Studie onderzoekt de neurowetenschap van overmatig eten

In een recente studie bij muizen vonden wetenschappers een bepaald hersencircuit dat helpt verklaren waarom het zo gemakkelijk is om te veel te genieten van ongezond voedsel.

Onderzoekers vinden een hersencircuit bij muizen dat een rol speelt bij het overmatig eten van calorierijk voedsel.

Er ligt een grote zak chips op schoot; we hebben geen honger, maar het lukt ons om ze allemaal op te eten.

Velen van ons zullen bekend zijn met dit scenario, maar mensen zijn niet het enige zoogdier met een drive om te veel calorierijk voedsel te eten.

In evolutionaire termen, als een dier een voedselbron vindt die rijk is aan voedingsstoffen, is het logisch om zoveel mogelijk te eten; in het wild is verhongering een altijd aanwezig gevaar.

Tegenwoordig hebben we overal waar we kijken toegang tot energierijk voedsel; in feite kan het een uitdaging zijn om voedingsmiddelen te vinden die niet vol zitten met suiker en vet.

We zijn geëvolueerd om dit soort voedsel heerlijk te vinden - en voedingsbedrijven weten het.

Homeostatische versus hedonische voeding

Zogenaamde homeostatische voeding vindt plaats wanneer een dier eet totdat het zijn honger heeft gestild en zijn energieniveau heeft hersteld.

Hedonische voeding daarentegen beschrijft de drang van een dier om meer te eten dan het nodig heeft als de voedselbron bijzonder voedzaam en heerlijk is.

Hoewel onze hoogontwikkelde hersenen gewoonlijk voldoende zelfbeheersing kunnen uitoefenen om deze oer-driften te omzeilen, zijn we niet altijd succesvol.

Dit levensreddende mechanisme kan nu een rol spelen bij de opkomst van obesitas en aanverwante aandoeningen.

Zoals co-auteur van de nieuwe studie, prof. Thomas Kash, Ph.D., opmerkt: “Er is nu altijd zoveel calorierijk voedsel beschikbaar, en we zijn nog niet de bedrading kwijtgeraakt die ons ertoe aanzet om zoveel mogelijk voedsel te eten. als mogelijk."

Onlangs hebben onderzoekers van de University of North Carolina Health Care in Chapel Hill dit fenomeen in de hersenen van knaagdieren gedetailleerd bekeken. Ze publiceerden onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Neuron.

In de afgelopen jaren hebben onderzoekers die op zoek waren naar manieren om obesitas te verminderen, de mechanismen onderzocht die betrokken zijn bij homeostatische voeding. Deze aanpak heeft tot op heden niet geleid tot succesvolle interventies.

Meer recentelijk hebben wetenschappers - inclusief degenen die bij de nieuwe studie betrokken waren - echter naar hedonistische voeding gekeken voor antwoorden.

Nociceptin en te veel eten

Eerdere studies hebben aangetoond dat nociceptine, een peptide bestaande uit 17 aminozuren dat fungeert als neurotransmitter, een rol zou kunnen spelen bij hedonistische voeding.

Ander onderzoek heeft aangetoond dat nociceptinereceptoren weinig verschil maken bij homeostatische voeding, maar dat ze een rol lijken te spelen bij hedonische voeding. Farmaceutische bedrijven zijn natuurlijk geïnteresseerd in het maken van 'anti-eetbuikmedicijnen', maar wetenschappers zijn nog lang niet klaar.

Prof. Kash en zijn team zijn echter een stap dichterbij gekomen door het neurale circuit vast te pinnen dat het meest betrokken lijkt te zijn bij hedonistisch eten bij muizen.

Om door te dringen tot een specifiek circuit, ontwierpen ze muizen die een fluorescerende marker-gelabeld nociceptine produceren. Dit maakte het gemakkelijker om de cellen te visualiseren die betrokken zijn bij nociceptinecircuits.

Veel circuits in de hersenen gebruiken nociceptine, maar de onderzoekers identificeerden een bepaald circuit dat oplichtte wanneer de muizen zich tegoed deden aan energierijk voedsel. Dit circuit heeft projecties naar andere delen van de hersenen die helpen bij het reguleren van de voeding, dus het lijkt een sterke kandidaat te zijn.

Dit specifieke circuit vindt zijn oorsprong in de centrale kern van de amygdala, een deel van de hersenen dat een vitale rol speelt in de reactie van een dier op emotionele stimuli.

De auteurs geloven dat "dit de eerste studie is die specifieke hedonische voedingsacties toeschrijft aan een subpopulatie van [centrale amygdala] neuronen."

Het overeten circuit verwijderen

In vervolgexperimenten verwijderden de wetenschappers ongeveer de helft van de neuronen die nociceptine in het circuit produceren. Ze ontdekten dat dit het aantal eetbuien verminderde.

Ze gaven de muizen als alternatief toegang tot standaardvoer en calorierijk voedsel. Met het zwijgen van deze neuronen, verminderden de muizen hun inname van calorierijk voedsel aanzienlijk en verzetten ze zich tegen door voeding veroorzaakte obesitas. Hun consumptie van standaardvoer bleef consistent.

"Wetenschappers hebben de amygdala lange tijd bestudeerd en ze hebben het in verband gebracht met pijn en angst en angst, maar onze bevindingen hier benadrukken dat het ook andere dingen doet, zoals het reguleren van pathologisch eten."

Prof. Thomas Kash, Ph.D.

Dit is een intrigerende ontdekking, maar het is slechts het begin van een lang proces; Wetenschappers zullen veel meer onderzoek moeten doen om volledig te begrijpen hoe dit nieuwe mechanisme in het grotere plaatje past.

"Onze studie is een van de eerste die beschrijft hoe het emotionele centrum van de hersenen bijdraagt ​​aan eten voor het plezier", legt eerste studie auteur J. Andrew Hardaway, Ph.D.

"Het ondersteunt het idee dat alles wat zoogdieren eten dynamisch wordt onderverdeeld in een spectrum van goed / smakelijk tot slecht / walgelijk, en dit kan fysiek worden weergegeven in subsets van neuronen in de amygdala."

"De volgende grote stap en uitdaging", voegt hij eraan toe, "is om deze subsets aan te boren om nieuwe therapieën te ontwikkelen voor obesitas en eetaanvallen."

Het complexe verhaal van nociceptine

Sinds de ontdekking in 1995 heeft nociceptine veel aandacht gekregen van onderzoekers.

Afgezien van het potentieel om hedonistisch eten te matigen, onderzoeken wetenschappers het voor de behandeling van depressie en alcoholmisbruik en testen ze het mogelijke gebruik ervan als pijnstiller.

Hoewel dit molecuul een groot potentieel heeft om een ​​reeks gedragingen en toestanden te matigen, levert deze variëteit ook problemen op: nociceptine komt veel voor in het centrale zenuwstelsel, dus hoe maak je een behandeling specifiek genoeg om alleen het gedrag van interesse te veranderen?

Het is ook de moeite waard om de nadelen te vermelden van het gebruik van een muismodel om eetaanvallen te bestuderen. Hoewel het knaagdiermodel een schat aan informatie heeft opgeleverd die relevant is voor de controle van het eten bij mensen, is eetaanval een ander geval.

Een recensie met de titel ‘Voedselverslaving en eetaanvallen: lessen geleerd uit diermodellen’ stelt bijvoorbeeld dat ‘modellen van [knaagdieren] niet alle sociale context kunnen reproduceren die het eetgedrag van mensen beïnvloedt; noch enkele psychologische aspecten, zoals een gevoel van gebrek aan zelfbeheersing, schuld of schuld. "

De auteur van een andere recensie over het onderwerp schrijft dat "er momenteel geen algemene consensus bestaat over de criteria waaraan een knaagdiermodel zou moeten voldoen om als accuraat te worden beschouwd voor de studie van neurobiologische aspecten van eetaanvallen."

Zoals altijd zullen wetenschappers zich blijven verdiepen in de wereld van door het hersencircuit geïnduceerde overeten totdat ze een antwoord bereiken of het spoor koud wordt. Bekijk deze ruimte voorlopig.