Zusammenfassung: Forscher haben im Gehirn unterschiedliche Nervenbahnen für das Verlangen nach Fett und Zucker identifiziert. Diese Forschung zeigt, dass separate Schaltkreise im Vagusnerv, die ihren Ursprung im Darm haben, Informationen über aufgenommene Fette und Zucker an das Gehirn weiterleiten und so die Freisetzung von Dopamin im Belohnungszentrum des Gehirns auslösen.
Die Studie ergab, dass die gleichzeitige Aktivierung von Fett- und Zuckerkreisläufen bei Mäusen zu einem signifikanten Anstieg der Dopaminausschüttung und übermäßigem Essen führte. Diese Entdeckung liefert wichtige Erkenntnisse darüber, warum Lebensmittel mit hohem Fett- und Zuckergehalt unwiderstehlich werden und warum Diäten schwierig sein können, und eröffnet neue Wege für die Entwicklung von Strategien zur Bekämpfung von Fettleibigkeit.
Wichtige Fakten:
- Bestimmte Darm- und Gehirnbahnen werden durch Fette und Zucker aktiviert, was zu Heißhungerattacken führt.
- Die Kombination von Fetten und Zuckern in der Nahrung führt zu einer erhöhten Dopaminausschüttung und damit zu übermäßigem Essen.
- Die Forschung könnte zu neuen Strategien zur Bekämpfung ungesunder Essgewohnheiten führen, indem sie auf die Belohnungsschaltkreise im Darm und im Gehirn abzielen.
Quelle: Monell Chemical Senses Center
Es ist seit langem ein Rätsel, warum wir zu viel ungesunde Lebensmittel essen. Obwohl wir wissen, dass die kraftvolle Kraft der Nahrung unsere Entscheidungen beeinflusst, sind die genauen Schaltkreise in unserem Gehirn, die dahinter stehen, unklar.
Der Vagusnerv sendet interne sensorische Informationen über den Nährwert von Lebensmitteln vom Darm an das Gehirn. Doch die molekulare Grundlage der Belohnung im Gehirn, die mit dem, was wir essen, verbunden ist, ist noch nicht vollständig geklärt.
Jetzt wurde eine neue Studie veröffentlicht Zellstoffwechsel Von einem Team des Monell Chemical Senses Center entschlüsselt es unsere innere neuronale Verkabelung und enthüllt getrennte Wege für das Verlangen nach Fett und Zucker sowie ein beunruhigendes Ergebnis: Die übermäßige Kombination dieser Wege führt dazu, dass wir mehr essen wollen als gewöhnlich.
„Nahrung ist der ultimative Verstärker der Natur“, sagte der Monell-Wissenschaftler Guillaume de Lartigue, Ph.D., Hauptautor der Studie.
„Aber warum Fette und Zucker besonders attraktiv sind, bleibt ein Rätsel. Wir haben jetzt herausgefunden, dass Neuronen im Darm und nicht Geschmackszellen im Mund der Haupttreiber sind. Wir haben herausgefunden, dass unterschiedliche Darm-Hirn-Signalwege durch Fette und andere Reize aktiviert werden.“ Zucker, was erklärt, warum diese Donuts unwiderstehlich sind.
Letztendlich liefert diese Forschung Erkenntnisse darüber, was „motiviertes“ Essverhalten steuert, was darauf hindeutet, dass ein unbewusster innerer Wunsch, eine fett- und zuckerreiche Ernährung zu sich zu nehmen, das Potenzial hat, Diätbemühungen zu konterkarieren.
Das Team nutzte eine ausgeklügelte Technik, um Fett- oder Glukokortikoid-Neuronen im Vagusnervensystem direkt zu manipulieren, und zeigte, dass beide Arten von Neuronen bei Mäusen die Freisetzung von Dopamin im Belohnungszentrum des Gehirns auslösen. Sie entdeckten zwei spezielle Vagusnervbahnen: eine für Fette und die andere für Zucker. Diese Schaltkreise, die ihren Ursprung im Darm haben, leiten Informationen darüber, was wir essen, an das Gehirn weiter und bereiten so den Grundstein für Heißhungerattacken.
Um herauszufinden, wie sich Fette und Zucker auf das Gehirn auswirken, stimulierte das Team die Vagusnerven im Darm mit Licht. Dies wiederum veranlasste die Mäuse dazu, aktiv nach Reizen, in diesem Fall nach Nahrung, zu suchen, die diese Schaltkreise aktivierten. Die Ergebnisse zeigten, dass separate Neuronen im Vagusnerv Zucker und Fett wahrnehmen und mit parallelen, aber unterschiedlichen Belohnungsschaltkreisen interagieren, um die nährstoffspezifische Verstärkung zu steuern.
Aber die Geschichte ist damit noch nicht zu Ende. Das Team stellte außerdem fest, dass die gleichzeitige Aktivierung der Fett- und Zuckerkreisläufe eine starke Synergie schafft.
„Es ist eine Pointe für das Belohnungssystem des Gehirns“, sagte De Lartigue. „Selbst wenn die Gesamtkalorienaufnahme von Zucker und Fett gleich bleibt, führt die Kombination von Fett und Zucker bei Mäusen zu einer deutlich stärkeren Dopaminausschüttung und letztendlich zu übermäßigem Essen.“
Dieser Befund gibt Aufschluss darüber, warum eine Diät so schwierig ist. Das menschliche Gehirn könnte auf subtile Weise darauf programmiert sein, nach Kombinationen mit hohem Fett- und Zuckergehalt zu suchen, unabhängig von bewussten Widerstandsversuchen.
„Die Verbindung zwischen unserem Darm und unserem Gehirn findet unterhalb der Bewusstseinsebene statt“, sagte De Lartigue. „Vielleicht möchten wir diese Art von Lebensmitteln essen, ohne es zu merken.“
Das Team geht davon aus, dass diese Forschungsrichtung Hoffnung für die zukünftige Entwicklung von Strategien und Behandlungen zur Bekämpfung von Fettleibigkeit gibt. Die gezielte Steuerung und Regulierung der Belohnungskreise zwischen Darm und Gehirn könnte eine neue Möglichkeit bieten, ungesunde Essgewohnheiten zu reduzieren.
„Das Verstehen des Schaltplans unserer angeborenen Triebe, Fette und Zucker zu konsumieren, ist der erste Schritt, um sie neu zu verkabeln“, sagte De Lartigue. „Diese Forschung eröffnet spannende Möglichkeiten für personalisierte Interventionen, die Menschen dabei helfen können, gesündere Entscheidungen zu treffen, selbst wenn sie mit verlockenden Lebensmitteln konfrontiert werden.“
Co-Autoren mit de Lartigue sind Molly McDougle, Alan de Araujo, Arashdeep Singh, Mingxin Yang, Isadora Braga, Vincent Bell, Rebecca Mendez Hernandez und Brandon Warren, alle vom Monell Center; Macarena Vergara, Abhishek Gaur, Abhishek Sharma und Nikhil Urs, alle von der University of Florida, und Lauren N. Woody von der University of Pennsylvania.
Finanzierung: Die Forschung wurde von den National Institutes of Health (R01 DK116004, R01 Q15, DK094871, F31 DK1311773) unterstützt; AHA-Postdoktorandenstipendium und Zuschüsse der SanteDige Foundation und der Phillip Foundation.
Über diese Neuigkeiten aus der neurowissenschaftlichen Forschung
Autor: Karen Krieger
Quelle: Monell Chemical Senses Center
Kommunikation: Karen Krieger – Monell Chemical Senses Center
Bild: Bildquelle: Neuroscience News
Ursprüngliche Suche: Offener Zugang.
„Getrennte Darm- und Gehirnkreisläufe fördern gemeinsam Fett und Zucker und fördern so übermäßiges Essen„Von Guillaume de Lartigue et al. Zellstoffwechsel
eine Zusammenfassung
Getrennte Darm- und Gehirnkreisläufe fördern gemeinsam Fett und Zucker und fördern so übermäßiges Essen
Höhepunkte
- Darmfette und Zucker werden über verschiedene Vagusgruppen erfasst
- Nährstoffempfindliche vagale Sinnesneuronen sind für die Verstärkung notwendig und ausreichend
- Sowohl Fett als auch Zucker bewirken die Freisetzung von Dopamin, indem sie separate zentrale Belohnungskreise aktivieren
- Die Kombination von Fett und Zucker erhöht den Dopaminfluss und die Nahrungsaufnahme zusätzlich
Zusammenfassung
Nahrung ist ein starker natürlicher Verstärker, der die Ernährungsentscheidungen beeinflusst. Der Vagusnerv übermittelt interne sensorische Informationen über den Nährwert vom Darm an das Gehirn; Allerdings sind die zellulären und molekularen Grundlagen der Makronährstoff-Belohnungskreisläufe noch nicht vollständig verstanden. Und hier schauen wir zu In vivo Calciumdynamik, um direkte Beweise für unabhängige vagale Wahrnehmungswege zur Erkennung von Nahrungsfetten und -zuckern zu liefern.
Mithilfe der aktivitätsabhängigen Generfassung von Vagusneuronen, die als Reaktion auf Nährstoffinjektionen in den Darm aktiviert werden, zeigen wir die Existenz separater Darm-Hirn-Schaltkreise für die Fett- und Zuckererkennung, die für die nährstoffspezifische Verstärkung notwendig und ausreichend sind. Selbst wenn die Kalorienzufuhr kontrolliert wird, erhöht die kombinierte Aktivierung der Fett- und Zuckerkreisläufe die Freisetzung von striatalem Dopamin und die übermäßige Ernährung im Vergleich zu Fett oder Zucker allein.
Diese Arbeit liefert neue Einblicke in die komplexen sensorischen Schaltkreise, die motiviertes Verhalten vermitteln, und legt nahe, dass ein interner, unbewusster Drang, fettleibige Diäten (z. B. solche mit hohem Fett- und Zuckergehalt) zu sich zu nehmen, bewusste Diätbemühungen behindern kann.
