การกินมากเกินไป, ความอ้วน, และตัวรับ Dopamine (2010)

ไปที่:

นามธรรม

โดปามีนสารสื่อประสาทมีบทบาทสำคัญในวงจรรางวัลสมอง ปริมาณของยาเสพติดอย่างเช่นโคเคนทำให้ระดับโดปามีนเพิ่มขึ้นในสมองลิมบิกรวมทั้งนิวเคลียส accumbens ของ striatum ซึ่งนำไปสู่การเสริมแรงของพฤติกรรมที่เกี่ยวข้อง (1) การศึกษาล่าสุดยังแสดงให้เห็นถึงการมีส่วนร่วมของ striatum ในการให้อาหารในคนอ้วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอนแสดงให้เห็นว่า dopamine striatal D₂ ตัวรับจะลดลงในบุคคลที่เป็นโรคอ้วนเมื่อเทียบกับ D₂ ตัวรับจากคู่หูที่เอนตัว (2) นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าคนอ้วนมีแนวโน้มที่จะกินมากเกินไปเพื่อชดเชยความไวของทารกแรกเกิดทื่อ (3) ข้อบกพร่องแบบอะนาล็อกในการส่งสัญญาณโดปามีนในทารกแรกเกิดได้รับการสังเกตในผู้ที่ติดยาด้วย เนื่องจากการกินมากเกินไปทางพยาธิวิทยานั้นถูกขับเคลื่อนด้วยความสุขและการบังคับให้ดำเนินการต่อไปแม้จะมีผลกระทบทางลบที่เป็นที่รู้จักเช่นการติดยาเสพติดจึงคิดว่าเกี่ยวข้องกับสารสื่อประสาทโดปามีน อย่างไรก็ตามไม่ว่าข้อบกพร่องเหล่านี้ใน D₂ ตัวรับสัญญาณส่งสัญญาณความอ้วนหรือว่าคนที่เป็นโรคอ้วนพัฒนาข้อบกพร่องอันเป็นผลมาจากความผิดปกติของรางวัลเป็นคำถามเปิด

จอห์นสันและเคนนี (4) เริ่มต้นที่จะเข้าใจสรีรวิทยาของการรับประทานอาหารที่ต้องกระทำโดยศึกษาพฤติกรรมของหนูที่สามารถเข้าถึงอาหารที่มีไขมันสูงได้ง่าย ตอนนี้พวกเขาพบว่าวงจรการให้รางวัลสมองที่เกี่ยวข้องกับการให้อาหารมากเกินไปคล้ายกับวงจรที่เกี่ยวข้องกับการติดยา4).

ในการทดลองชุดแรกหนูขนาดเท่ากันถูกเตรียมไว้สำหรับขั้นตอนการให้รางวัลการกระตุ้นสมอง สรุปอิเล็กโทรดกระตุ้นถูกฝังใน hypothalami ด้านข้าง หนูได้รับอนุญาตให้ฟื้นตัวจากขั้นตอนการผ่าตัดและการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในระดับพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับหนูที่จะหมุนวงล้อถูกบันทึกไว้ จำนวนของการกระตุ้นหรือเกณฑ์การให้รางวัลที่มั่นคงนั้นเหมือนกันสำหรับหนูทุกตัว ถัดไปผู้เขียนแบ่งสัตว์ออกเป็นสามกลุ่ม สำหรับ 40 วันหนูชุดแรกมีสิทธิ์เข้าถึง Chow ในห้องปฏิบัติการมาตรฐานเท่านั้น ชุดที่สองสามารถเข้าถึงอาหารได้และใช้เวลาหนึ่งชั่วโมงในการลิ้มลองอาหารสไตล์“ คาเฟทีเรีย” ที่เต็มไปด้วยพลังงานเช่นเบคอนไส้กรอกและเค้ก และชุดที่สามได้ขยายการเข้าถึงทั้งอาหารและอาหารที่มีไขมันสูง เมื่อเวลาผ่านไปหนูที่สามารถเข้าถึงอาหารที่อุดมด้วยพลังงานได้รับน้ำหนักเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าของหนูที่ได้รับการเข้าถึงเฉพาะอาหารที่กินหรือกินในปริมาณที่ จำกัด นอกจากนี้หนูที่มีการเข้าถึงอาหารที่อร่อยกว่านั้นก็จำเป็นต้องได้รับการกระตุ้นมากขึ้นเพื่อหมุนวงล้อซึ่งเป็นจุดเด่นของการขาดรางวัลสมองที่เกี่ยวข้องกับรูปแบบของการติดยาเสพติด

ถัดไปผู้เขียนทดสอบว่าการกินมากเกินไปมีผลกับ D หรือไม่₂ ระดับตัวรับใน striatum ในการทำเช่นนี้ผู้เขียนทำการทดลองซ้ำโดยไม่ใส่ขั้วไฟฟ้า อีกครั้งหนูถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่มที่สามารถเข้าถึงได้เฉพาะอาหารและ จำกัด การเข้าถึงอาหารที่มีไขมันสูงหรือ จำกัด และการเข้าถึงอย่างกว้างขวางสำหรับอาหารที่มีไขมันสูง หลังจากสังเกตเห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของน้ำหนักตัวระหว่างหนูที่กินอาหารอย่างเดียวและมีการเข้าถึงที่กว้างขวางพวกมันถูกฆ่าเพื่อตรวจสอบระดับ D₂ ตัวรับในคอมเพล็กซ์ striatal การวิเคราะห์ Immunoblot พบว่าน้ำหนักตัวของหนูมีความสัมพันธ์ทางลบกับระดับ D₂ ผู้รับ กล่าวอีกนัยหนึ่งยิ่งอ้วนขึ้นเท่าใดความหนาแน่นของ D ก็ยิ่งต่ำลงเท่านั้น₂ ตัวรับใน striatum

เพื่อสร้างการเชื่อมโยงระหว่างระดับของ striatal D₂ ตัวรับและรางวัลสมองในหนูกลุ่มใหม่ผู้เขียนใช้เวกเตอร์ไวรัสที่มีกิ๊บสั้นที่รบกวนอาร์เอ็นเอเพื่อลดการแสดงออกของยีน หนูที่มีค่า D ลดลง₂ ระดับตัวรับหลังจากการล้มลงได้เพิ่มเกณฑ์การให้รางวัลที่คล้ายกับสถานการณ์ที่พบในหนูในอาหารที่อุดมด้วยพลังงานที่เข้าถึงได้มากขึ้น น่าสนใจการศึกษาล่าสุดอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าหนูห่ามโดยเนื้อแท้ได้ลด D₂/D₃ ระดับตัวรับแม้ในกรณีที่ไม่มียาเสพติด (5) ในทางกลับกันก็เป็นไปได้ที่ D สูง₂ ระดับตัวรับอาจเสนอการป้องกันการบริโภคยา (2) ปัญหาที่ยังไม่ได้รับคำตอบที่เกิดขึ้นจากการศึกษาเหล่านี้คือว่าแรงกระตุ้นที่เกิดขึ้นเองนั้นมีความสัมพันธ์กับการกินมากเกินไปผ่านการลด D₂ ระดับตัวรับ

ในการทดลองอีกชุดหนึ่งหนูได้รับการเข้าถึงหนึ่งในสามของอาหารและหลังจาก 40 วันถูกกำหนดให้คาดหวังว่าจะมีการกระแทกเท้าที่ตรงกับสัญญาณไฟ (4) หนูจากทั้งสามกลุ่มก็ได้รับอนุญาตให้กินอาหารที่ให้พลังงานสูงในช่วงเวลาสั้น ๆ หนูที่มีการ จำกัด การเข้าถึงก่อนหน้านี้หรือไม่สามารถเข้าถึงอาหารที่อุดมด้วยพลังงาน binged เมื่อมีการเข้าถึงอาหารที่อร่อย หนูเหล่านี้หยุดกินเมื่อสัญญาณไฟสว่างขึ้น อย่างไรก็ตามความกลัวต่อการกระแทกของเท้าไม่สามารถยับยั้งการให้อาหารในหนูที่มีการเข้าถึงอาหารที่อร่อย การกินมากเกินไปซึ่งคล้ายกับการควบคุมตนเองของยาเสพติดในผลกระทบด้านลบนั้นเป็นอุปสรรคที่ไม่เพียงพอที่จะแสวงหารางวัล

เมื่อนำมารวมกันการศึกษาเหล่านี้จะเถียงกันอย่างมากในความโปรดปรานของการมีส่วนร่วมของวงจรรางวัลสมองในการกินมากเกินไปบังคับ อาร์กิวเมนต์สำหรับบทบาทโดยตรงในโรคอ้วนนั้นมีความน่าสนใจน้อยกว่า เช่นเดียวกับการศึกษาพฤติกรรมทั้งหมดที่ทำกับหนูทดลองควรใช้ความระมัดระวังอย่างที่สุดในการสังเกตการณ์การคาดการณ์ประชากรมนุษย์ ในมนุษย์การกระทำของการกินได้รับอิทธิพลอย่างลึกซึ้งจากปัจจัยทางสังคมวัฒนธรรมและอารมณ์ที่อาจไม่สามารถสังเกตเห็นได้ในสัตว์อื่น ๆ (แม้แต่ในไพรเมตอื่น ๆ ) นอกจากนี้พฤติกรรมการกินอาหารยังมีความสลับซับซ้อนมากกว่าการใช้ยาด้วยตนเอง ตัวอย่างเช่นการกินแซนวิชนั้นเกี่ยวข้องกับประสาทสัมผัสหลายระดับในลักษณะที่การฉีดเฮโรอีนไม่ได้ นอกจากนี้ยากระตุ้นวงจรรางวัลสมองโดยการแทรกแซงโดยตรงที่ผู้รับในขณะที่อาหารทำทางอ้อมผ่านสารเคมีจำนวนมากเช่นฮอร์โมน opioids และ cannabinoids นอกจากนี้ยังควรคำนึงว่าวงจรรางวัลสมองไม่ใช่วงจรเดียวที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมการกิน วงจรอื่น ๆ เช่นการเรียนรู้และแรงจูงใจมีบทบาทสำคัญในการให้อาหารด้วย (2) ในที่สุดก็มีปัจจัยทางพันธุกรรมและเมตาบอลิซึมหลายอย่างที่จูงใจให้บุคคลกินมากเกินไปและมีอิทธิพลต่อแนวโน้มที่จะเป็นโรคอ้วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิจัยมากมายในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมามุ่งเน้นไปที่ leptin และ ghrelin ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่มีผลต่อความอยากอาหาร มันเป็นที่รู้จักกันว่า leptin มีอิทธิพลต่อกิจกรรมการคลอดและพฤติกรรมการกิน (6) เลปตินส่งสัญญาณอย่างไรในไฮโปทาลามัสและ striatal D₂ การส่งสัญญาณตัวรับมีการประสานงานเพื่อควบคุมสภาวะสมดุลพลังงานต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม (7).

อย่างไรก็ตามคำถามที่น่าสนใจก็ปรากฏขึ้น มีการเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างการใช้ยาเสพติดกับการให้อาหารมากไปหรือเปล่า? หนึ่งสามารถพิจารณาปัจจัยจูงใจสำหรับอื่น ๆ ในคลินิก? และในที่สุดตัวแทนการรักษาที่ต่อต้านยาเสพติดจะมีประสิทธิภาพในการรักษาการกินมากเกินไปหรือไม่? ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการศึกษาจะสร้างความรู้ในปัจจุบันเพื่อให้ภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้น

อ้างอิง