Hoe te veel eten de hersenen verandert

Vraag je je af of de cheesecake van vanmiddag je lichaam gaat veranderen? Hoewel de meesten van ons zich voorstellen dat het onze taille verandert, vragen maar weinigen zich af of het ook de hersenen verandert. Maar dat doet het, en een recent gepubliceerde studie (Rossi, 2019) laat ons zien hoe.

Het idee dat de hersenen bijna alles wat we doen beïnvloeden, hoeft niet te verbazen; wie we leuk vinden, hoe we ons voelen en zelfs wat we eten wordt beïnvloed door hersenactiviteit. Diep aan de basis van onze hersenen ligt een groep cellen die de hypothalamus vormen. De hypothalamus orkestreert de controle over verschillende gedragingen die verband houden met het voortbestaan ​​van de soort; gedrag dat, zoals ik mijn studenten vaak vertel, de vier F's van hypothalamische regulatie omvat: vechten, vluchten, eten en paren.

Zoals de meeste hersenregio's is de hypothalamus verdeeld in kleinere structuren; deze worden vaak genoemd met woorden die duiden op directionaliteit. Denk bijvoorbeeld aan de laterale hypothalamus. De naam impliceert dat het zich in het laterale deel van de hypothalamus bevindt, of weg van het midden. Degenen onder ons die geïnteresseerd zijn in gemotiveerd gedrag weten dat als je de invloed van de hersenen op voeding wilt bestuderen, je onvermijdelijk paden zult kruisen met de laterale hypothalamus. Dit komt omdat de structuur cruciaal is om het eten te vergemakkelijken of te vergroten. Het doet dit door het metabolisme, de spijsvertering, de insulinesecretie en de smaaksensatie te moduleren, om maar een paar factoren te noemen. De laterale hypothalamus is ook sterk geconserveerd tussen soorten en dus geschikt voor het modelleren van verschillende aspecten van menselijk eetgedrag. Dus als u meer eet, denk dan aan meer activiteit in uw laterale hypothalamus.

Deze relatie werd voor het eerst aangetoond in vroege niet-menselijke dierstudies, die aantoonden dat knaagdieren met schade aan hun laterale hypothalamus vaak weigerden te eten en omgekeerd, zoals te verwachten was, dit gebied onverzadigbaar eten opwekte of activeerde. De eigenaardigheden van het verband tussen eten en de laterale hypothalamus zijn sindsdien uitgebreid bestudeerd en deze details vallen buiten het bestek van onze discussie. U kunt er echter zeker van zijn dat veel uitstekende gedragsneurowetenschappers een onmetelijk aantal uren hebben besteed aan het informeren van ons begrip van hoe de laterale hypothalamus het eten en de beloning van voedsel bemiddelt. Het artikel van Rossi en collega's doet precies dat, door te laten zien hoe te veel eten de laterale hypothalamus remodelleert en hoe deze veranderingen vervolgens van invloed zijn op hoe we eten.

Door verschillende cellulaire technieken te combineren, onderzochten de onderzoekers of een vetrijk dieet de genexpressie van cellen in de laterale hypothalamus veranderde. Het experiment was bedoeld om de genexpressie van cellen in muizen die een vetrijk dieet kregen te vergelijken met muizen die een normaal dieet kregen. Ze ontdekten veranderde genexpressie als gevolg van obesitas in verschillende cellen in de laterale hypothalamus. De sterkste door obesitas veroorzaakte genetische veranderingen deden zich echter voor in cellen die een eiwit bevatten dat vesiculaire glutamaattransporteur type-2 wordt genoemd. Over het algemeen gebruiken deze cellen een snelwerkende prikkelende chemische stof in de hersenen, glutamaat genaamd. Ze onderzochten deze cellen verder en ontdekten dat ze reageren op suikerconsumptie; De omvang van de respons was echter afhankelijk van de motiverende toestand van de dieren: hoeveel voedsel het dier wilde, had invloed op hoe goed de cellen reageerden op suiker.

Pre-voeding van de muizen (laag-motiverende toestand) of introductie van een 24-uurs vasten-toestand (hoog-motiverende toestand) vóór het experiment gecontroleerde motivatie voor voedsel. De prikkelende cellen in de laterale hypothalamus van dieren in de lage motivatietoestand (geen honger) ervoeren een grotere activering na suikerconsumptie dan bij dieren die aan het vasten waren. Dit toont aan dat voedselverzadiging de beloningscodering voor voedsel beïnvloedt in de laterale hypothalamus.

Het meest interessante aan het coderende profiel van deze prikkelende cellen was dat een vetrijk dieet ook hun respons veranderde. Cellen van dieren met een regelmatig dieet behielden namelijk hun vermogen om suikerconsumptie te detecteren, maar cellen van muizen met een vetrijk dieet werden steeds minder gevoelig voor suiker; dus de verandering in de hersenen.

Deze bevindingen zijn nieuw en opwindend, omdat ze aantonen dat een vetrijk dieet de codering voor een voedselbeloning in individuele cellen in de laterale hypothalamus verandert. Bovendien zien we nu dat een chronisch vetrijk dieet de laterale hypothalamus wijzigt door hun neurale respons af te schrikken en zo een endogene 'rem' op eten te verzwakken. Met andere woorden, een vetrijk dieet kan uw hersenen veranderen om overeten te bevorderen.