Spise når det er fullt: En kamp mellom to hjernesignaler

Hvorfor overmannes lysten til å fortsette å spise over signalet som sier at vi er fulle? Ny forskning oppdager at det innebærer en kamp mellom to nabogrupper av hjerneceller der hjernens opioidsystem også har en rolle.

Hvorfor fortsetter vi å spise når vi allerede er mette?

Den fant også ut at medikamentet nalokson­ ved å blokkere opioidsystemet­ stoppet overspising.

Studien­ som inneholder funksjonene i Proceedings of the National Academy of Sciences­ ble utført på mus­ men forskerne mener at funnene vil hjelpe oss å bedre forstå lignende mekanismer hos mennesker.

«Vårt arbeid­» forklarer forfatterforfatter professor Huda Akil­ en nevrovitenskapsmann ved Institutt for psykiatri ved University of Michigan Molecular and Behavioural Neuroscience Institute i Ann Arbor­ «viser at metthetssignalene-om å ha fått nok mat-er ikke kraftig nok til å jobbe mot den sterke drivkraften til å spise­ som har sterk evolusjonsverdi. «

Å være overvektig eller overvektig øker risikoen for å utvikle flere langvarige tilstander­ for eksempel hjerte- og karsykdommer og type 2-diabetes­ samt kreft.

Å bære for mye vekt er et verdensomspennende folkehelseproblem­ som rammer lav- og mellominntektsland så vel som høyinntektsland.

Verdens helseorganisasjon (WHO) anslår fra 2016 antyder at 39 prosent av voksne globalt er overvektige og 13 prosent er overvektige.

Trenger å forstå hjerne mekanismer

Presset for å forstå fedmeovervekt-som hjernens rolle i å regulere spising-har aldri vært større. Blant disse­ bemerker forfatterne­ er «mekanismene som modulerer både igangsettingen og opphør av fôring.»

Prof. Akil og hennes kolleger fokuserte på to små grupper av tilstøtende nerveceller­ eller nevroner­ i hypothalamus­ som er et lite hjerneområde som er involvert i flere funksjoner­ for eksempel kontroll av «motivert oppførsel.»

De to cellegruppene kalles pro-opiomelanocortin (POMC) og agouti-relatert peptid (AgRP) celler. De bor i et område av hypothalamus kjent som den bueformede kjernen (Arc).

Forskere visste allerede at de to gruppene og buen på en eller annen måte var involvert i «kontroll av fôring.»

I tidligere arbeid hadde noen av teamene allerede avslørt at ved mottak av visse signaler fungerer POMC-neuroner «som en bremse» på å spise og AgRP-nevroner fungerer som gasspedalen-spesielt når det har gått mye tid siden sist mate.

«Bruke gass- og bremsepedalene sammen»

Det som imidlertid forble uklart­ var hvordan disse to gruppene samhandlet. Et verktøy kalt optogenetikk hjalp etterforskerne med å kartlegge mekanismens signaler ved å bruke laserlys for å aktivere og deaktivere utvalgte celler hos mus som overspiste.

De avslørte at når de aktiverte POMC-celler­ aktiverte dette også AgRP-celler i nærheten. Dette medførte at gasspedalen og bremsen ved fôring ble koblet inn samtidig­ og resultatet var at gasspedalen vant.

«Når begge blir stimulert på en gang­ stjeler AgRP showet­» forklarer prof. Akil.

Med en annen optogenetisk metode så forskerne at de kunne utløse POMC-celler uten å aktivere AgRP-celler i nærheten. Dette førte til en rask og «betydelig reduksjon» i musenes spising.

Ved hjelp av et visualiseringsverktøy lagde de også detaljerte kart over de involverte traséene. De produserte et 3D-kart over stier som begynner i POMC og AgRP. Når de er aktive­ utløser disse signalveiene enten følelsen av fylde eller en trang til å spise.

I videre tester undersøkte etterforskerne signalene som er «nedstrøms» for POMC- og AgRP-celleaktivering­ og avslørte at deres innflytelse strekker seg vidt i hjernen­ og omfatter jevn regioner i cortex som kontrollerer persepsjon­ hukommelse og oppmerksomhet.

Opioidsystemet har en rolle

I et siste sett med eksperimenter avslørte teamet at aktivering av AgRP også slår på hjernens opioidsystem. Å gi gnagere opioidreseptorblokkeringen nalokson stoppet fôringsatferden.

«Dette antyder at hjernens eget endogene opioidsystem kan spille en rolle i å ville spise utover det som trengs­» bemerker prof. Akil.

Studier av metabolske drivere for å spise og overspise har ofte en tendens til å fokusere på hormoner som ghrelin og leptin.

Disse funnene antyder imidlertid at hjernekretsløp­ eller «nevrale systemer’­ også ser ut til å spille en viktig rolle.

Disse kan reagere på emosjonelle­ sosiale og perseptuelle signaler. Professor Akil oppfordrer til ytterligere forskning på dette aspektet av overspising.

Det er en hel næring som bygger på å lokke deg til å spise­ enten du trenger det eller ikke­ gjennom visuelle signaler­ emballasje­ lukter­ følelsesmessige assosiasjoner. Folk blir sultne bare å se på dem­ og vi trenger å studere de nevrale signalene som er involvert i de oppmerksomhetsoppfatningsmessige mekanismene som får oss til å spise. «

Professor Huda Akil