huzuia njaa kuwa na matokeo mabaya ya wazi? Haiwezekani kwamba kula 'tunda moja tu' lililokatazwa 'ni dhambi ya lishe, na inabakia kuonekana ikiwa athari za papo hapo zilizopatikana na udanganyifu wa kifabila katika mifumo ya kiakili ya ubongo huiga mifumo ya kiakili ya kweli. Kwa kuongezea, haijulikani ikiwa athari hizo za papo hapo zinajitokeza katika masomo ya wanadamu. Ikiwa itatokea, hesabu ya papo hapo ya upungufu wa lishe ya hypothalamic na milo iliyo na mafuta mengi inaweza kuwa ilibadilishwa hapo zamani kwa kutoa utaratibu wa kuchukua faida ya nyakati za nadra za wingi wa lishe.
Athari sugu za kula mafuta mengi ni ngumu kupuuza, ingawa zinaonekana kuwa mbaya kama athari mbaya. Kwa nini panya haepuki chakula chenye mafuta mengi ambayo inaonekana hufanya iwe mgonjwa? Je! Ilifanyika nini kwa 'hekima ya mwili'? Je! Ni kwa jinsi gani wanyama na mwanadamu walibadilika kufafanua maoni ya ladha na njia za haraka za kujifunza ili kuepuka vyakula vyenye sumu, lakini wanadanganywa kwa urahisi na mafuta yenye sumu?
Mazingira ya kisasa: nafasi ndogo ya kuchoma nishati
Uhakiki huu umeangazia ulaji wa nishati kabisa, lakini ni wazi kwamba mazingira ya kisasa pia yanaathiri utumiaji wa nishati kwa njia kadhaa. Ingawa tunaanza kuelewa neurobiolojia ya ulaji wa chakula katika ulimwengu wa kisasa, tunabaki karibu kabisa bila ujinga kuhusu udhibiti wa neurobiolojia ya shughuli za kiwmili na mazoezi na michakato michanganyiko inayojumuisha udhibiti wa usawa wa nishati(136). Sababu moja inaweza kuwa kwamba tunayo uelewa mdogo wa mawasiliano ya chombo cha homoni (au neural). Ingawa tunajua mengi juu ya utumbo-ubongo na adipose tishu-kuashiria ubongo, hatujui chochote juu ya mawasiliano kati ya misuli ya mazoezi na ubongo na viungo vingine. Hivi majuzi tu, irisin inayotokana na misuli iligunduliwa ambayo inaonekana kusababisha hudhurungi ya tishu nyeupe za adipose(137). Itapendeza kuona ikiwa homoni hii pia inaashiria mifumo ya ubongo inayosimamia usawa wa nishati.
Hitimisho
Kwa wazi, hamu ya kula na ulaji wa chakula huathiriwa na ishara kutoka kwa mwili na mazingira, na mwishowe hunyonywa na tasnia ya chakula kupitia uwanja mpya wa neuromarketing. Ingawa mbinu hizi zinaweza kuwa na nguvu tu ya kuchochea ulaji wa vyakula vyenye afya, hakuna juhudi nyingi zimefanywa kufikia lengo hili. Ishara za mazingira zinazoathiri ulaji wa chakula huingiliana peke na maeneo ya ubongo wa corticolimbic yanayohusika katika utambuzi, mhemko, motisha na kufanya maamuzi. Mifumo hii, ingawa imebadilishwa kwa njia ya chini na ishara za kimetaboliki, inaweza kutoa nguvu na udhibiti wa juu wa chini wa ulaji wa chakula na kanuni za usawa wa nishati, kama inavyoonyeshwa kwa kula bila kukosekana kwa mahitaji ya lishe. Walakini, maonyesho haya mengi ya vitendo vya kudhibiti chini kwa hali ya papo hapo, na masomo ya muda mrefu ni muhimu kuonyesha athari ya kudumu kwa uzito wa mwili. Mwishowe, njia za neural zinazounganisha kazi za corticolimbic na miundo ya hypothalamic na ubongo zinazohusika katika udhibiti wa ulaji wa chakula na usawa wa nishati zinahitaji kuelezewa zaidi. Hasa, michango husika ya uamuzi na ufahamu mdogo wa vitendo na udhibiti wa uhuru unapaswa kuchunguzwa zaidi.
Shukrani
Napenda kumshukuru Katie Bailey kwa usaidizi wa wahariri na Christopher Morrison, Heike Münzberg na Brenda Richards kwa maoni muhimu juu ya rasimu ya mapema ya nakala hii. Kazi hii iliungwa mkono na Taasisi za Kitaifa za Ruzuku ya Afya DK047348 na DK0871082. Mwandishi hatangaza mgongano wa riba.
Marejeo