Поточні дослідницькі проекти Інститут когнітивних наук та мозку людини імені Макса Планка

Генетичні фактори ризику ожиріння

В рамках Механізмів ожиріння SFB Лейпцизького університету ми досліджуємо вплив генетичних факторів на залежність від ожиріння поведінки, таких як нездорові та компульсивні харчові звички та їх нейронні кореляти, використовуючи магнітно-резонансну томографію високої роздільної здатності (МРТ) в популяційній вибірці - дослідження здоров’я Лейпцизького дослідницького центру цивілізаційних захворювань (LIFE ) Когорта. З метою подальшого підвищення статистичної інформативної цінності ми ініціювали мета-аналіз у міжнародному консорціумі NeuroCHARGE. Попередні результати дозволяють припустити, що мікроструктура гіпоталамуса може передбачити дисперсію в індексі маси тіла (ІМТ). Визначення генетичної основи цього фенотипу може допомогти охарактеризувати можливі основні механізми.

Кореляція вищого генетичного ризику ожиріння з індексом маси тіла (ІМТ, чорна лінія) у когорті LIFE.

Напівавтоматична сегментація гіпоталамуса людини за допомогою анатомічної 3T магнітно-резонансної томографії (МРТ).

Харчова поведінка

На додаток до генетичних факторів, наше «жирне середовище», таке як велика кількість дешевої, висококалорійної їжі в поєднанні з невеликою фізичною активністю на роботі та у вільний час, сприяє набору ваги. Неможливість контролювати гедонічну їжу та уникати нездорової їжі заважає підтримувати нормальну вагу. Недавні дослідження показують, що їжа, яку ми споживаємо, може також впливати на подальші рішення. Таким чином, метою наших досліджень є дослідження складної взаємодії між мозковими центрами, що регулюють гомеостаз, когнітивним контролем імпульсивності та тенденціями винагороди, а також залежними від поживних речовин сигнальними шляхами щодо повсякденної харчової поведінки та розвитку ожиріння.

Вплив дієти

Дослідження на пацієнтах після баріатричної операції показали, що оцінка харчових подразників нормалізувалася після операції. Але як зміни дієти викликають пластичні процеси в мозку людини, які призводять до здорового харчування та кращого пізнання, залишається незрозумілим. У дослідженні для оцінки альтернативних харчових звичок, таких як вегетаріанські та веганські дієти, ми досліджуємо можливість того, що рослинна дієта, можливо завдяки змінам метаболізму та складу мікробіоти, може змінити нервову обробку харчових уподобань та інші психологічні заходи, такі як настрій та самопочуття. Поки ми досліджуємо, чи харчові звички, які є потенційно екологічно та економічно вигідними, впливають на когнітивні процеси, наше дослідження може допомогти покращити механістичне розуміння взаємодії кишечник-тіло-мозок.

Шкідливі наслідки ожиріння

У довгостроковій перспективі споживання калорій та ожиріння впливають на структуру мозку та функціонують через супутні захворювання, такі як гіпертонія та діабет 2 типу. Надлишок запальних цитокінів і адипокінів, які експресуються в жировій тканині, також шкідливий для мозку. Було показано, що навіть у осіб, які не страждають ожирінням, кращий метаболічний профіль може мати захисний ефект на ризик розвитку деменції Альцгеймера (АД) та на ділянки мозку, пов'язані з АД. У дослідженні LIFE ми змогли показати, що більш високий ІМТ та більше вісцерального жиру пов'язані з ураженнями білої речовини та зменшенням сірої речовини у старінні населення, навіть після контролю за впливом можливих перешкод. Паралельно менший об'єм сірої речовини, наприклад, в передньофронтальних зонах, спричинив негативний вплив старшого віку та вищого ІМТ на пам'ять. Більш високий ІМТ також був пов'язаний зі зменшенням підключення до так званої мережі "режиму за замовчуванням", що може відображати схильність до АД.

Більш високий ІМТ пов’язаний із зменшенням мережевого з’єднання в задній мережі за замовчуванням. В: Знижена функціональна підключеність у Мережі за замовчуванням (мережевий компонент 29) виявляється в скупченнях задньої порожнистої кори (PCC) та прекунеусі. Карта синього кольору представляє значення журналу (p) значущих вокселів (P.

Більш високий ІМТ пов'язаний зі зменшенням мережевого з'єднання в задній мережі за замовчуванням. В: Знижена функціональна підключеність у Мережі за замовчуванням (мережевий компонент 29) виявляється в скупченнях задньої порожнистої кори (PCC) та прекунеусі. Карта синього кольору відображає значення журналу (p) значущих вокселів (P.

Асоціація вищого співвідношення талії та стегон і меншої дробової анізотропії білої речовини з урахуванням віку, статі та обсягу гіперінтенсивності білої речовини (с

Профілактичні шляхи здорового старіння

В ході досліджень раннього втручання ми та інші показали потенціал харчових факторів, таких як обмеження калорій, поліфеноли та омега-3 жирні кислоти, для поліпшення когнітивних функцій та пов'язаних з АД структур мозку у людей похилого віку, можливо опосередкованих покращенням метаболічних та запальних маркерів. Однак нещодавнє дослідження нашої групи не змогло підтвердити результати щодо ресвератролу як харчової добавки, ставлячи під сумнів гіпотезу про те, що окрема поживна речовина впливає, коли інші способи поведінки, пов'язані із способом життя, не є суворо контрольованими. Для того, щоб вирішити цю суперечку всебічніше, ми перевіряємо в рамках тривалого довгострокового дослідження, чи багатокомпонентна зміна способу життя порівняно із рутинною клінічною практикою має синергетичний вплив на структуру мозку та пізнання.