WISSENSCHAFTLER LOKALISIEREN EINEN GEHIRNKREISLAUF, DER üBERMäßIGES ESSEN HEMMT

Das Gehirn verfügt über komplexe Schaltkreise, die den Appetit auf Erinnerungen an das Finden und Genießen von Essen sperren. Dies treibt das zum Überleben notwendige Fütterungsverhalten an. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Schaltkreise einen Mechanismus enthalten, der das Gegenteil bewirkt: den Zwang zum Essen als Reaktion auf Lebensmittel einzudämmen.

"Menschen können möglicherweise lernen, ihre Beziehung zu Lebensmitteln zu ändern."

Einmal dachten Wissenschaftler, dass Darminstinkte das Fütterungsverhalten der Tiere mit sehr wenig Input vom Gehirn beeinflussten.

Der Anblick und der Geruch von Essen, so behaupteten sie, reichten aus, um das Essen auszulösen.

Seitdem deuten jedoch immer mehr Beweise darauf hin, dass das Gehirn eingreift, um Entscheidungen darüber zu treffen, ob mit dem Essen fortgefahren werden soll oder nicht.

Weniger klar ist, welche Nervenzellen beteiligt sind.

Jetzt haben Forscher der Rockefeller University in New York City, NY, eine Gruppe von Nervenzellen oder Neuronen gefunden, deren Aktivierung die Nahrungsaufnahme verringert.

Sie glauben, dass ihr Befund der erste ist, der den Mechanismus identifiziert, von dem sie vermuten, dass er als „Kontrollpunkt“ zwischen dem Erkennen und dem Verzehr von Lebensmitteln fungiert.

Der Mechanismus konzentriert sich auf Dopamin-2-Rezeptor (hD2R) -Neuronen im Hippocampus, einer Gehirnstruktur, die eine Rolle bei der Gedächtnisbildung und der Regulation von Emotionen spielt.

Ein Artikel, der jetzt im Journal erscheint Neuron beschreibt, wie das Team die Zellen und ihre Auswirkungen auf das Fütterungsverhalten bei Mäusen untersuchte.

Die Studie zeigt auch, dass hD2R-Neuronen am Gedächtnis beteiligt sind und bestätigt, dass sie Teil der komplexen Gehirnschaltung sind, die das Essen reguliert.

"Diese Zellen", erklärt die Erstautorin der Studie, Estefania P. Azevedo, Postdoktorandin im Labor für Molekulargenetik, "verhindern, dass ein Tier zu viel isst."

"Sie scheinen das Essen weniger lohnend zu machen und stimmen in diesem Sinne die Beziehung des Tieres zum Futter ab", fügt sie hinzu.

Fettleibigkeit und ihre Folgen

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind weltweit mehr Todesfälle mit Übergewicht und Adipositas verbunden als mit Untergewicht. Seit 1975 hat sich die Zahl der Menschen mit Adipositas weltweit verdreifacht.

Die WHO führt diese Krise auf den steigenden Verbrauch energiedichter, fettreicher Lebensmittel zurück, während Lebensstil und Arbeit körperlich weniger anstrengend geworden sind. Das Ergebnis ist eine Störung der Energiebilanz, die eine Gewichtszunahme begünstigt.

Nationale Umfragewerte von 2013 bis 2014, die die National Institutes of Health (NIH) in ihren Berichten verwenden, zeigen, dass mehr als zwei Drittel der Erwachsenen in den USA von Übergewicht oder Adipositas betroffen sind. Die Umfrage ergab auch, dass etwa 1 von 6 Kindern und Jugendlichen im Alter von 2 bis 19 Jahren an Fettleibigkeit leidet.

Übergewicht und Fettleibigkeit können schwerwiegende gesundheitliche Folgen haben. Sie können das Risiko für Bluthochdruck, Herzinfarkt, Schlaganfall und andere Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen. Herz-Kreislauf-Erkrankungen waren 2012 weltweit die häufigste Todesursache.

Das Tragen von zu viel Gewicht kann auch das Risiko einiger Krebsarten erhöhen und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass sich behindernde Zustände entwickeln, die die Gelenke beeinträchtigen, wie z. B. Arthrose.

Kinder mit Adipositas haben häufiger Adipositas und Behinderung und sterben vorzeitig als Erwachsene. Es ist auch wahrscheinlicher, dass sie Atemprobleme, Frakturen und Bluthochdruck entwickeln und frühe Anzeichen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zeigen.

Verstehen, wie sich das Gehirn auf das Essen auswirkt

Behandlungen für Übergewicht und Adipositas konzentrieren sich normalerweise auf die Änderung des Lebensstils und der Gewohnheiten, um Gewicht zu verlieren. Diese Veränderungen umfassen die Annahme gesunder Essgewohnheiten und die Steigerung der körperlichen Aktivität.

Änderungen des Lebensstils reichen jedoch möglicherweise nicht aus, um einigen Menschen beim Abnehmen zu helfen und sie fernzuhalten. Ärzte müssen zusätzliche Hilfsmittel zur Gewichtsreduktion in Betracht ziehen, einschließlich Medikamente und Operationen.

Ein besseres Verständnis der Gehirnschaltungen, die Essimpulse steuern, könnte dazu beitragen, solche Behandlungen zu verbessern.

Dr. Azevedo und ihre Kollegen fanden heraus, dass die hD2R-Neuronen von Mäusen ihr Fütterungsverhalten beeinflussten. Wenn die Forscher die Zellen stimulierten, aßen die Mäuse weniger Futter, und wenn sie sie zum Schweigen brachten, aßen die Tiere mehr Futter.

Dr. Azevedo spekuliert über den evolutionären Vorteil eines solchen Kreislaufs und schlägt vor, dass es Zeiten geben könnte, in denen das Essen nicht zum Überleben beiträgt. Zum Beispiel könnte die Nahrungssuche kurz nach einer großen Mahlzeit die Tiere unnötig Raubtieren aussetzen.

Aber wie beeinflussen die hD2R-Neuronen Prozesse, die Tieren helfen, sich an Nahrungsorte zu erinnern? Um dies zu untersuchen, stimulierte das Team die hD2R-Neuronen der Mäuse, als sie eine Umgebung erkundeten, die voller Nahrung war.

Die Ergebnisse zeigten, dass die hD2R-Neuronenstimulation dazu führte, dass die Mäuse seltener an Orte zurückkehrten, an denen sie Nahrung gefunden hatten. Dies deutet darauf hin, dass die Zellen Erinnerungen an Mahlzeiten und deren Standorte schwächen.

Das Team untersuchte auch, wie sich hD2R-Neuronen mit anderen Gehirnkreisläufen verbinden. Sie fanden heraus, dass die Zellen Nachrichten vom entorhinalen Kortex empfangen, einer Gehirnregion, die Signale von den Sinnen verarbeitet. Die Zellen senden auch Nachrichten an den Septumbereich, der eine Rolle bei der Steuerung des Fütterungsverhaltens spielt.

Die Forscher schlagen daher vor, dass das Gehirn den Appetit „verfeinert“, indem es gedächtnisbezogene Mechanismen zur Förderung und Einschränkung des Essens ausbalanciert.