Нежеланите храни могат да объркат мозъчния механизъм за контрол на ситостта, изпращайки апетитите ни в хипердрайв

мозъка

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.sciachingamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Регистрация "data-newsletterpromo_art button-link = "https://www.sciachingamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Матю Брайън се бори с преяждането през последните 20 години. На 24-годишна възраст той стоеше на 5′10 ′ ′ и тежеше подредба 135 килограма. Днес лицензираният масажист накланя везните на 230 паунда и му е особено трудно да устои на хляб, тестени изделия, сода, бисквити и сладолед - особено на онези плътни пинти, пълнени с бадеми и парченца шоколад. Изпробвал е различни програми за отслабване, които ограничават порциите храна, но никога не може да го задържи дълго. „Това е почти подсъзнателно“, казва той. „Вечерята е готова? Добре, ще пия десерт. Може би някой друг може да има само две топки сладолед, но аз ще имам целия проклет [контейнер]. Не мога да затворя тези чувства. "

Храненето в името на удоволствието, а не на оцеляването, не е нищо ново. Но само през последните няколко години изследователите са разбрали дълбоко как някои храни - особено мазнини и сладкиши - всъщност променят мозъчната химия по начин, който кара някои хора да прекаляват.

Учените имат сравнително ново име за такива желания: хедоничен глад, силно желание за храна при липса на нужда от нея; копнежът, който изпитваме, когато стомахът ни е пълен, но мозъкът ни все още е ненаситен. И все по-голям брой експерти сега твърдят, че хедоничният глад е един от основните фактори, допринасящи за нарастващите нива на затлъстяване в развитите страни по света, особено в САЩ, където вкусните десерти и вкусните нежелани храни са евтини и в изобилие.

„Преместването на фокуса към удоволствието“ е нов подход към разбирането на глада и наддаването на тегло, казва Майкъл Лоу, клиничен психолог от университета в Дрексел, който въведе термина „хедоничен глад“ през 2007 г. „Много преяждане, може би цялото хранене хората надхвърлят своите енергийни нужди, се основава на консумацията на някои от най-вкусните ни храни. И мисля, че този подход вече е повлиял на лечението на затлъстяването. " Определянето дали затлъстяването на индивида възниква главно от емоционален глад, за разлика от вродения недостатък в способността на организма да изгаря калории, казва Лоу, помага на лекарите да изберат най-подходящите лекарства и поведенчески интервенции за лечение.

Анатомия на апетита

Традиционно изследователите, занимаващи се с глада и регулирането на теглото, са се фокусирали върху така наречения метаболитен или хомеостатичен глад, който се обуславя от физиологична необходимост и най-често се отъждествява с шумотевицата на празен стомах. Когато започнем да потапяме запасите си от енергия в рамките на 24 часа или когато паднем под типичното ни телесно тегло, сложна мрежа от хормони и нервни пътища в мозъка усилва чувството ни на глад. Когато се храним, за да се наситим или напълним с излишни килограми, същата хормонална система и мозъчни вериги са склонни да заглушават апетита ни.

До 80-те години учените са разработили основните хормони и невронни връзки, отговорни за метаболитния глад. Те откриха, че той до голяма степен се регулира от хипоталамуса, област на мозъка, която съдържа нервни клетки, които едновременно предизвикват производството и са изключително чувствителни към набор от различни хормони.

Както при толкова много биологични механизми, тези химични сигнали образуват взаимосвързана мрежа от проверки и баланси. Винаги, когато хората ядат повече калории, отколкото са им необходими веднага, част от излишъка се съхранява в мастните клетки, открити в цялото тяло. След като тези клетки започнат да растат по размер, те започват да изхвърлят по-високи нива на хормон, наречен лептин, който преминава през кръвта към мозъка, като казва на хипоталамуса да изпрати още една вълна от хормони, които намаляват апетита и увеличават клетъчната активност за изгаряне излишните калории - връщайки всичко обратно в баланс.

По същия начин, когато клетките в стомаха и червата открият наличието на храна, те отделят различни хормони, като холецистокинин и пептид YY, които работят за потискане на глада или чрез пътуване до хипоталамуса, или чрез директно въздействие върху блуждаещия нерв, дълъг, лъкатушен сноп нервни клетки, които свързват мозъка, сърцето и червата. За разлика от тях, грелинът, хормон, който се освобождава от стомаха, когато е празен и нивата на кръвната глюкоза (захар) са ниски, има обратен ефект върху хипоталамуса, стимулирайки глада.

В края на 90-те години обаче изследванията на мозъчните образи и експериментите с гризачи започват да разкриват втори биологичен път - такъв, който лежи в основата на процеса на хранене за удоволствие. Изглежда, че много от същите хормони, които действат при метаболитен глад, участват в този втори път, но крайният резултат е активиране на напълно различен мозъчен регион, известен като схема за възнаграждение. Тази сложна мрежа от невронни ленти е изследвана най-вече в контекста на пристрастяващи наркотици и в последно време компулсивно поведение като патологичен хазарт.

Оказва се, че изключително сладките или мазни храни завладяват схемата за възнаграждение на мозъка по същия начин, както кокаина и хазарта. През по-голямата част от нашето еволюционно минало, такива калорични храни бяха редки лакомства, които биха осигурили така необходимата храна, особено в ужасни времена. Тогава появата на сладкиши и мазнини винаги, когато бяха на разположение, беше въпрос на оцеляване. В съвременното общество - изпълнено с евтина, висококалорична каша - този инстинкт работи срещу нас. „През по-голямата част от историята ни предизвикателството за хората беше да ядем достатъчно, за да избегнем глад, - казва Лоу, - но за много от нас съвременният свят е заменил това със съвсем различно предизвикателство: да избягваме да ядем повече, отколкото ни е необходимо, така че ние не напълнявайте. "

Изследванията показват, че мозъкът започва да реагира на мазни и сладки храни, дори преди да влязат в устата ни. Самото виждане на желания елемент възбужда веригата за награди. Веднага щом такова ястие докосне езика, вкусовите рецептори изпращат сигнали до различни региони на мозъка, който от своя страна реагира чрез изхвърляне на неврохимичния допамин. Резултатът е силно усещане за удоволствие. Честото преяждане с изключително вкусни храни насища мозъка с толкова много допамин, че той в крайна сметка се адаптира, като се десенсибилизира, намалявайки броя на клетъчните рецептори, които разпознават и реагират на неврохимикала. Следователно, мозъците на преяждащите изискват много повече захар и мазнини, за да достигнат същия праг на удоволствие, какъвто някога са изпитвали с по-малки количества от храните. Всъщност тези хора могат да продължат да преяждат като начин за възвръщане или дори поддържане на чувство за благополучие.

Появяващите се доказателства сочат, че някои хормони на глада, които обикновено действат върху хипоталамуса, също оказват влияние върху веригата за възнаграждение. В поредица от проучвания между 2007 и 2011 г. изследователи от университета в Гьотеборг в Швеция демонстрират, че отделянето на грелин (хормона на глада) от стомаха директно увеличава освобождаването на допамин в мозъчната схема за възнаграждение. Изследователите също така откриха, че лекарствата, които предотвратяват свързването на грелин с невроните, на първо място ограничават преяждането при хора със затлъстяване.

При нормални условия лептинът и инсулинът (които стават в изобилие след консумацията на допълнителни калории) потискат отделянето на допамин и намаляват чувството за удоволствие, докато храната продължава. Но последните проучвания на гризачи показват, че мозъкът спира да реагира на тези хормони, тъй като количеството мастна тъкан в тялото се увеличава. По този начин, продължаването на храненето поддържа мозъка наводнен в допамин, въпреки че прагът за удоволствие продължава да се покачва.

Ограничаване на глада

Един вид операция, на която някои хора със затлъстяване вече се подлагат, за да управляват теглото си, подчертава значението на грелина в контрола на теглото и е предоставила някои от биологичните прозрения защо много от нас се хранят далеч извън физиологичните си нужди. Известно като бариатрична хирургия, това е крайно средство, което драстично свива стомаха, или чрез отстраняване на тъкан, или чрез стискане на органа толкова плътно с лента, че не може да побере повече от няколко унции храна наведнъж.

В рамките на един месец след такава операция пациентите обикновено са по-малко гладни като цяло и вече не са толкова привлечени от храни с високо съдържание на захар и мазнини - вероятно поради промени в количеството хормони, които техният много по-малък стомах вече може да произведе. Последните проучвания за сканиране на мозъка разкриват, че тези намалени желания отразяват промените в невронните вериги: след операция, схемата за възнаграждение на мозъка реагира много по-слабо на изображенията и изговорените имена на изкусителни храни, като шоколадови браунита, и се превръща в сенсибилизирана към по-малки количества допамин.

„Идеята е, че чрез промяна на анатомията на червата ние променяме нивата на чревните хормони, които в крайна сметка стигат до мозъка“, казва Кимбърли Стийл, хирург от Медицинското училище на Университета Джон Хопкинс. Няколко проучвания са документирали по-ниски нива на стимулиращ глада грелин и повишени нива на потискащ апетита пептид YY след бариатрична хирургия. Както показват последните експерименти, тези хормони действат не само върху хипоталамуса, но и върху схемата за възнаграждение. „В дългосрочен план вероятно можем да имитираме ефектите от бариатричната хирургия с лекарства“, казва Бернд Шултес от Медицинския и хирургичен център eSwiss в Санкт Гален, Швейцария. "Това е великата мечта."

Междувременно няколко клиницисти използват скорошни разкрития за хедоничния глад, за да помогнат на хора като Брайън. Yi-Hao Yu, един от лекарите на Brien в болница Greenwich в Кънектикът, предлага затлъстяването да има поне две различни, но понякога припокриващи се форми: метаболитна и хедонична. Тъй като вярва, че Брайън се бори предимно с хедонично затлъстяване, Ю наскоро е предписал лекарството Victoza, за което е известно, че намалява храненето, задвижвано от удоволствие. За разлика от тях, лекарствата, които обикновено са насочени към хипоталамуса, биха действали по-добре, ако основният проблем на пациента е недостатък в способността на организма да поддържа стабилно тегло.

Лоу от Дрексел от своя страна се фокусира върху нови подходи за модификация на поведението. „Традиционната идея е, че можем да научим хората с наднормено тегло да подобрят самообладанието си“, казва Лоу. „Новата идея е, че самите храни са по-голям проблем.“ За някои хора вкусните храни предизвикват толкова силна реакция в схемата за възнаграждение на мозъка - и така драстично променят биологията им, че силата на волята рядко, ако изобщо изобщо бъде, е достатъчна, за да се противопостави на яденето на тези храни, след като са наоколо. Вместо това, Лоу казва, „ние трябва да реинженерираме хранителната среда.“ На практика това означава никога да не внасяте в къщи мазни, свръхсладки храни в къщата и да избягвате места, които ги предлагат, когато е възможно.

Елизабет О'Донъл е приложила тези уроци на практика. 53-годишна собственичка на магазин, която живее в Уолингфорд, Пенсилвания, О'Донъл се научи да променя личната си хранителна среда у дома и на път, след като участва в едно от проучванията на Лоу за отслабване. Тя казва, че е особено безпомощна пред сладкиши и сладкиши и затова се е ангажирала да ги държи далеч от дома си и да избягва ресторанти с десертни маси, които можете да ядете - което в миналото я караше да консумира „над 3000 или повече 4000 калории. " По време на неотдавнашното си посещение в Walt Disney World, тя заобиколи многобройните ресторанти на шведска маса в полза на по-малка трапезария, където си купи салата. Точно този вид проста промяна може да направи огромна разлика в борбата за поддържане на здравословно тегло.

Тази статия първоначално е публикувана със заглавие „Онова желание за десерт“ в Scientific American 314, 1, 23-24 (януари 2016 г.)