Creierul mănâncă și el - cosmosul din cap

Caloriile sunt esențiale pentru supraviețuire. Cooperarea dintre intestine și creier, care sunt ghidurile noastre nutriționale naturale, este bine stabilită. Dar alimentele moderne le pot abate.

Caloriile au fost esențiale pentru supraviețuire în cursul evoluției. Intestinele și creierele, care sunt în schimb intens între ele, controlează împreună aportul de alimente.
Neuronii sunt localizați în anumite zone ale hipotalamusului care măsoară dacă ne este foame. Sunt influențați de hormonii intestinali.
Intestinele și creierul comunică în moduri diferite. Un schimb are loc prin nervul vag. În plus, hormonii intestinali ajung și la creier prin sânge.
În plus față de hipotalamus, sistemul de recompensă și dopamina controlează și aportul nostru de alimente.
Alimentele puternic procesate, cum ar fi mesele gata preparate, pot induce în eroare materia cenușie. Și îndulcitori. Rezultatul: mâncăm mai mult decât este bine pentru noi.

Microbiomul influențează și creierul și comportamentul nostru alimentar. Microorganismele din intestin, de exemplu, sunt capabile să descompună carbohidrații vegetali care sunt nedigerabili pentru oameni, prin care acizii grași cu lanț scurt se formează ca fiind produsele finale cele mai importante. „Prin eliberarea anumitor hormoni intestinali, acizii grași cu lanț scurt asigură o senzație de sațietate”, spune neurogastroenterologul Peter Holzer de la Universitatea de Medicină din Graz. Hormonii de sațietate pot pătrunde în creier și pot raporta o stare de sațietate. În plus, microbiomul se poate schimba semnificativ în cursul supraponderalității. „Apoi extrage și mai multă energie din alimente și o pune la dispoziția corpului gazdei, prin care creșterea grăsimii continuă.” (Mai multe despre microbiom: creaturi minuscule influențiale)

Depozitele de proteine caracteristice bolii Parkinson nu se găsesc doar în creier, ci adesea în intestinele celor afectați. Încă din 2003, neuroanatomistul german Heiko Braak a bănuit că Parkinson a început în tractul gastro-intestinal și apoi a migrat către creier prin nervul vag. Cercetătorii americani au găsit dovezi pentru această ipoteză într-un studiu. Aceștia au injectat proteinele modificate patologic în stomac și intestinele șoarecilor. După câteva luni, au găsit proteinele pliate greșit în substanța neagră. În plus, pierderea caracteristică a celulelor nervoase producătoare de dopamină era acum evidentă și acolo. Cu toate acestea, dacă cercetătorii ar fi rupt nervul vag, nu s-au găsit modificări patologice în creier.

Substantia nigra

Substantia nigra/Substantia nigra/substantia nigra

Un complex de bază în mezencefal care joacă un rol important în inițierea mișcării. Este de culoare închisă și se află în tegment; neuronii săi sunt conectați la ganglionii bazali, putamenul și nucleul caudat. Un eșec duce la simptome ale bolii Parkinson (boala Parkinson).

Neuronul este o celulă din corp specializată în transmiterea semnalului. Se caracterizează prin recepția și transmiterea semnalelor electrice sau chimice.

Este greu de imaginat: Dar au existat momente în cursul evoluției în care pofta noastră de grăsimi, carbohidrați și calorii nu a fost satisfăcută imediat de prezența omniprezentă a frigiderelor, supermarketurilor și restaurantelor de tip fast-food. Mâncarea trebuia încă urmărită cinstit. Fiecare calorie a fost vitală. La urma urmei, avem nevoie de energie pentru a menține respirația, metabolismul și sistemul cardiovascular, și mai ales creierul, pe drumul cel bun. În plus, fiecare mișcare costă energie. În consecință, nu era doar crucial să controlăm cu precizie echilibrul energetic și să avertizăm în timp util despre aprovizionarea cu alimente. Având în vedere lupta constantă pentru resurse alimentare, a fost, de asemenea, important să se acumuleze rezerve de energie pentru momentele de nevoie.

Așadar, nu este de mirare că nu numai intestinele, ci și creierul au un cuvânt de spus în această sarcină delicată. Întregul nostru comportament alimentar este, de asemenea, controlat de creier. Neuronii sunt localizați în anumite zone ale hipotalamusului care măsoară dacă ne este foame, dacă conținutul nostru de energie este dezechilibrat sau nu. Și acești neuroni ne spun dacă să mâncăm. Așa-numita proteină legată de agouti (AgRP), care stimulează apetitul, joacă un rol important.

Este produs de anumiți neuroni din hipotalamus și atunci când ți-e foame, neuronii AgRP sunt mai activi. În 2017, cercetătorii care lucrează cu biologul J. Nicholas Betley de la Universitatea din Pennsylvania s-au uitat la șoareci pentru a determina ce influențează activitatea acestor neuroni. Este adevărat că vederea, mirosul și gustul unui gel fără calorii au dus la o activitate redusă a neuronilor AgRP la animalele lor. Cu toate acestea, efectul a fost de scurtă durată. De fapt, numai atunci când s-a adulmecat un gel bogat în calorii, celulele nervoase au fost reduse pe termen lung. Cu cât rozătoarele au consumat mai multe calorii, cu atât activitatea neuronilor a scăzut. Deci, înregistrarea nutrienților de către creier este esențială pentru controlul aportului de alimente.

Dar de unde știu celulele cenușii ce calorii au ajuns în stomac și intestine? De fapt, când vine vorba de mâncare, există o comunicare plină de viață și influentă între sistemul digestiv și sistemul nervos central. De îndată ce alimentele au fost consumate, substanțele nutritive ale acestuia sunt deja înregistrate în tractul gastrointestinal. Acest lucru și întinderea peretelui stomacului duce la eliberarea hormonilor de sațietate. Foamea este satisfăcută, masa este terminată.

Comunicarea dintre intestin și creier are loc parțial prin nervul vag. Are o proporție foarte mare de nervi aferenți, adică acele celule nervoase care transmit informații de la periferia corpului către creier. Și aceste celule nervoase aferente sunt activate de diverși hormoni intestinali deoarece au receptori pentru acești hormoni intestinali. „Acesta este un mod în care hormonii intestinali pot acționa asupra creierului”, spune neurogastroenterologul Peter Holzer de la Universitatea de Medicină din Graz. „Dar și hormonii intestinali ajung în creier direct prin sânge și influențează reglarea apetitului”, spune Holzer.

„În plus, neuronii din hipotalamus sunt receptivi la multe alte semnale periferice, cum ar fi leptina, un hormon metabolic care este produs din ce în ce mai mult de celulele grase atunci când țesutul adipos crește.” Leptina ajunge la creier prin sânge și apoi inhibă neuronii AgRP.

Recompensă dublă

„Dacă organismul nostru s-ar baza pe acest sistem doar în hipotalamus, atunci am mânca oricând atât cât avem nevoie”, spune Marc Tittgemeyer de la Institutul Max Planck pentru Cercetări Metabolice din Köln. „Cu toate acestea, în cursul evoluției a fost important să se acumuleze și rezerve de energie. Și pentru a mânca mai mult decât ai nevoie în calorii, ai nevoie de o recompensă. ”Aici intervin hormoni precum dopamina„ hormonul recompensei ”. Într-un studiu din 2019, Tittgemeyer și colegii săi au administrat lapte pentru a testa subiecții în scanerul fMRI și în scanerul PET.

După cum sa dovedit, consumul de alimente duce la eliberarea de dopamină de două ori: o dată în momentul senzației gustative, după ce semnalele din gură, gât și zona gâtului au fost transmise către regiunile creierului care sunt responsabile pentru sistemul senzorial. „Printre altele, ei raportează când ceva este gustos și nu otrăvitor, astfel încât să poată fi înghițit”, spune Tittgemeyer. Dacă milkshake-ul ajunge apoi în stomac și în intestinul subțire, acest lucru asigură o eliberare crescută suplimentară de dopamină după aproximativ 12-15 minute. Decalajul indică faptul că eliberarea de dopamină este declanșată de semnale din intestin după masă.

Importanța sistemului de recompensă pentru consumul de alimente poate fi văzută atunci când acesta nu mai funcționează corect. Încă din 1999, biologul molecular Richard Palmiter de la Universitatea din Washington a constatat că șoarecii modificați genetic, ai căror neuroni nu puteau produce dopamină, nu consumau alimente și mureau în câteva săptămâni după naștere. Concluzia lui Palmiter într-un articol de revizuire din 2008: Șoarecii fără dopamină nu sunt motivați să afișeze comportamente specifice, cum ar fi mâncarea.