Az elhízás megváltoztatja az agy szerkezetét és működését

Egyre több bizonyíték köti össze az elhízást az agy gyulladásával, az agy csökkent volumenével és a memóriahiánnyal. Fotó: Alamy

Nem csak a derékvonal szenved, ha hízol. A kutatók zavaró új összefüggéseket kezdtek megtalálni az elhízás, a memóriavesztés és a demencia között

Utoljára módosítva: 2017. május 9., kedd, 18.30 BST

Lucy Cheke és munkatársai a Cambridge-i Egyetemen nemrégiben meghívtak néhány résztvevőt laboratóriumába egyfajta „kincsvadászatra”.

A résztvevők egy virtuális környezetben navigáltak egy számítógép képernyőjén, és különböző tárgyakat dobtak le útjuk során. Ezután számos kérdésre válaszoltak, hogy teszteljék a feladat emlékét, például arra, hogy hol rejtettek el egy adott tárgyat.

Annak vizsgálata során, hogy mi befolyásolhatta teljesítményüket, arra számíthat, hogy Cheke jobban foglalkozott volna a résztvevő IQ-val - nem a derékvonalukkal. Mégis egyértelmű összefüggést talált testtömeg-indexük - a súlyának a magassághoz viszonyított mértéke - és a látszólagos memóriahiány között: minél magasabb a résztvevő BMI-je, annál rosszabbul teljesítették a Kincsvadász feladatot.

Ezzel Cheke hozzájárult egy kicsi, de egyre növekvő számú bizonyítékhoz, amelyek azt mutatják, hogy az elhízás az agy zsugorodásához és memóriahiányhoz kapcsolódik. Ez a kutatás azt sugallja, hogy az elhízás hozzájárulhat olyan neurodegeneratív állapotok kialakulásához, mint az Alzheimer-kór.

Meglepő módon az is látszik, hogy az elhízás és az emlékezet kapcsolata kétirányú: a túlsúly vagy az elhízás nemcsak a memória működésére hat, hanem a jövőbeni étkezési magatartásra is hatással lehet azáltal, hogy megváltoztatja a korábbi étkezési tapasztalataink emlékeit.

Cheke érdeklődése a téma iránt váratlanul megkezdődött. „Akkoriban azt vizsgáltam, hogy képes vagyok-e elképzelni egy jövőbeni államot, különös tekintettel az ételekkel kapcsolatos döntések meghozatalára” - mondja Cheke. "Ha éhes vagy, akkor a jövődet is éhesnek képzeled el, de úgy tűnik, hogy az elhízott emberek a tényeken alapuló ítéletek alapján hoznak ilyen döntéseket, nem pedig elképzelnek."

Az egyik lehetőség az volt, hogy az elhízás károsíthatja „mentális időutazás” képességüket. A tudományos kutatások már régóta kimutatták, hogy az emlékezet és a képzelet szorosan összefügg egymással, mivel a múlt emlékeinek töredékeit összeillesztjük, hogy megjósolhassuk, hogyan alakulhatnak ki a jövőbeni események.

A kapcsolatnak értelme van, mondja, néhány jelével, miszerint az elhízás befolyásolja az agy azon területeit, amelyekről ismert, hogy felhasználják őket a memóriában és a képzeletben. 2010-ben például a Bostoni Egyetem Orvostudományi Karának kutatói arról számoltak be, hogy egészséges, középkorú, megnövekedett hasi zsírtartalmú felnőtteknél általában valamivel alacsonyabb az agy térfogata. Különösen a hippocampus, a mély agystruktúra, amelyet szereptanulásának és memóriájának köszönhetően néha az agy nyomdájának neveznek, elhízott embereknél lényegesen kisebb volt a soványabb egyéneknél.

Állatkísérletekből is adtak néhány tippet. "A rágcsálók súlyváltozására és étkezési magatartására összpontosító vizsgálatok során az állatok szörnyen tanultak olyan feladatokra, mint például a Morris vízi labirintus" - magyarázza Cheke. "Minél jobban utánanéztem, annál inkább számítottam memóriahiányra, de ez a kérdés még mindig nagyon nyitott volt."

Ezért kísérletezett a kincsvadászattal. Az elhízott résztvevők bizonyára különösen nehezen emlékeztek a különböző tárgyak helyére - néhány fontos bizonyítékot fűztek hozzá a hipotéziséhez, és támogatták azokat a korábbi megállapításokat, amelyek az elhízást közvetetten összekapcsolják a kognitív funkció károsodásával.

A közelmúltban egy agykutatási vizsgálat, amely több mint 500 résztvevőt vett fel, megerősítette, hogy a túlsúly vagy az elhízás nagyobb mértékű korral jár együtt az agyi degenerációval. Ezek a hatások a középkorúaknál voltak a legnagyobbak, akiknél az elhízással kapcsolatos változások az „agyi élet” becsült 10 éves növekedésének feleltek meg.

Az elhízás azonban összetett állapot, számos tényezővel; így még nem világos, hogy pontosan hogyan befolyásolhatja az agy szerkezetét és működését.

"A testzsír az elhízás meghatározó jellemzője, de olyan dolgokat is kapott, mint az inzulinrezisztencia, a magas vérnyomás és a magas vérnyomás" - mondja Cheke. "Ezek együtt járhatnak a viselkedési tényezőkkel [például a túlevés és a testmozgás hiánya], és mindezek potenciálisan változásokat okozhatnak az agyban."

"Például az inzulin fontos neurotranszmitter, és sok bizonyíték van arra, hogy a cukorbetegség a tanulás és a memória változásával jár" - teszi hozzá -, de vannak bizonyítékok arra is, hogy a magas testzsír önmagában az agy gyulladásához vezet, ami szintén problémákat okozhat. ”

A gyulladás egy másik potenciális tettes. Az Arizonai Egyetem pszichológusai több mint 20 000 résztvevő adatait vizsgálták meg az angol longitudinális öregedési tanulmányban, amelyben 1998 és 2013 között 2 évente gyűjtötték össze a C-reaktív fehérje nevű gyulladásos marker memóriájának, BMI-jének és vérplazma szintjének mértékét.

Megállapították, hogy a nagyobb testtömeg összefügg a memóriafunkció csökkenésével, valamint a gyulladásos fehérje magasabb szintjével. Bár ezek a kapcsolatok közvetettek, az eredmények arra engednek következtetni, hogy az agygyulladás az egyik valószínű mechanizmus, amellyel a testtömeg-különbségek befolyásolhatják a kognitív funkciókat az egyébként egészséges, idősödő felnőtteknél.

Az állatkísérletek alátámasztják ezt az elképzelést. Alexis Stranahan, az Augusta Egyetem munkatársai műtéttel eltávolították az elhízott egerek hasi zsírját, majd sovány állatokba ültették át, és megállapították, hogy ez agyi gyulladást, megváltozott szinaptikus funkciót és kognitív deficitet vált ki a befogadóknál.

Azt mutatták tovább, hogy az elhízás aktiválja a mikrogliát, az agy rezidens immunsejtjeit, hogy eltávolítsa a szinapszisokat a hippocampusból. Ez nemcsak az elhízással járó gyulladást köti össze az agy térfogatcsökkenésével, amelyet más vizsgálatokban láttak, hanem feltárja a mögöttes sejtmechanizmust is.

Két irányú utca

Ez különös aggodalomra ad okot, tekintve a legújabb bizonyítékokat, hogy az emlékezet és az elhízás közötti út mindkét irányba vezethet, mivel a figyelem és az emlékezet vezérli étvágyunkat és étkezési magatartásunkat. Más szavakkal, a memória hiánya hízást okozhat.

Korai bizonyíték arra, hogy a memória fontos szerepet játszik az étkezési magatartásban, egy 1998-as tanulmányból származik, amely azt mutatja, hogy a súlyos amnéziában szenvedő betegek könnyen étkezhetnek egymás után, mert nem emlékezhettek arra, hogy éppen ettek.

"Ez azt mutatja, hogy amikor eldöntjük, hogy mennyit együnk, nem csak fiziológiai jelekre alapozzuk a gyomrunkban lévő élelem mennyiségét, hanem olyan kognitív folyamatokra is, mint az emlékezet" - mondja Eric Robinson kísérleti pszichológus. Liverpooli Egyetem.

"Ha a memóriája romlik, vagy csak nem túl jó, akkor túlfogyaszthatja" - teszi hozzá. „Szerettem volna tudni, hogy ezt meg lehet-e fordítani. Ha javítja az ember memóriáját, ez hasznos módszer lehet, hogy kevesebbet esznek? "

Robinson és kollégái 48 túlsúlyos vagy elhízott embert toboroztak és meghívták őket ebédelni a laborba. A résztvevőket véletlenszerűen két csoportra osztották, és hangfelvételeket kaptak, amelyeket meghallgathattak evés közben.

Az egyik csoportba tartozók hangot hallgattak, amely arra utasította őket, hogy figyeljenek az ételükre, míg a másik csoportba tartozók egy hangoskönyvet hallgattak, amely nem élelmiszerhez kapcsolódó tartalmat tartalmaz.

A kutatók ezt követően másnap meghívták őket, bemutattak néhány nagy energiájú harapnivalót és megmérték, hogy mennyit ettek. Megállapították, hogy azok, akiket az előző napi ebédidőre összpontosítottak, csaknem harmadával kevesebbet ettek a harapnivalókból, mint azok, akiket a hangoskönyv elzavart.

Egy nagyobb utóvizsgálat megerősítette ezeket a megállapításokat. Ezúttal Robinson és munkatársai véletlenszerűen összesen 114 nőt osztottak be a két csoport egyikébe, és megpróbálták manipulálni, hogy mennyire voltak tisztában étkezési magatartásukkal.

Ismét minden résztvevőnek ugyanazt az ebédidőt adták, amely egy sonkás szendvicsből, mini kolbász tekercsből, egy csomag chipsből, rizs süteményből, csokoládé aprósüteményből és mag nélküli szőlőből állt.

Mielőtt leültek enni, az egyik csoport résztvevőinek elmondták, hogy részt vesznek az étkezési magatartás vizsgálatában, és meg fogják mérni az elfogyasztott ételek mennyiségét. A többieknek azt mondták, hogy részt vettek egy tanulmányban arról, hogyan változnak gondolkodási folyamataik és hangulataik a nap folyamán.

A kutatók nem találtak általános különbséget a két csoport résztvevői közötti evés között. Azok, akiknek azt mondták, hogy étkezési magatartás vizsgálatában vesznek részt, hajlamosak voltak kevesebb sütit enni, mint a másik csoportba tartozók, nyilvánvalóan azért, mert fokozottabb volt a tudatosságuk saját élelmiszer-fogyasztásukról.

A figyelem és az emlékezet független egymástól, de szorosan kapcsolódnak egymáshoz - nem emlékszünk valamire, amire nem figyeltünk, és ugyanígy emlékezeteink valamiről általában élénkebbek, minél többet foglalkozunk vele.

Ezért lehetséges, hogy az ebéd élénk emléke újra aktiválhatja a test fiziológiai állapotát, így nem érezzük magunkat annyira éhesnek, következésképpen kevesebbet eszünk a vacsoránál. Másrészt, aki ebéd közben elterelte a figyelmét, gyenge emlékei keletkeztek az étkezésről, ezért ha vacsorán átgondolta, éhesebbnek érezheti magát és többet eszik.

Egy 2011-es tanulmányban például a résztvevők fele ebédje közben számítógépen játszott pasziánszot. Valóban, ködös emlékeik voltak az ebédjükről, és később lényegesen több kekszet ettek, mint azok, akik nem.

Ez különösen érdekes, tekintettel arra a bizonyítékra, hogy a túlevés ronthatja a memóriáját, a túlevés és a memóriaproblémák egyaránt erősítik egymást, és csúszós lejtőn tolják el. "Kutatásunk azt sugallja, hogy többet fogyaszthat, ha romlik a memóriája" - mondja Robinson -, így egy olyan ördögi körbe kerül, ahol az egészségtelen életmód rontja a memóriát, és ez a károsodás elősegíti a túlzott fogyasztást. "

Felhívja a figyelmet arra, hogy még mindig vigyáznunk kell, hogy ne vonjunk le határozott következtetéseket, amíg erősebb bizonyítékunk nincs arra, hogy ez az ördögi kör létezik, és valódi hatással van az emberek egészségére. "Ennek az ötletnek intuitív módon van értelme, de még mindig nincs rá közvetlen bizonyíték."