Hvernig ofát breytir heilanum

Ertu að velta fyrir þér hvort ostakaka síðdegis í dag muni breyta líkama þínum? Þó að flest okkar ímyndum okkur að það breyti mittismálum, þá furða fáir hvort það breyti einnig heilanum. En það gerir það og nýlega birt rannsókn (Rossi, 2019) sýnir okkur hvernig.

Hugmyndin um að heilinn hafi áhrif á næstum allt sem við gerum ætti ekki að koma á óvart; hverjum okkur líkar, hvernig okkur líður og jafnvel hvað við borðum hefur áhrif á heilastarfsemi. Þegar þú liggur djúpt við botn heilans býr hópur frumna sem samanstendur af undirstúku. Undirstúkan skipuleggur stjórn á nokkrum atferlum sem tengjast lifun tegundarinnar; hegðun sem, eins og ég segi oft við nemendur mína, samanstendur af fjórum F í undirstýringu - að berjast, flýja, fæða og pörun.

Eins og flest heilasvæði er undirstúku skipt í smærri mannvirki; þessir eru oft nefndir með því að nota orð sem benda til stefnu. Hugleiddu til dæmis undirstúkuna undir hlið. Nafn þess gefur til kynna að það búi í hlið hluta undirstúku, eða fjarri miðjunni. Við sem höfum áhuga á áhugasömum hegðun vitum að til að rannsaka áhrif heilans á fóðrun muntu óhjákvæmilega fara yfir hliðina á undirstúkunni. Þetta er vegna þess að uppbyggingin skiptir sköpum til að auðvelda eða auka át. Það gerir það með því að breyta efnaskiptum, meltingu, insúlínseytingu og bragðskynjun, svo nokkur atriði séu nefnd. Hliðar undirstúkan er einnig mjög varðveitt yfir tegundum og hentar þannig til að móta ýmsa þætti í átferli manna. Svo þegar þú hugsar um aukið borð, hugsaðu aukna virkni í hliðarbrautinni.

Þetta samband kom fyrst fram í fyrstu dýrarannsóknum sem ekki voru gerðar af mönnum, sem sýndu að nagdýr með skemmdir á undirstúku þversum þeirra neituðu oft að borða og öfugt, eins og búast mátti við, örvaði eða virkjaði þetta svæði framkallaði óseðjandi át. Sérviskan á tengingunni milli að borða og lateral undirstúku hefur síðan verið mikið rannsökuð og þessi smáatriði eru utan umfjöllunar okkar. Vertu viss um að margir framúrskarandi taugafræðingar í atferli hafa helgað ómældan fjölda klukkustunda til að upplýsa um skilning okkar á því hvernig síðstæða undirstúku miðlar át og matarlaun. Grein Rossi og félaga gerir einmitt það með því að sýna hvernig ofát endurnýjar síðstæða undirstúku og hvernig þessar breytingar hafa síðan áhrif á það hvernig við borðum.

Með því að sameina margvíslegar frumutækni kannuðu tilraunamennirnir hvort fituríkt fæði breytti genatjáningu frumna í lateral undirstúku. Tilraunin var hönnuð til að bera saman genatjáningu frumna hjá músum sem fengu fituríkt fæði og þeirra sem fengu eðlilegt fæði. Þeir uppgötvuðu breytta tjáningu gena vegna offitu í ýmsum frumum innan undirstigs undirstigs. Hins vegar komu sterkustu erfðabreytingarnar af völdum offitu í frumum sem innihéldu prótein sem kallast vesicular glutamate transporter type-2. Almennt nota þessar frumur hraðvirkan heilaefni sem kallast glútamat. Þeir skoðuðu þessar frumur nánar og uppgötvuðu að þær eru móttækilegar við sykurneyslu; Hversu mikil svörunin var fór þó eftir hvatningarástandi dýranna: Hve mikill matur dýrið vildi hafa áhrif á hversu móttækileg frumurnar voru við sykri.

Að fæða mýsnar fyrirfram (lítið hvetjandi ástand) eða taka upp sólarhrings fastandi ástand (mikið hvatandi ástand) áður en tilraunin stjórnaði hvata fyrir mat. Örvandi frumur í lateral undirstúku dýra í lágu hvatningarástandi (ekki svangar) upplifðu meiri virkjun eftir sykurneyslu en hjá dýrum sem voru á föstu. Þetta sýnir að mettun matvæla hefur áhrif á umbunarkóðun fyrir mat sem á sér stað innan undirstigs undirstúku.

Það sem var áhugaverðast við kóðunarsnið þessara örvandi frumna var að fiturík fæði breytti einnig svörunarhlutfalli þeirra. Frumur dýra á reglulegu mataræði héldu nefnilega hæfileikum sínum til að greina sykurneyslu, en frumur í músum á fituríku mataræði svöruðu smám saman sykur; þannig, breytingin á heilanum.

Þessar niðurstöður eru nýjar og spennandi þar sem þær sýna að fituríkt fæði breytir kóðun fyrir matarverðlaun í einstökum frumum í síðari undirstúku. Þar að auki sjáum við núna að langvarandi fituríkt fæði breytir hliðstæðu undirstúku með því að fæla taugasvörun þeirra og veikja þannig innræna „hemil“ á át. Með öðrum orðum, fituríkt fæði getur breytt heila þínum til að stuðla að ofát.