Kā pārēšanās maina smadzenes

Vai jūs domājat, vai šīs pēcpusdienas siera kūka mainīs jūsu ķermeni? Lai gan lielākā daļa no mums to iedomājas, mainot vidukļa līniju, maz domā, vai tas maina arī smadzenes. Bet tas notiek, un nesen publicētais pētījums (Rossi, 2019) mums parāda, kā.

Idejai, ka smadzenes ietekmē gandrīz visu, ko mēs darām, nevajadzētu pārsteigt; to, kas mums patīk, kā mēs jūtamies un pat to, ko mēs ēdam, ietekmē smadzeņu darbība. Atrodoties dziļi mūsu smadzeņu pamatnē, dzīvo šūnu grupa, kurā ietilpst hipotalāms. Hipotalāms organizē kontroli pār vairākiem uzvedības veidiem, kas saistīti ar sugas izdzīvošanu; uzvedība, kas, kā es bieži saku saviem studentiem, ietver četrus hipotalāma regulācijas F - cīņas, bēgšanu, barošanu un pārošanos.

Tāpat kā lielākā daļa smadzeņu reģionu, hipotalāms ir sadalīts mazākās struktūrās; tos bieži nosauc, izmantojot vārdus, kas norāda uz virzību. Apsveriet, piemēram, sānu hipotalāmu. Tās nosaukums nozīmē, ka tas atrodas hipotalāma sānu daļā vai prom no vidus. Tie no mums, kurus interesē motivēta uzvedība, zina, ka, pētot smadzeņu ietekmi uz barošanu, jūs neizbēgami šķērsosiet sānu hipotalāmu. Tas ir tāpēc, ka struktūrai ir izšķiroša nozīme, lai atvieglotu vai palielinātu ēšanu. To dara, modulējot vielmaiņu, gremošanu, insulīna sekrēciju un garšas sajūtas, nosaucot dažus faktorus. Sānu hipotalāms ir arī ļoti saglabājies dažādās sugās un tādējādi piemērots dažādu cilvēku ēšanas paradumu modelēšanai. Tātad, domājot par pastiprinātu ēšanu, padomājiet par palielinātu aktivitāti sānu hipotalāmā.

Par šīm attiecībām pirmo reizi liecināja agrīni pētījumi par dzīvniekiem, kas nav veikti ar dzīvniekiem, un tie parādīja, ka grauzēji, kuriem ir bojājumi sānu hipotalāmā, bieži atsakās ēst un, gluži pretēji, kā varētu sagaidīt, šī reģiona stimulēšana vai aktivizēšana izraisīja negausīgu ēšanu. Kopš tā laika ir plaši pētītas saiknes starp ēšanu un sānu hipotalāmu īpatnības, un šīs detaļas ir ārpus mūsu diskusijas jomas. Tomēr esiet droši, ka daudzi izcili uzvedības neirozinātnieki ir veltījuši neizmērojamu stundu skaitu, lai informētu mūsu izpratni par to, kā sānu hipotalāms ir starpnieks ēšanas un pārtikas atlīdzībai. Rosi un viņa kolēģu raksts tieši to dara, parādot, kā pārēšanās pārveido sānu hipotalāmu un kā šīs izmaiņas pēc tam ietekmē to, kā mēs ēdam.

Apvienojot dažādas šūnu metodes, eksperimentētāji pārbaudīja, vai diēta ar augstu tauku saturu maina šūnu gēnu ekspresiju sānu hipotalāmā. Eksperiments tika izstrādāts, lai salīdzinātu šūnu gēnu ekspresiju pelēm, kuras lieto diētu ar augstu tauku saturu, salīdzinot ar tām, kuras saņem normālu uzturu. Viņi atklāja mainītu gēnu ekspresiju aptaukošanās rezultātā dažādās šūnās sānu hipotalāmā. Tomēr vislielākās aptaukošanās izraisītās ģenētiskās izmaiņas notika šūnās, kas satur olbaltumvielu, ko sauc par 2. tipa vezikulāro glutamāta transporteru. Parasti šajās šūnās tiek izmantota ātras darbības ierosinoša smadzeņu ķimikālija, ko sauc par glutamātu. Viņi vēl vairāk pārbaudīja šīs šūnas un atklāja, ka tās reaģē uz cukura patēriņu; tomēr reakcijas lielums bija atkarīgs no dzīvnieku motivācijas stāvokļa: cik daudz barības dzīvnieks vēlējās, tas ietekmēja šūnu reakciju uz cukuru.

Pirms eksperimenta barošana ar pelēm (zemas motivācijas stāvoklis) vai 24 stundu badošanās stāvokļa ieviešana (augstas motivācijas stāvoklis), pirms eksperiments kontrolēja pārtikas motivāciju. Zema motivācijas stāvokļa (ne izsalkušu) dzīvnieku sānu hipotalāma ierosmes šūnas pēc cukura patēriņa aktivizējās vairāk nekā dzīvnieki, kuri gavēja. Tas parāda, ka pārtikas piesātinājums ietekmē atalgojuma kodējumu pārtikai, kas rodas sānu hipotalāmā.

Pats interesantākais šo ierosmes šūnu kodēšanas profilā bija tas, ka diēta ar augstu tauku saturu mainīja arī to reakcijas ātrumu. Proti, dzīvnieku šūnas, kas lieto regulāru uzturu, saglabāja spēju noteikt cukura patēriņu, bet pelēm, kurās uzturā bija daudz tauku, šūnas pakāpeniski kļuva mazāk reaģējošas uz cukuru; tādējādi izmaiņas smadzenēs.

Šie atklājumi ir jauni un aizraujoši, jo tie parāda, ka diēta ar augstu tauku saturu maina kodējumu pārtikas atlīdzībai atsevišķās sānu hipotalāma šūnās. Turklāt tagad mēs redzam, ka hroniska diēta ar augstu tauku saturu modificē sānu hipotalāmu, atturot viņu nervu reakciju un tādējādi vājinot ēšanas endogēno “bremzi”. Citiem vārdiem sakot, diēta ar augstu tauku saturu var mainīt jūsu smadzenes, lai veicinātu pārēšanās.