Како преједање мења мозак

Да ли се питате да ли ће вам поподневни колач од сира променити тело? Иако већина нас замишља да то мења наш струк, мало се пита да ли то мења и мозак. Али има, и недавно објављена студија (Росси, 2019) показује нам како.

Идеја да мозак утиче на готово све што радимо не би требало да чуди; ко нам се свиђа, како се осећамо, па чак и на то што једемо утиче мождана активност. Лежећи дубоко у основи нашег мозга живи група ћелија које чине хипоталамус. Хипоталамус оркестрира контролу над неколико понашања повезаних са преживљавањем врсте; понашања која, као што често кажем својим студентима, садрже четири Ф хипоталамичке регулације - борба, бекство, храњење и парење.

Као и већина можданих региона, хипоталамус је подељен на мање структуре; они се често именују помоћу речи које упућују на усмереност. Размотрите, на пример, бочни хипоталамус. Његово име подразумева да борави у бочном делу хипоталамуса или даље од средине. Они од нас заинтересовани за мотивисана понашања знају да ће се за проучавање утицаја мозга на храњење неизбежно укрстити са бочним хипоталамусом. То је зато што је структура пресудна за олакшавање или повећање прехране. То чини модулирајући метаболизам, варење, лучење инсулина и осећај укуса, да набројимо неколико фактора. Бочни хипоталамус је такође веома очуван међу врстама и стога је погодан за моделирање различитих аспеката људског понашања у исхрани. Дакле, када мислите да појачано једете, мислите на појачану активност у бочном хипоталамусу.

Ова веза је први пут доказана у раним студијама на нечовецима на животињама, које су показале да глодари са оштећењем бочног хипоталамуса често одбијају да једу и, обратно, као што се могло очекивати, стимулисање или активирање овог региона изазвало је незаситно јело. Идиосинкразије везе између једења и бочног хипоталамуса су од тада опсежно проучаване и ови детаљи су изван опсега наше расправе. Будите уверени, међутим, да су многи изврсни неуронаучници у понашању посветили неизмеран број сати информисању нашег разумевања како бочни хипоталамус посредује у исхрани и награђивању хране. Чланак Россија и његових колега чини управо то, показујући како преједање преуређује бочни хипоталамус и како те промене онда утичу на то како једемо.

Комбиновањем различитих ћелијских техника, експериментатори су испитивали да ли је дијета богата мастима променила експресију гена ћелија у бочном хипоталамусу. Експеримент је дизајниран да упореди генску експресију ћелија код мишева који су узимали храну са високим уделом масти у односу на оне који примају нормалну исхрану. Открили су измењену експресију гена као резултат гојазности у различитим ћелијама унутар бочног хипоталамуса. Међутим, најјаче генетске промене изазване гојазношћу догодиле су се у ћелијама које садрже протеин назван везикуларни глутаматни транспортер типа-2. Генерално, ове ћелије користе брзо делујућу узбудну хемијску хемикалију названу глутамат. Даље су испитали ове ћелије и открили да реагују на потрошњу шећера; међутим, величина одговора зависила је од мотивацијског стања животиња: Колико је животиња животињу желела утицало је на то колико ћелије реагују на шећер.

Претходно храњење мишева (ниско мотивационо стање) или увођење 24-часовног стања поста (високо мотивационо стање) пре експеримента контролисана мотивација за храном. Ексцитационе ћелије у бочном хипоталамусу животиња у слабом мотивацијском стању (не гладне) искусиле су већу активацију након конзумирања шећера него код животиња које су постиле. То показује да ситост хране утиче на награду која кодира храну која се јавља у бочном хипоталамусу.

Оно што је било најзанимљивије у кодном профилу ових ексцитационих ћелија је да је дијета са високим уделом масти такође променила њихову стопу одговора. Наиме, ћелије животиња на редовној исхрани одржавале су способност откривања конзумације шећера, али ћелије мишева на дијети са високим садржајем масти постајале су све мање одговорне на шећер; дакле, промена у мозгу.

Ова открића су нова и узбудљива, јер показују да дијета са високим уделом масти мења кодирање за награду за храну у појединачним ћелијама бочног хипоталамуса. Штавише, сада видимо да хронична дијета са високим уделом масти модификује бочни хипоталамус одвраћајући њихов нервни одговор и тако ослабљујући ендогену „кочницу“ у исхрани. Другим речима, дијета богата мастима може променити ваш мозак да би подстакла преједање.