Kontrolowanie zachowania żywieniowego może zależeć od tego, jak pamiętasz swój ostatni posiłek

Oczywiście wiesz, że jedzenie jest niezbędne dla twojego przetrwania, ale czy kiedykolwiek myślałeś o tym, jak twój mózg kontroluje, ile jesz, kiedy jesz i co jesz?

Nie jest to banalne pytanie, ponieważ dwie trzecie Amerykanów ma nadwagę lub jest otyłych, a przejadanie się jest główną przyczyną tej epidemii. Dotychczasowe wysiłki naukowe zmierzające do zrozumienia, w jaki sposób mózg kontroluje jedzenie, skupiały się przede wszystkim na obszarach mózgu zaangażowanych w głód, pełnię i przyjemność. Aby być lepiej uzbrojonym w walkę z otyłością, neuronaukowcy, w tym ja, zaczynają rozszerzać nasze badania na inne części mózgu związane z różnymi funkcjami. Ostatnie badania mojego laboratorium skupiają się na tym, które zostało stosunkowo przeoczone: pamięci.

Zobacz także: Badanie traumatycznej pamięci ujawnia, jak można przepisać nasze najgorsze obawy

Dla wielu ludzi decyzje o tym, czy jeść teraz, co jeść i ile jeść, często zależą od wspomnień o tym, co ostatnio jedli. Na przykład, oprócz mojej skali i ciasnych ubrań, moja pamięć wczorajszej pizzy odegrała kluczową rolę w mojej decyzji o zjedzeniu dzisiaj sałatki na lunch.

Wspomnienia niedawno zjedzonych pokarmów mogą służyć jako potężny mechanizm kontrolowania zachowań żywieniowych, ponieważ dostarczają one zapisów o ostatnim spożyciu, które prawdopodobnie przewyższa większość sygnałów hormonalnych i mózgowych generowanych przez posiłek. Co zaskakujące, regiony mózgu, które pozwalają pamięci kontrolować przyszłe zachowania żywieniowe, są w dużej mierze nieznane.

Wspomnienia o ostatnim posiłku wpływają na następne

Badania przeprowadzone u ludzi potwierdzają pogląd, że pamięć związana z posiłkiem może kontrolować przyszłe zachowania żywieniowe.

Kiedy naukowcy zakłócają pamięć posiłku, rozpraszając zdrowych uczestników podczas jedzenia - na przykład poprzez granie w gry komputerowe lub oglądanie telewizji - ludzie jedzą więcej przy następnej okazji. Prawda jest też odwrotna: zwiększenie pamięci związanej z posiłkami poprzez zastanowienie się nad tym, co jedli, zmniejsza przyszłe spożycie.

Pacjenci cierpiący na amnezję nie pamiętają, że jedzą i jedzą, gdy są karmieni, nawet jeśli właśnie jedzą i powinni czuć się pełni. A deficyty pamięci są związane z przejadaniem się i zwiększoną wagą u względnie zdrowych ludzi.

Więc co się dzieje? Wszyscy wiemy, że nie jemy tylko dlatego, że jesteśmy głodni. Na większość naszych decyzji dotyczących jedzenia ma wpływ wiele innych wpływów, które nie mają nic wspólnego z tym, jak bardzo jesteśmy głodni lub pełni, takich jak pora dnia, widok i zapach jedzenia lub reklama ulubionej restauracji. Moje laboratorium zdecydowało się skupić na pamięci, po części, ponieważ jest to coś, co można dostosować i bardziej w naszej kontroli.

Rozpoczęliśmy nasze poszukiwania, koncentrując się na regionie mózgu zwanym hipokampem, który jest absolutnie niezbędny dla osobistych wspomnień tego, co, gdzie i kiedy coś ci się stało.

Co ciekawe, komórki hipokampa otrzymują sygnały o statusie głodu i są połączone z innymi obszarami mózgu, które są ważne dla rozpoczynania i zatrzymywania jedzenia, takie jak podwzgórze. Moi koledzy i ja rozumowaliśmy, że jeśli pamięć zależna od hipokampa hamuje przyszłe jedzenie, to zakłócenie funkcji hipokampa po zjedzeniu posiłku, ustabilizowanie pamięci posiłku powinno sprzyjać późniejszemu jedzeniu, gdy komórki te funkcjonują normalnie.

Efekt wyłączenia neuronów, a następnie ponownego włączenia

W moim laboratorium przetestowaliśmy tę prognozę za pomocą optogenetyki. Ta najnowocześniejsza metoda wykorzystuje światło do kontrolowania pojedynczych komórek w zachowującym się zwierzęciu. Byliśmy w stanie zahamować komórki hipokampa przez 10 minut przed, podczas lub po szczurach, które zjadły posiłek.

Aby to zrobić, wstawiliśmy specyficzny gen do komórek hipokampa, który spowodował, że te komórki natychmiast przestały działać, gdy tylko oświeciliśmy je światłem o określonej długości fali. Komórki pozostały nieaktywne, dopóki świeciłyśmy światłem. Co najważniejsze, ich funkcja powróciła do normy, gdy tylko zgasiliśmy światło.

Odkryliśmy, że optogenetyczne hamowanie komórek hipokampa po zjedzeniu przez szczury posiłku spowodowało, że zwierzęta zjadły następny posiłek wcześniej i spowodowały, że zjadły prawie dwa razy więcej pokarmu podczas następnego posiłku. I pamiętajcie, komórki hipokampa działały normalnie do czasu, gdy szczury znowu jadły. Widzieliśmy ten efekt po interwencji, czy szczury otrzymały karmę dla gryzoni, roztwór cukru lub wodę słodzoną sacharyną.

Szczególnie interesujące jest to, że szczury zjadają więcej sacharyny po zakłóceniu ich funkcji hipokampa, ponieważ sacharyna jest słodzikiem niecalorycznym, który wytwarza bardzo niewiele sygnałów chemicznych przewodu pokarmowego (GI) normalnie wytwarzanych przez pożywienie. Doszliśmy do wniosku, że efekt, który zaobserwowaliśmy po inaktywacji komórek hipokampa, jest najprawdopodobniej wyjaśniony raczej przez wpływ na konsolidację pamięci niż przez osłabioną zdolność do przetwarzania komunikatów GI.

Zatem nasze odkrycia pokazują, że komórki hipokampa są niezbędne w okresie następującym po posiłku w celu ograniczenia przyszłego spożycia energii. Sugerujemy, że neurony w hipokampie hamują przyszłe zachowania żywieniowe, konsolidując pamięć poprzedniego posiłku.

Zobacz także: Studium pamięci rzuca wątpliwość na pierwszą rzecz, którą pamiętasz ze swojego dzieciństwa

Odkrycia te mają istotne implikacje dla zrozumienia przyczyn otyłości i sposobów jej leczenia. Naukowcy, w tym moja grupa badawcza, wykazali w poprzednich badaniach, że karmienie szczurów zbyt dużą ilością tłuszczu lub cukru upośledza pamięć hipokampa. Podobnie przejadanie się i otyłość u ludzi są związane z uszkodzeniem hipokampa i deficytami pamięci zależnymi od hipokampa.

Z kolei upośledzone funkcjonowanie hipokampa prowadzi z kolei do dalszego przejadania się i przyrostu masy ciała, prowadząc do błędnego koła, które może utrwalać otyłość. Nasze badania uzupełniają rosnącą liczbę dowodów sugerujących techniki, które promują wspomnienia zależne od hipokampa, co, kiedy i ile je się może okazać obiecujące strategie ograniczania jedzenia i promowania utraty wagi.

Zobacz także: Alkohol może dosłownie zmienić nasze wspomnienia, pokazy studiów

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation by Marise Parent. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.