Мозъкът също яде

Калориите са от съществено значение за оцеляването. Сътрудничеството между червата и мозъка, които са нашите естествени хранителни водачи, е добре установено. Но съвременните храни могат да ги отклонят.

Калориите са били от съществено значение за оцеляването в хода на еволюцията. Червата и мозъкът, които са в интензивен обмен помежду си, контролират съвместно приема на храна.
Невроните са разположени в определени области на хипоталамуса, които измерват дали сме гладни. Те се влияят от чревните хормони.
Червата и мозъкът общуват по различни начини. Обменът се осъществява чрез блуждаещия нерв. В допълнение, чревните хормони също достигат до мозъка чрез кръвта.
В допълнение към хипоталамуса, системата за възнаграждение и допаминът също контролират приема на храна.
Силно преработените храни като готови ястия могат да заблудят сивото вещество. И подсладители също. Резултатът: ядем повече, отколкото е полезно за нас.

Микробиомът също влияе на мозъка и нашето хранително поведение. Микроорганизмите в червата например са способни да разграждат растителни въглехидрати, които са несмилаеми за хората, при което мастните киселини с къса верига се образуват като най-важните крайни продукти. „Освобождавайки определени чревни хормони, късоверижните мастни киселини гарантират, че се чувствате сити“, казва неврогастроентерологът Питър Холцер от Медицинския университет в Грац. Хормоните на ситост могат да попаднат в мозъка и да докладват за състояние на ситост. В допълнение, микробиомът може значително да се промени в хода на наднорменото тегло. „След това черпи още повече енергия от храната и я прави достъпна за организма на гостоприемника, като по този начин увеличаването на мазнините продължава.“ (Още за микробиома: Влиятелни малки същества)

Протеиновите отлагания, характерни за болестта на Паркинсон, се намират не само в мозъка, но често и в червата на засегнатите. Още през 2003 г. германският невроанатомист Хайко Браак подозира, че болестта на Паркинсон е започнала в стомашно-чревния тракт и след това е мигрирала към мозъка чрез блуждаещия нерв. Американски изследователи откриха доказателства за тази хипотеза в едно проучване. Те инжектираха патологично променените протеини в стомаха и червата на мишките. След няколко месеца те открили неправилно сгънатите протеини в substantia nigra. В допълнение, характерната загуба на допамин-продуциращи нервни клетки сега също е очевидна там. Ако обаче изследователите са прекъснали блуждаещия нерв, не са открити патологични промени в мозъка.

Substantia nigra

Substantia nigra/Substantia nigra/субстанция нигра

Основен комплекс в мезенцефалона, който играе важна роля за иницииране на движение. Той е с тъмен цвят и лежи в тегмента; невроните му са свързани с базалните ганглии, путамена и опашкото ядро. Неуспехът води до симптоми на болестта на Паркинсон (болест на Паркинсон).

Невронът е клетка в тялото, която е специализирана в предаването на сигнала. Характеризира се с приемането и предаването на електрически или химически сигнали.

Трудно е да си представим: Но в хода на еволюцията имаше моменти, когато желанието ни за мазнини, въглехидрати и калории не беше задоволено веднага от повсеместното присъствие на изпъкнали хладилници, супермаркети и заведения за бързо хранене. Все още трябваше да се лови честно храната. Всяка една калория беше жизненоважна. В края на краищата се нуждаем от енергия, за да поддържаме дишането, метаболизма и сърдечно-съдовата система, и особено мозъка, в релси. Освен това всяко движение струва енергия. Съответно беше не само решаващо да се контролира точно енергийният баланс и да се предупреждава за доставките на храна навреме. С оглед на постоянната борба за хранителни ресурси също беше важно да се натрупат енергийни резерви за време на нужда.

Затова не е чудно, че не само червата, но и мозъкът имат думата в тази деликатна задача. Цялото ни хранително поведение също се контролира от мозъка. Невроните са разположени в определени области на хипоталамуса, които измерват дали сме гладни, дали енергийното ни съдържание е в дисбаланс или не. И тези неврони ни казват дали трябва да ядем. Така нареченият протеин, свързан с агути (AgRP), който стимулира апетита, играе важна роля.

Той се произвежда от определени неврони в хипоталамуса и когато сте гладни, AgRP невроните са по-активни. През 2017 г. изследователи, работещи с биолога Дж. Никълъс Бетли от университета в Пенсилвания, разгледаха мишки, за да определят какво влияе върху активността на тези неврони. Вярно е, че зрението, миризмата и вкусът на безкалоричен гел са довели до намалена активност на AgRP невроните в техните животни. Ефектът обаче беше краткотраен. Всъщност, само когато се надуши висококалоричен гел, нервните клетки намаляха в дългосрочен план. Колкото повече калории консумираха гризачите, толкова повече активността на невроните намаляваше. Следователно регистрацията на хранителни вещества от мозъка е от решаващо значение за контрола на приема на храна.

Но как сивите клетки знаят какви калории са достигнали до стомаха и червата? Всъщност, що се отнася до храната, има оживена и влиятелна комуникация между храносмилателната система и централната нервна система. Веднага след като храната е консумирана, нейните хранителни вещества вече са регистрирани в стомашно-чревния тракт. Това и разтягането на стомашната стена води до освобождаване на хормони на ситост. Гладът е задоволен, ястието е приключило.

Комуникацията между червата и мозъка се осъществява отчасти чрез блуждаещия нерв. Той има много голяма част от аферентните нерви, т.е. тези нервни клетки, които предават информация от периферията на тялото до мозъка. И тези аферентни нервни клетки се активират от различни чревни хормони, защото имат рецептори за тези чревни хормони. „Това е един от начините, по които чревните хормони могат да действат върху мозъка“, казва неврогастроентерологът Питър Холцер от Медицинския университет в Грац. „Но чревните хормони също идват в мозъка директно чрез кръвта и влияят на регулирането на апетита“, казва Холцер.

„В допълнение, невроните в хипоталамуса са възприемчиви към много други периферни сигнали като лептин, метаболитен хормон, който все повече се произвежда от мастните клетки, когато мастната тъкан се увеличава.“ Лептинът достига до мозъка чрез кръвта и след това инхибира AgRP невроните.

Двойна награда

„Ако нашият организъм разчиташе само на тази система в хипоталамуса, тогава бихме яли само толкова, колкото ни е необходимо“, казва Марк Титгмайер от Института за метаболитни изследвания на Макс Планк в Кьолн. „В хода на еволюцията обаче беше важно да се натрупат и енергийни резерви. И за да ядете повече, отколкото ви е нужно калории, имате нужда от награда. ”Тук влизат в действие хормони като„ хормона на възнаграждението ”допамин. В проучване от 2019 г. Tittgemeyer и колегите му прилагат млечни шейкове за тестване на субекти в fMRI скенера и в PET скенера.

Както се оказа, приемът на храна води до освобождаване на допамин два пъти: веднъж в момента на усещане за вкус, след като сигналите от устата, гърлото и областта на гърлото са предадени на мозъчните области, които са отговорни за сензорната система. „Освен всичко друго, те докладват, когато нещо е вкусно и не е отровно, за да може да бъде погълнато“, казва Титгмайер. Ако след това млечният шейк пристигне в стомаха и тънките черва, това осигурява допълнително повишено освобождаване на допамин след около 12 до 15 минути. Закъснението във времето показва, че освобождаването на допамин се задейства от сигнали от червата след хранене.

Важността на системата за възнаграждение за прием на храна може да се види, когато тя вече не функционира правилно. Още през 1999 г. молекулярният биолог Ричард Палмитър от Университета във Вашингтон установява, че генетично модифицирани мишки, чиито неврони не могат да произвеждат допамин, не ядат никаква храна и умират в рамките на няколко седмици след раждането. Заключението на Palmiter в рецензионна статия от 2008 г.: Мишките без допамин не са мотивирани да показват целенасочено поведение като хранене.