Wie übermäßiges Essen das Gehirn verändert

Fragen Sie sich, ob der Käsekuchen von heute Nachmittag Ihren Körper verändern wird? Während sich die meisten von uns vorstellen, dass es unsere Taille verändert, fragen sich nur wenige, ob es auch das Gehirn verändert. Aber das tut es, und eine kürzlich veröffentlichte Studie (Rossi, 2019) zeigt uns, wie.

Die Vorstellung, dass das Gehirn fast alles beeinflusst, was wir tun, sollte nicht überraschen. Wen wir mögen, wie wir uns fühlen und was wir essen, wird durch die Gehirnaktivität beeinflusst. Tief an der Basis unseres Gehirns liegt eine Gruppe von Zellen, aus denen der Hypothalamus besteht. Der Hypothalamus orchestriert die Kontrolle über verschiedene Verhaltensweisen im Zusammenhang mit dem Überleben der Art; Verhaltensweisen, die, wie ich meinen Schülern oft erzähle, die vier Fs der hypothalamischen Regulation umfassen - kämpfen, fliehen, füttern und sich paaren.

Wie die meisten Hirnregionen ist der Hypothalamus in kleinere Strukturen unterteilt; Diese werden häufig mit Wörtern benannt, die auf Direktionalität hinweisen. Betrachten Sie zum Beispiel den lateralen Hypothalamus. Sein Name impliziert, dass es sich im lateralen Teil des Hypothalamus oder von der Mitte entfernt befindet. Diejenigen von uns, die an motivierten Verhaltensweisen interessiert sind, wissen, dass Sie, um den Einfluss des Gehirns auf die Ernährung zu untersuchen, unweigerlich Wege mit dem lateralen Hypothalamus kreuzen werden. Dies liegt daran, dass die Struktur entscheidend ist, um das Essen zu erleichtern oder zu steigern. Dies geschieht durch Modulation des Stoffwechsels, der Verdauung, der Insulinsekretion und des Geschmacksempfindens, um nur einige Faktoren zu nennen. Der laterale Hypothalamus ist auch artenübergreifend hoch konserviert und eignet sich daher zur Modellierung verschiedener Aspekte des menschlichen Essverhaltens. Wenn Sie also an vermehrtes Essen denken, denken Sie an eine erhöhte Aktivität in Ihrem lateralen Hypothalamus.

Diese Beziehung wurde erstmals in frühen nicht-menschlichen Tierstudien nachgewiesen, die zeigten, dass Nagetiere mit einer Schädigung ihres lateralen Hypothalamus häufig das Fressen verweigerten und umgekehrt, wie zu erwarten war, die Stimulierung oder Aktivierung dieser Region zu unersättlichem Fressen führte. Die Eigenheiten des Zusammenhangs zwischen Essen und lateralem Hypothalamus wurden inzwischen eingehend untersucht, und diese Details gehen über den Rahmen unserer Diskussion hinaus. Seien Sie jedoch versichert, dass viele exzellente Verhaltensneurowissenschaftler eine unermessliche Anzahl von Stunden darauf verwendet haben, unser Verständnis darüber zu informieren, wie der laterale Hypothalamus das Essen und die Belohnung von Nahrungsmitteln vermittelt. Der Artikel von Rossi und Kollegen macht genau das, indem er zeigt, wie übermäßiges Essen den lateralen Hypothalamus umgestaltet und wie sich diese Veränderungen dann auf unsere Ernährung auswirken.

Durch die Kombination verschiedener zellulärer Techniken untersuchten die Experimentatoren, ob eine fettreiche Ernährung die Genexpression von Zellen im lateralen Hypothalamus verändert. Das Experiment wurde entwickelt, um die Genexpression von Zellen in Mäusen, die eine fettreiche Diät erhalten, mit denen zu vergleichen, die eine normale Diät erhalten. Sie entdeckten eine veränderte Genexpression infolge von Fettleibigkeit in einer Vielzahl von Zellen im lateralen Hypothalamus. Die stärksten durch Fettleibigkeit verursachten genetischen Veränderungen traten jedoch in Zellen auf, die ein Protein enthielten, das als vesikulärer Glutamattransporter Typ 2 bezeichnet wurde. Im Allgemeinen verwenden diese Zellen eine schnell wirkende exzitatorische Gehirnchemikalie namens Glutamat. Sie untersuchten diese Zellen weiter und stellten fest, dass sie auf den Zuckerkonsum reagieren. Das Ausmaß der Reaktion hing jedoch vom Motivationszustand der Tiere ab: Wie viel Futter das Tier wollte, wirkte sich auf die Reaktion der Zellen auf Zucker aus.

Die Vorfütterung der Mäuse (Zustand mit geringer Motivation) oder die Einführung einer 24-Stunden-Fastenbedingung (Zustand mit hoher Motivation) vor dem Experiment kontrollierte die Motivation für das Futter. Die Erregungszellen im lateralen Hypothalamus von Tieren im niedrigen Motivationszustand (nicht hungrig) zeigten nach Zuckerkonsum eine stärkere Aktivierung als bei Tieren, die fasteten. Dies zeigt, dass die Nahrungssättigung die Belohnungskodierung für Nahrungsmittel beeinflusst, die im lateralen Hypothalamus auftreten.

Das Interessanteste am Kodierungsprofil dieser exzitatorischen Zellen war, dass eine fettreiche Ernährung auch ihre Ansprechrate veränderte. Zellen von Tieren, die sich regelmäßig ernährten, behielten nämlich ihre Fähigkeit bei, den Zuckerkonsum zu erfassen, aber Zellen von Mäusen, die sich fettreich ernährten, reagierten zunehmend weniger auf Zucker; somit die Veränderung im Gehirn.

Diese Ergebnisse sind neu und aufregend, da sie zeigen, dass eine fettreiche Ernährung die Kodierung für eine Lebensmittelbelohnung in einzelnen Zellen des lateralen Hypothalamus verändert. Darüber hinaus sehen wir jetzt, dass eine chronisch fettreiche Ernährung den lateralen Hypothalamus verändert, indem sie dessen neuronale Reaktion abschreckt und so eine endogene „Bremse“ beim Essen schwächt. Mit anderen Worten, eine fettreiche Ernährung kann Ihr Gehirn verändern, um übermäßiges Essen zu fördern.