Hogyan változtatja meg az agy a túlevés

Kíváncsi arra, hogy a ma délutáni sajttorta megváltoztatja-e a testét? Míg a legtöbben elképzeljük, hogy megváltoztatja a derékvonalunkat, kevesen gondolkodnak azon, vajon megváltoztatja-e az agyat is. De megteszi, és egy nemrégiben publikált tanulmány (Rossi, 2019) megmutatja, hogyan.

Az a gondolat, hogy az agy szinte mindent befolyásol, amit csinálunk, nem lehet meglepő; kit szeretünk, hogyan érezzük magunkat, és még azt is, hogy mit eszünk, az agyi tevékenység befolyásolja. Az agyunk tövében mélyen fekszik egy sejtcsoport, amely a hipotalamust alkotja. A hipotalamusz irányítja a faj fennmaradásával kapcsolatos több viselkedés irányítását; olyan viselkedésmódok, amelyek - ahogy hallgatóimnak gyakran mondom - a hipotalamusz szabályozásának négy F-jét tartalmazzák - harc, menekülés, etetés és párzás.

A legtöbb agyi régióhoz hasonlóan a hipotalamusz is kisebb struktúrákra oszlik; ezeket gyakran megnevezik az irányultságra utaló szavakkal. Vegyük például az laterális hipotalamust. Neve azt sugallja, hogy a hipotalamusz laterális részében vagy a közepétől távol helyezkedik el. Akik érdeklődnek a motivált viselkedés iránt, tudjuk, hogy az agy táplálkozásra gyakorolt ​​hatásának tanulmányozása elkerülhetetlenül keresztezi az utat a laterális hipotalamussal. A szerkezet ugyanis döntő fontosságú az étkezés megkönnyítésében vagy növelésében. Ezt az anyagcsere, az emésztés, az inzulin szekréció és az ízérzés modulálásával teszi, hogy néhány tényezőt említsünk. Az oldalsó hipotalamusz fajok között is rendkívül konzervált, és így alkalmas az emberi étkezési viselkedés különböző aspektusainak modellezésére. Tehát, ha úgy gondolja, hogy fokozottan étkezik, gondoljon az oldalirányú hipotalamusz fokozott aktivitására.

Ezt a kapcsolatot először a korai, nem humán állatkísérletek bizonyították, amelyek azt mutatták, hogy az oldalsó hipotalamuszukban károsodott rágcsálók gyakran nem hajlandók enni, és fordítva, ahogy az várható volt, e régió stimulálása vagy aktiválása kielégíthetetlen étkezést váltott ki. Az evés és az laterális hipotalamusz közötti kapcsolat sajátosságait azóta alaposan tanulmányozták, és ezek a részletek meghaladják a vitánk kereteit. Biztos lehet azonban abban, hogy sok kiváló magatartási idegtudós mérhetetlen számú órát szentelt annak megértésének megismertetésére, hogy az laterális hipotalamusz hogyan közvetíti az étkezést és az ételjutalmat. Rossi és munkatársai éppen ezt teszik, megmutatva, hogy a túlevés miként alakítja át az oldalsó hipotalamust, és ezek a változások hogyan befolyásolják az étkezésünket.

A különféle sejtes technikák kombinálásával a kísérletezők megvizsgálták, hogy a magas zsírtartalmú étrend megváltoztatta-e a sejtek génexpresszióját az oldalsó hipotalamuszban. A kísérlet célja a magas zsírtartalmú étrendben részesülő egerek és a normál étrendben részesülők sejtjeinek génexpressziójának összehasonlítása volt. Az elhízás következtében megváltozott génexpressziót fedeztek fel a laterális hipotalamusz különböző sejtjeiben. A legerősebb elhízás által kiváltott genetikai változások azonban a 2. típusú vezikuláris glutamát transzporter nevű fehérjét tartalmazó sejtekben következtek be. Általában ezek a sejtek gyors hatású gerjesztő agyi vegyszert, glutamátot használnak. Ezeket a sejteket tovább vizsgálták és felfedezték, hogy reagálnak a cukorfogyasztásra; a válasz nagysága azonban függött az állatok motivációs állapotától: Az állat mennyi ételt kívánt, befolyásolta, hogy a sejtek mennyire reagálnak a cukorra.

Az egerek előzetes etetése (alacsony motivációs állapot) vagy 24 órás éhezési állapot (magas motivációs állapot) bevezetése a kísérlet előtt kontrollálta az étel motivációját. Az alacsony motivációs állapotú (nem éhes) állatok laterális hipotalamuszában lévő gerjesztő sejtek nagyobb aktiválódást tapasztaltak a cukor fogyasztása után, mint az éhező állatoknál. Ez azt mutatja, hogy az étel jóllakottsága befolyásolja a laterális hipotalamuszban előforduló étel jutalmát.

A legérdekesebb ezen gerjesztő sejtek kódolási profiljában az volt, hogy a magas zsírtartalmú étrend megváltoztatta válaszreakciójukat is. Ugyanis a rendszeres étrendben lévő állatok sejtjei képesek voltak kimutatni a cukorfogyasztást, de a zsírtartalmú étrendben lévő egerek sejtjei fokozatosan kevésbé reagáltak a cukorra; így az agy változása.

Ezek a megállapítások újszerűek és izgalmasak, mivel azt mutatják, hogy a magas zsírtartalmú étrend megváltoztatja az ételjutalom kódolását az laterális hipotalamusz egyes sejtjeiben. Sőt, most azt látjuk, hogy a krónikus, magas zsírtartalmú étrend módosítja az laterális hipotalamust azáltal, hogy elriasztja idegi válaszukat, és ezáltal gyengíti az evés endogén „fékezését”. Más szavakkal, a magas zsírtartalmú étrend megváltoztathatja az agyát, hogy elősegítse a túlevést.