Kiel Tromanĝado Ŝanĝas la Cerbon

Ĉu vi demandas vin, ĉu la posttagmezo de fromaĝkuko ŝanĝos vian korpon? Dum plej multaj el ni imagas, ke ĝi ŝanĝas nian talion, malmultaj demandas sin, ĉu ĝi ankaŭ ŝanĝas la cerbon. Sed jes, kaj ĵus publikigita studo (Rossi, 2019) montras al ni kiel.

La ideo, ke la cerbo influas preskaŭ ĉion, kion ni faras, ne devas surprizi; kiun ni ŝatas, kiel ni sentas nin, kaj eĉ kion ni manĝas, influas cerba agado. Profunde kuŝanta ĉe la bazo de nia cerbo loĝas grupo de ĉeloj, kiuj konsistas el la hipotalamo. La hipotalamo reĝisoras kontrolon de pluraj kondutoj rilataj al la postvivado de la specio; kondutoj, kiuj, kiel mi ofte diras al miaj studentoj, inkluzivas la kvar F-ojn de hipotalama regulado - batalado, fuĝo, manĝado kaj pariĝo.

Kiel plej multaj cerbaj regionoj, la hipotalamo dividiĝas en pli malgrandajn strukturojn; ĉi tiuj estas ofte nomataj per vortoj, kiuj montras direkton. Pripensu ekzemple la flankan hipotalamon. Ĝia nomo implicas, ke ĝi loĝas en la flanka parto de la hipotalamo, aŭ for de la mezo. Tiuj, kiuj interesiĝas pri motivitaj kondutoj, scias, ke por studi la influon de la cerbo pri nutrado, vi nepre transiros vojojn kun la flanka hipotalamo. Ĉi tio estas ĉar la strukturo estas kerna por faciligi aŭ pliigi manĝadon. Ĝi faras tion modulante metabolon, digestadon, insulinan sekrecion kaj gustan senton, por mencii kelkajn faktorojn. La flanka hipotalamo ankaŭ estas tre konservita tra specioj kaj tiel taŭga por modeligi diversajn aspektojn de homa manĝkonduto. Do kiam vi pensas pliigita manĝado, pensu pliigitan agadon en via flanka hipotalamo.

Ĉi tiu rilato unue estis evidentigita en fruaj nehomaj bestaj studoj, kiuj montris, ke ronĝuloj kun damaĝo al ilia flanka hipotalamo ofte rifuzis manĝi kaj, male, kiel oni povus atendi, stimulante aŭ aktivigante ĉi tiun regionon, provokis nesatigeblan manĝadon. La idiosinkrazioj de la ligo inter manĝado kaj la flanka hipotalamo poste estis vaste studitaj kaj ĉi tiuj detaloj preterpasas la amplekson de nia diskuto. Estu trankvila, tamen, ke multaj bonegaj kondutaj neŭrosciencistoj dediĉis nemezureblan nombron da horoj al informado de nia kompreno pri kiel la flanka hipotalamo peras manĝadon kaj manĝaĵon. La artikolo de Rossi kaj kolegoj faras ĝuste tion, montrante kiel tromanĝado restrukturas la flankan hipotalamon kaj kiel ĉi tiuj ŝanĝoj efikas kiel ni manĝas.

Kombinante diversajn ĉelajn te techniquesnikojn, la eksperimentistoj ekzamenis ĉu alta dika dieto ŝanĝis genan esprimon de ĉeloj en la flanka hipotalamo. La eksperimento estis desegnita por kompari genan esprimon de ĉeloj en musoj ricevantaj grasan dieton kontraŭ tiuj, kiuj ricevas normalan dieton. Ili malkovris ŝanĝitan genekspresion kiel rezulto de obezeco en diversaj ĉeloj ene de la flanka hipotalamo. Tamen, la plej fortaj genetikaj ŝanĝoj kaŭzitaj de obezeco okazis en ĉeloj enhavantaj proteinon nomatan vezikula glutamata transportilo tipo-2. Ĝenerale ĉi tiuj ĉeloj uzas rapidan efikan cerban kemiaĵon nomatan glutamato. Ili plu ekzamenis ĉi tiujn ĉelojn kaj malkovris, ke ili respondas al sukera konsumo; tamen la amplekso de respondo dependis de la instiga stato de la bestoj: Kiom da manĝaĵoj la besto deziris efikis kiom reagaj la ĉeloj al sukero.

Antaŭmanĝigi la musojn (malalt-instiga stato) aŭ enkonduki 24-horan fastan kondiĉon (alt-motiviga stato) antaŭ ol la eksperimento kontrolis motivon por manĝaĵo. La ekscitaj ĉeloj en la flanka hipotalamo de bestoj en malalta instiga stato (ne malsataj) spertis pli grandan aktivigon post sukera konsumo ol en fastantaj bestoj. Ĉi tio montras, ke manĝa sateco influas la rekompencan kodigon por manĝaĵoj okazantaj ene de la flanka hipotalamo.

Kio plej interesis pri la kodiga profilo de ĉi tiuj ekscitaj ĉeloj, estis, ke alta grasa dieto ankaŭ ŝanĝis sian respondan rapidon. Nome, ĉeloj de bestoj kun regula dieto konservis sian kapablon detekti sukeran konsumon, sed ĉeloj en musoj kun alta dika dieto iom post iom malpli respondis al sukero; tiel, la ŝanĝo en la cerbo.

Ĉi tiuj trovoj estas novaj kaj ekscitaj, ĉar ili montras, ke alta grasa dieto ŝanĝas kodigon por manĝa rekompenco en unuopaj ĉeloj en la flanka hipotalamo. Cetere, ni nun vidas, ke kronika dika dieto modifas la flankan hipotalamon per malhelpo de ilia neŭrala respondo kaj tiel malfortigas endogenan "bremson" al manĝado. Alivorte, alta dika dieto povas ŝanĝi vian cerbon por antaŭenigi tromanĝadon.