Miért ízlik a kalóriákat finoman: Étkezés és az agy

A cukor akkor is élvezetes, ha nem édes - fontos nyom az elhízás fokozódásához

Iratkozzon fel a Scientific American ingyenes hírlevelére.

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Regisztráció "data-newsletterpromo button-link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "ArticleBody">

Az elhízás-járvány fokozott tudományos érdeklődést váltott ki arról, hogy az agy hogyan irányítja az emberi táplálkozási magatartást. Miért éhezünk? Milyen biológiai mechanizmusok mondják meg nekünk, mit szabad enni és mikor kell abbahagynunk az étkezést?

Régóta feltételezik, hogy két neurobiológiai mechanizmus nagyrészt szabályozza az ételbevitelt: az egyik szabályozza az étkezés szükségességét, a másik pedig az étkezési vágyat. Az agyban lévő hipotalamusz az emésztőrendszerből származó anyagcsere-jelek és jelek fogadásával, összehangolásával és reagálásával szabályozza a táplálékbevitel homeosztatikus szabályozását. Ezeknek az anyagcsere-jeleknek az integrálásával a hipotalamusz megmondja nekünk, hogy mikor kell étkeznünk a testtömeg „beállított pontjának” fenntartásához, hasonlóan egy adott hőmérsékletre beállított termosztáthoz. Egyértelmű azonban, hogy az étkezési vágyat irányító magasabb agyi központok is jelentősen befolyásolják az élelmiszer-fogyasztásunkat. A dopamin jutalmazási rendszere az egyik ilyen agyközpont. (Amikor vacsora után áhít egy tál csokoládéfagylaltot, olyan ételt, amelyet éhség miatt nem kell megennie, de enni szeretne, akkor a dopamin jutalmazási rendszere izgatja fel.) Sok esetben ez az étkezési vágy felülbírálja az étkezés szükségességét, ami arra készteti az embereket, hogy ízletes ételeket fogyasszanak akkor is, ha nem éhesek. Képtelenségünk lemondani az ételbevitel ezen jövedelmező szempontjairól felülírja a hosszú távú homeosztatikus kontrollt, hozzájárulva az elhízáshoz.

Eszik a jutalomért a túlélésért
Bár a hipotalamusz az étel metabolikus értéke alapján irányítja a bevitelt - amikor nagyon éhes vagy, sok kalóriával rendelkező ételt keresel -, még meg kell határozni, hogy a dopamin-jutalmazási rendszer képes-e érzékelni az étel energiatartalmát is. Más szavakkal, a dopaminrendszer törődik a kalóriákkal, vagy csak az ízléssel és az élvezettel foglalkozik? Ivan de Araujo idegtudós és munkatársai a Duke Egyetemen (de Araujo jelenleg a John Pierce Laboratory-ban, a Yale-i Egyetemmel kapcsolatban álló kutatóintézetben van) feltárták ezt a kérdést olyan genetikailag módosított egérsor felhasználásával, amelyből hiányzik egy funkcionális receptor, amely nélkülözhetetlen a édesség. Ezekben az egerekben a jutalom viselkedésében bekövetkező bármilyen változás nem következhet be az étel ízében vagy az édesség érzésében. Ha ezek az egerek inkább az édességet kedvelik, az azért van, mert az édesebb ételek több kalóriát tartalmaznak, ami azt jelenti, hogy a kalóriafogyasztásban rejlik valami, ami eredendően hálás.

A viselkedési kísérletek első sorozatában a szerzők kimutatták, hogy a genetikailag megváltoztatott egerek teljesen érzéketlenek voltak a szacharóz (asztali cukor) „édes” jutalmazó tulajdonságaira, és a vízzel összehasonlítva a szacharózt nem preferálták. Ezzel szemben a genetikai mutáció nélküli kontroll egerek erősen előnyben részesítették a szacharóz oldatot.

A tudósok ezután egy „kondicionáló protokollnak” tették ki a különböző egeretörzseket, amelyek során a rágcsálók hat napig váltakozva jutottak vízhez vagy szacharózhoz. Ezen kondicionáló munkamenetek során a genetikailag megváltoztatott egerek képesek voltak összekapcsolni az édes oldatokat a fogyasztás utáni kalóriaterheléssel, mivel a cukorvíz több kalóriát tartalmaz, mint a sima víz. Érdekes módon mindkét egértörzs jelentősen több szacharózt fogyasztott. Bár a genetikailag megváltozott egerek nem tudták megkóstolni az édességet, megtanulták inkább az édesebb vizet kedvelni. Ez a megállapítás arra utal, hogy a funkcionális édes ízreceptorokkal nem rendelkező egerek édes ízreceptorok hiányában képesek voltak kimutatni a szacharóz megerősítő kalóriatulajdonságait. Úgy tűnik, hogy valami eredendően kellemes a kalóriákat tartalmazó ételek fogyasztásában.

Egy fontos figyelmeztetést kell megemlíteni; minden kísérlet élelmiszer- és vízhiányt jelentett. Így a dopamin jutalmazási rendszer kalóriaterhelés által észlelt aktiválódását befolyásolhatja az egerek táplálékkal korlátozott állapota.

Ez a tanulmány sok érdekes jövőbeli kérdést vet fel. Hogyan érzékeli a kalóriaterhelést a dopamin jutalmazási rendszere? Bizonyos cukrok (például fruktóz) különböző módon befolyásolják-e a dopamin jutalmazási rendszerét? Előfordul ugyanez a jelenség, ha a kalóriák különböző ételtípusokból származnak? Például a zsírból származó kalóriáknak van-e erősebb hatása? Mindezek a kérdések fontosak az emberi elhízás mögöttes okainak megértéséhez. Bizonyos ételek kifizetődő tulajdonságainak megértése segít abban, hogy hatékony módszereket dolgozzunk ki az étkezési vágy korlátozására, ha az étkezési szükséglet teljesül. Ez a tanulmány az egyre növekvő információval egészíti ki azt is, hogy az anyagcsere-jelzések nem kizárólag a hipotalamusz területei, és hogy sokkal több áthallás történik az anyagcsere-jelzések és az étkezési vágyakozással járó magasabb agyi központok között, mint azt korábban hitték. Így az ételfogyasztás hedonikus és homeosztatikus kategóriába sorolása nemcsak felesleges, de félrevezető is lehet. Ha evésről van szó, a szükséglet és a vágy mégsem különül el egymástól.

Tudós vagy? Olvastál nemrég egy szakértői véleményt, amelyről írni szeretnél? Ezután vegye fel a kapcsolatot a Mind Matters szerkesztőjével, Jonah Lehrerrel, a The Frontal Cortex blog és a Proust Was Neuroscientist című könyv mögött álló tudományos íróval.