Sunteți liber să distribuiți acest articol sub licența Attribution 4.0 International.

face

Un nou studiu cu șobolani poate ajuta la explicarea motivului pentru care unii oameni pot rezista foșnetului unei pungi cu cipuri sau mirosul de pizza, iar alții nu.

Studiul a inclus șobolani care au fost crescuți special pentru a avea tendința de a deveni obezi și șobolani dintr-o linie cu tendințe normale de greutate.

Șobolanii predispuși la obezitate au fost hrăniți cu diete care nu le-au permis să devină obezi. Dar, chiar și așa, au arătat comportamente mult mai puternice în căutarea hranei ca răspuns la indicii legate de alimente pe care au învățat să le asocieze cu un tratament în comparație cu șobolanii ai căror arbori genealogici erau slabi.

Aceste diferențe s-au extins adânc în creierul rozătoarelor, în celulele „centrului de recompensă” numit nucleul accumbens.

Când cercetătorii au folosit un medicament pentru a bloca receptorii ... tacul alimentar nu a mai declanșat șobolanii predispuși la obezitate să caute alimente ...

Când șobolanii predispuși la obezitate au învățat să recunoască un anumit sunet drept indiciu pentru disponibilitatea alimentelor, un receptor cheie a apărut mai frecvent pe suprafața anumitor celule din centrul de recompensă. Dar modificări similare ale acestui receptor nu au fost observate la șobolanii rezistenți la obezitate.

Mai mult, atunci când cercetătorii au folosit un medicament pentru a bloca receptorii, numiți receptori CP-AMPA sau CP-AMPAR, tacul alimentar nu a mai declanșat șobolanii predispuși la obezitate să caute alimente - chiar dacă au prezentat încă semne că au recunoscut tacul.

Parcă ar fi trecut de la încercarea nerăbdătoare de a urmări mirosul de pizza și de a-și găsi sursa pentru a o mirosi și nici măcar nu se ridicară pentru a o găsi.

Deși un medicament care ar putea face același lucru pentru oameni nu este încă disponibil, cercetătorii speră că munca lor va contribui la baza unei noi înțelegeri a rădăcinilor obezității umane în genele noastre, comportamentele învățate și creierul.

Pofte și mâncare excesivă

Modelul de șobolan ar putea oferi indicii importante pentru depășirea obezității, spune Carrie Ferrario, profesor asistent de farmacologie.

„Știm că oamenii care sunt cu adevărat atenți la indicațiile alimentare din mediul lor ajung să mănânce mai mult și să aibă mai multe pofte de mâncare”, spune ea. „Dar acești șobolani predispuși la obezitate ne oferă un model științific de bază pentru a afla diferențele neuronale și psihologice care determină alimentația excesivă, chiar înainte de apariția obezității.

Intelegerea acestui lucru ar fi un pas urias pentru imbunatatirea prevenirii obezitatii.

Ferrario este autor principal al noii lucrări alături de Rifka Derman, studentă absolventă la neurologie. Ferrario este, de asemenea, membru al Centrului de Cercetare a Diabetului din Michigan, membru extern al Centrului de Cercetare Dieta Modernă și Fiziologie de la Universitatea Yale și colaborator cu mai mulți cercetători UM și Universitatea Wyoming.

Noua cercetare se bazează pe studii anterioare din laboratorul Ferrario, care arată că hrănirea șobolanilor predispuși la obezitate o dietă echivalentă cu o dietă umană bogată în junk-food a dus la o creștere a numărului de CP-AMPAR în nucleul lor accumbens.

În plus, în colaborare cu Kent Berridge și Michael Robinson, de la departamentul de psihologie UM și, respectiv, la Universitatea Wesleyan, Ferrario a constatat, de asemenea, că șobolanii care au arătat cele mai puternice răspunsuri la indicii că un tratament delicios devenea disponibil erau cei care continuau pentru a câștiga cel mai mult în greutate.

Noul studiu este pentru prima dată când neurologii au arătat că cele două sunt legate: Modificările receptorilor CP-AMPA din nucleul accumbens sunt implicate în căutarea alimentelor ca răspuns la un indiciu.

Tragerea pârghiei pavloviene

Oricine a luat un curs de psihologie introductivă își amintește povestea omului de știință rus Ivan Pavlov și a câinilor săi care au început să saliveze când a intrat în cameră, deoarece i-au asociat sosirea cu timpul lor de cină.

În cazul în care [șobolanii] predispuși la obezitate au fost mai predispuși să apese pârghia ca răspuns la „sunetul alimentelor - chiar dacă nu au venit alimente atunci când au continuat să apese”.

Ferrario și Derman au folosit aceeași premisă de bază pentru a antrena șobolanii în noul studiu. În primul rând, i-au instruit să apese o pârghie pentru a obține pelete alimentare - deși au restricționat șobolanii predispuși la obezitate la un aport caloric care i-a împiedicat să se îngrășeze prea mult.

Apoi, au antrenat șobolanii folosind două sunete diferite, dintre care unul a fost jucat chiar înainte ca șobolanii să primească mâncare fără să apese o pârghie, celălalt a jucat fără nici o asociere cu mâncarea.

Ambele tipuri de șobolani au învățat să apese pârghiile pentru a obține alimente și să se aștepte să apară alimente în tava lor de mâncare atunci când a apărut tacul. Însă, atunci când cercetătorii au comparat șobolanii predispuși la obezitate și rezistenți la obezitate în răspunsul lor la indiciu, au descoperit că cei predispuși la obezitate erau mai predispuși să apese pârghia ca răspuns la „sunetul alimentelor” - chiar dacă nu au venit alimente când continuau să apese.

Tradus în comportamentul uman, este ca și cum ar fi mirosit pizza și s-au ridicat să o caute și au continuat să caute, chiar și atunci când nu a fost găsită nicio pizza.

Căutarea hranei ca răspuns la un indiciu învățat se numește transfer pavlovian-instrumental sau PIT. Dar șobolanii predispuși la obezitate au arătat mult mai multă motivație pentru a căuta mâncarea atunci când au auzit reperul.

Singura diferență este interesantă, spune Ferrario. Totuși, ceea ce s-a întâmplat în regiunile nucleului accumbens al șobolanilor a fost și mai interesant: creierul șobolanilor predispuși la obezitate s-a schimbat astfel încât să aibă mai mulți receptori CP-AMPA pe suprafața celulelor lor din nucleul accumbens.

Variantele genetice pot face obezitatea „aproape inevitabilă”

Deoarece CP-AMPAR acționează ca pori pentru a permite ionilor de calciu să treacă în și din celule, această schimbare este semnificativă pentru comunicarea celulă-celulă, spune Ferrario. Deși experimentele sale au analizat în mod specific nucleul accumbens, ea lucrează cu alți cercetători, inclusiv Travis Brown de la Universitatea din Wyoming, pentru a înțelege dacă același receptor joacă un rol în alte regiuni ale creierului în raport cu comportamentele legate de obezitate și cum alte sunt implicate regiuni precum cortexul prefrontal.

Faptul că blocarea acestui canal de calciu cu un medicament a determinat șobolanii predispuși la obezitate să nu mai caute alimente ca răspuns la indiciu este o dovadă suplimentară a importanței sale.

Intervenția medicamentelor și factorii de mediu

Aceiași receptori s-au dovedit a fi legați de dependența de cocaină, o descoperire găsită în lucrarea condusă de mentorul lui Ferrario, Marina Wolf de la Universitatea de Medicină și Știință Rosalind Franklin. Și nucleul accumbens este cunoscut de mult timp pentru a fi implicat în ciclul pervers al dependenței de cocaină și alte droguri de abuz, deturnând importanța regiunii în sentimentul de recompensă dintr-un comportament precum mâncarea și motivația de a căuta recompense suplimentare pentru acelasi tip.

Rolul CP-AMPAR-urilor în nucleul accumbens și în circuitele care se alimentează în acea regiune, în contextul alimentelor și obezității, necesită mult mai multe cercetări, spune Ferrario.

Întrucât aceste experimente inițiale au fost făcute cu o dietă sănătoasă și cu restricții de calorii, ea este interesată de impactul unei diete cu „mâncare junk” asupra comportamentului și a receptorilor. De asemenea, este interesată de impactul creșterii în greutate și al scăderii în greutate în raport cu ciclurile hormonale feminine, deoarece toți șobolanii din lucrarea actuală au fost bărbați.

Modificarea comportamentelor ca răspuns la indicii alimentare la oameni nu va fi la fel de simplă ca administrarea unui medicament direct în creier. Aceasta nu este doar o soluție fezabilă, spune Ferrario.

Maimuțele groase sugerează că riscul de obezitate începe înainte de naștere

„O parte din provocarea obezității este că oamenii pot avea succes în a pierde în greutate, dar este provocarea de a-l menține și de a avea un stil de viață sănătos”, spune ea. „O parte din aceasta este aspectul psihologic; trebuie să depună mai mult efort și să ia măsuri suplimentare pentru a evita comportamentele nesănătoase. Și asta poate explica de ce poate fi atât de greu să schimbi aceste comportamente. ”

O mare problemă pentru persoanele predispuse la obezitate - și pentru animale - este mediul înconjurător.

„Această căutare alimentară declanșată de indicii care a evoluat în timp funcționează în detrimentul nostru, deoarece ne aflăm într-un mediu alimentar nesănătos”, spune Ferrario. „Nu spunem că acest lucru înseamnă că soarta celor care sunt predispuși la obezitate este predeterminată și pusă în piatră. Dar trebuie să înțelegem cum diferențele individuale pot contribui la alimentația provocată de indicii, cum interacționează cu creșterea în greutate și cum ar putea influența intervențiile comportamentale care ar funcționa cel mai bine.

"Și o parte din această înțelegere ar putea ajuta de fapt persoanele să își folosească controlul cognitiv pentru a suprima activ poftele declanșate de indicii alimentare."

Cercetătorii își raportează concluziile în revista Neuropharmacology.

Această lucrare a fost susținută de Institutul Național pentru Diabet și Boli Digestive și Rinice și Institutul Național pentru Abuzul de Droguri, ambele făcând parte din Institutul Național de Sănătate.