(L) Необхідність годувати та їсти для задоволення нерозривно пов'язана (2015)

by Бетані Брукшир

ПОСИЛАННЯ - 27 серпня 2015 року

Настільки важко відмовити лише ще одну кекс, або кекс, або печиво. Дослідження гризунів виявляють, чому: Механізми, що контролюють голод та задоволення від їжі, нерозривно переплітаються. 

Ви вже мали кекс. Півтора. Ви знаєте, що ви повні. Але там вони, пухнасті і смачні, чекають перехожих в офісі. Просто думка про них робить рот водою.

Можливо, якщо просто нарізати одну на чверті. Я маю на увазі, що ледве рахується ...

І тоді ми здаємося, наш мозок перекриває кращі судження нашого організму. Коли я знову ловлю себе, як відполірувати цілу тарілку хлібобулочних виробів, я хотів би, щоб я щось міг зробити, якусь маленьку таблетку, яку я міг би взяти, щоб зробити цей останній смачний випічку - і смак - трохи менш привабливим.

Але чим більше вчені дізнаються про людський організм, тим більше вони розуміють, що немає жодного набору гормонів для голодних, з окремим набором, який відбиває ваш запої морозива. Натомість наші кишки та їх гормони міцно сплетені з нашими почуттями нагороди та мотивації. Цей тісний взаємозв'язок показує, наскільки важливо для нашого організму тримати нас у силі, і як важко утримати нас від переїдання.

Дослідники вже давно розділили нашу поведінку годування на дві різні категорії. Перша, гомеостатична частина, в першу чергу стосується того, щоб переконатися, що у нас є достатня кількість енергії, щоб продовжувати роботу, і локалізована вона в бічному гіпоталамусі в мозку. Компонент, пов'язаний з винагородою, або "гедонічний", централізований в мезолімбічній дофаміновій системі, областях мозку, на які зазвичай посилаються, коли ми говоримо про вплив секс, наркотиків та рок н рол.

Коли багато хто з нас замислюються над тим, що контролює апетит, на думку приходить інсулін, грелін та лептин. Усі ці гормони беруть участь у тому, відчуваємо ми голод чи ні. Інсулін, що виділяється з підшлункової залози, коли ми приймаємо та перетравлюємо їжу, допомагає нам відкласти виделку. Лептин, що виділяється з жирових клітин, так само сприяє тому, що ми допомагаємо відчувати себе повноцінними. Грелін, з іншого боку, виробляється в шлунково-кишковому тракті, коли шлунок порожній, і збільшується, коли ми наближаємось до наступного прийому їжі, сприяючи почуттю голоду.

Інші посланці хімічних речовин пов’язані з гомеостатичними частинами голоду, а також пов’язані з аспектами харчування, пов’язаними з винагородою. Подібний глюкагону пептид-1, що виділяється з невеликого набору клітин головного мозку в стовбурі мозку, зупиняє суб'єктів спеціально їсти їжу з високим вмістом жиру. Подібним чином, рідна канабіноїдна система мозку може сприяти харчуванню при стимулюванні та зменшувати його при пригніченні (рослинні канабіноїди стимулюють цю систему для тих, хто коли-небудь чув про "жутки"). Орексин, хімічна речовина, що виділяється з гіпоталамуса, також збільшує кількість їжі тваринами.

Але вчені не можуть відрізнити їжу, пов'язану з енергією, від їжі, що споживається задоволенням. Усі ці хімічні речовини (та багато іншого) сходяться в одній області мозку, мезолімбічній дофаміновій системі. Дофамін асоціюється з почуттям задоволення та винагороди, але він також пов’язаний із чимось, що називається виразністю, або чи є щось видатне чи достатньо важливе, щоб звернути на нього увагу і потім запам'ятати. "Якщо дофамінову систему не причетно до поведінки ... тоді це не відбудеться", - каже Роджер Адан, молекулярний нейрознавець з Університетського медичного центру Утрехт у Нідерландах. «Добре мати систему, яка приносить користь. Це вроджена відповідь. ”Допамінова система, каже він, дає нам поштовх пильності, який допомагає нам зосередитись на тому, щоб отримати, коли отримання добре.

Необхідність використання можливостей означає, що іноді сторона, орієнтована на винагороду, повинна мати пріоритет над потребами в енергетиці. Можливо, вам не потрібна їжа в цю хвилину, але вам потрібно буде навчитися і запам’ятати, де ті смачні яблука. І тому гіпоталамус, який врівноважує енергію, і мезолімбічна система дофаміну стали дуже добре пов'язаними. "Схеми повністю переплетені", - каже Чіпінг Панг, фізіолог-синаптик з університету Рутгерса в Нью-Брансвіку, штат Нью-Джерсі, "Розділити їх дуже важко".

І грелін, і лептин мають рецептори в області мозку, де розташовані клітини дофамінових клітин. Лептин може зменшити випал дофамінових клітин в цій області, знижуючи чутливість тварини до харчових продуктів, Адан та його колеги повідомили, що липень 17 в Міжнародний журнал з ожиріння. І навпаки, грелін підвищує чутливість тварини до їжі збільшуючи реакції на дофамін в мезолімбічній системі, Мітчелл Ройтман, невролог з поведінки в Університеті Іллінойсу в Чикаго, і його колеги повідомили в березні в Журнал нейрохімії.  

Гормони з периферії далеко не поодинці. Нещодавно Панг та його колеги показали, що глюкагоноподібний пептид-1 діє через систему дофаміну, щоб придушити споживання їжі з високим вмістом жиру (і, отже, смачно) у мишей. Вони опублікований їх результати серпень 4 в Cell Reports.

Орексин, хоча і виробляється в гіпоталамусі, також сильно бере участь у дофаміні. "Здається, це міст між гомеостатичною та гедонічною системами", - каже Маріо Перрелло, нейроендокринолог з Мультидисциплінарного інституту клітинної біології в Ла-Плата, Аргентина. Його група виявила, що нейрони, що виробляють орексин, активуються, коли миші їдять дієту з високим вмістом жиру, але грелін повинен переходити від простого годування до споживання жирної їжі, повідомляють дослідники у жовтні Психоневроендокринологія.

Лептин та грелін, арбітри повноти та голоду, впливають на клітини мозку, які виробляють дофамін - той хімічний вісник, який часто асоціюється з винагородою - але так роблять гормони гіпоталамуса. Деякі гормони з гіпоталамусу також можуть модулювати вплив лептину та греліну.

Тому серед цих перехресних сигналів важко вибрати єдину мішень для препарату, який міг би контролювати апетит, не кажучи вже про вживання їжі, яку ми робимо, коли насправді не голодні. Всі молекулярні дороги можуть призвести до допаміну, але атакувати сам дофамін, на жаль, не можна. Це правда, що висічення мезолімбічної дофамінової системи цілком знижує мотивація тварини до їжі. Але це також вирізає все інше. "Ви виймаєте дофамінову систему і видаляєте нагороду", - каже Пітер Калівас, невролог з Медичного університету Південної Кароліни в Чарлстоні. "Це занадто близько до кореня поведінки людини".

Урок можна знайти в оповіданні о римонабант, антагоніст рецептора канабіноїдів, який був затверджений в Європі в 2006 для лікування ожиріння. Він пригнічує дофамінову систему, а разом з нею і прийом їжі. "Це призвело до схуднення", - каже Адан. "Але це також вчинило депресію людей. Це було недостатньо конкретно. Риманобант був вилучено з ринку 2009 для побоювань щодо побічних ефектів, в тому числі психіатричний ефектів.

Інші хімічні речовини демонструють більше обіцянок зменшити переїдання без дуже багатьох побічних ефектів. Препарати, що стимулюють глюкагоноподібний пептид-1, раніше були затверджені для діабету типу 2, а в грудні 2014 одним із них, Saxenda, також був затверджений для лікування ожиріння. У мозку глюкагоноподібний пептид-1 "виділяється лише з дуже невеликої групи нейронів у стовбурі мозку", - каже Панг. "Це лише одна група нейронів, тому її легше боротися".

Все це дослідження свідчить про те, що не можна класти деякі гормони у відро для голоду, а інші - у коробку для винагороди. "Я думаю, що ми будемо менше зосереджуватися на цій різниці в майбутньому", - каже Стефані Боргланд, невролог з університету Калгарі в Альберті, Канада, яка опублікований огляд у березні більш ніж 15 хімічних речовин, які взаємодіють із системою дофаміну. "Коли ви голодні, система на винагороду впливає, ви перебуваєте в негативному стані винагороди, і їсте, щоб подолати цю негативну винагороду", - говорить вона. "На мою думку, це не відбувається самостійно".

Тож хоча таблетки для стійкості до булочок, мабуть, ніколи не будуть у нашому майбутньому, краще розуміння того, як працює прийом їжі. Але, на жаль, знання - це лише половина битви. "Кожного ранку я йду за чашкою кави з кафе кампусу, і більшу частину ранку я завершу, не встоявши проти приманки кекси з шоколадної стружки", - з жалем каже Ройтман. За його словами, його більш глибоке розуміння того, чому і як отримують сніки, не полегшує. Розуміння багатьох хімічних сигналів, коли і чому ми їмо, може зайняти нас на півдорозі, але нам доведеться застосувати ці знання до змінивши наші звички для найкращого шансу залишити кекси в спокої.