Kuidas liigsöömine aju muudab

Kas mõtlete, kas täna pärastlõunane juustukook muudab teie keha? Kuigi enamik meist kujutab seda ette oma vöökoha muutmist, ei tea vähesed, kas see muudab ka aju. Kuid teeb ja hiljuti avaldatud uuring (Rossi, 2019) näitab meile, kuidas.

Idee, et aju mõjutab peaaegu kõike, mida me teeme, ei tohiks olla üllatav; kellele me meeldime, kuidas me ennast tunneme ja isegi seda, mida me sööme, mõjutab ajutegevus. Lamades meie aju põhjas, elab rühm rakke, mis koosnevad hüpotalamusest. Hüpotalamus korraldab kontrolli mitme liigi säilimisega seotud käitumise üle; käitumine, mis, nagu ma oma õpilastele sageli ütlen, koosneb hüpotalamuse regulatsiooni neljast F-st - võitlus, põgenemine, toitmine ja paaritumine.

Nagu enamus ajupiirkondi, on ka hüpotalamus jaotatud väiksemateks struktuurideks; neid nimetatakse sageli suuna suunas osutavate sõnade abil. Mõelgem näiteks lateraalsele hüpotalamusele. Selle nimi viitab sellele, et see asub hüpotalamuse külgmises osas või keskelt eemal. Need meist, kes on motiveeritud käitumise vastu huvitatud, teavad, et aju mõju uurimisel toitmisele ristuvad paratamatult külgmised hüpotalamused. Seda seetõttu, et struktuur on söömise hõlbustamiseks või suurendamiseks ülioluline. Ta teeb seda, reguleerides ainevahetust, seedimist, insuliini sekretsiooni ja maitsetundlikkust, nimetades mõned tegurid. Külgmine hüpotalamus on ka liikide lõikes väga konserveerunud ja sobib seega inimese söömiskäitumise erinevate aspektide modelleerimiseks. Nii et kui arvate, et söömine on suurenenud, mõelge külgmise hüpotalamuse aktiivsuse suurenemisele.

Seda suhet tõestati esmakordselt varajastes loomkatsetes mitteinimesel, mis näitas, et närilised, kelle külgmine hüpotalamus oli kahjustatud, keeldusid sageli söömast ja vastupidi, nagu arvata võib, stimuleeris või aktiveeris seda piirkonda see, mis põhjustas küllastumatut söömist. Söömise ja lateraalse hüpotalamuse vahelise seose eripära on sellest ajast alates põhjalikult uuritud ja need üksikasjad jäävad meie arutelu raamidest välja. Võite siiski olla kindel, et paljud suurepärased käitumisega seotud neuroteadlased on pühendanud mõõtmatult palju tunde, et teavitada meie arusaama sellest, kuidas külgmine hüpotalamus vahendab söömist ja toidutasu. Rossi ja tema kolleegide artikkel just seda teebki, näidates, kuidas ülesöömine ümberehitab külgmist hüpotalamust ja kuidas need muutused siis meie söömist mõjutavad.

Kombineerides mitmesuguseid rakuvõtteid, uurisid eksperimentaatorid, kas rasvarikas dieet muudab külgmise hüpotalamuse rakkude geeniekspressiooni. Katse eesmärk oli võrrelda rasvarikka dieeti saavate hiirte rakkude geeniekspressiooni võrreldes normaalse dieediga. Nad avastasid rasvumise tagajärjel muutunud geeniekspressiooni külgmise hüpotalamuse mitmesugustes rakkudes. Kuid kõige tugevamad rasvumisest tingitud geneetilised muutused toimusid rakkudes, mis sisaldasid 2. tüüpi vesikulaarse glutamaadi transportija valku. Üldiselt kasutavad need rakud kiiretoimelist aju ergutavat kemikaali, mida nimetatakse glutamaadiks. Nad uurisid neid rakke edasi ja avastasid, et nad reageerivad suhkru tarbimisele; reageerimise ulatus sõltus siiski loomade motivatsioonilisest seisundist: see, kui palju toitu loom soovis, mõjutas rakkude reageerimist suhkrule.

Hiirte eeltoitmine (vähene motivatsioon) või 24-tunnise tühja kõhuga (kõrge motivatsiooniga seisund) sisseviimine enne katset kontrollis toidu motivatsiooni. Madala motivatsiooniga (mitte näljase) loomade külgmise hüpotalamuse ergutusrakud aktiveerusid pärast suhkru tarbimist suuremat aktivatsiooni kui paastunud loomadel. See näitab, et toidu küllastumine mõjutab külgmise hüpotalamuse sees toimuva toidu kodeerimist.

Nende ergastavate rakkude kodeerimisprofiili juures oli kõige huvitavam see, et rasvarikas dieet muutis ka nende reaktsioonikiirust. Nimelt säilitasid tavalisel dieedil olevate loomarakkude võime suhkru tarbimist tuvastada, kuid rasvarikka dieediga hiirte rakud reageerisid suhkrule järk-järgult vähem; seega aju muutus.

Need leiud on uudsed ja põnevad, kuna need näitavad, et kõrge rasvasisaldusega dieet muudab külgse hüpotalamuse üksikute rakkude toidupreemia kodeerimist. Veelgi enam, nüüd näeme, et krooniline kõrge rasvasisaldusega dieet muudab külgmist hüpotalamust, takistades nende närvivastust ja nõrgendades seeläbi söömise endogeenset „pidurit”. Teisisõnu võib rasvane dieet muuta teie aju ülesöömise soodustamiseks.