REISO - Догляд - Харчування та схеми винагород

Коли ми стикаємося з солодкою або жирною їжею, схеми винагород активізуються в нашому мозку. Дослідження, засновані на функціональній візуалізації, показують, що люди з ожирінням та не з ожирінням реагують однаково.

Автор Даяна Харамільо Лоаїза, студент медичного факультету Женевського університету та Золтан Патаки, Професор кафедри ендокринології, діабетології, харчування та освіти пацієнтів, HUG та Женевський університет

Сучасні умови гігієни харчування в промислово розвинутих країнах різко збільшили кількість людей, які страждають від надмірної ваги та ожиріння протягом декількох десятиліть. Розуміння та лікування цього стану стало глобальною суспільною метою. Ця стаття є узагальненням магістерської дисертації, що розглядає сучасні знання про харчові зміни мозку, що спричинені їжею, на структурах, що беруть участь у системі винагороди людини. Цей новий напрямок досліджень сприяє більш повному управлінню цим складним станом здоров'я.

Від гризунів до людей

Ожиріння сьогодні є головною проблемою охорони здоров’я. Надмірна вага та ожиріння визначаються на основі розрахунку індексу маси тіла (ІМТ) (ІМТ ≥ 25 кг/м2 для надмірної ваги та ≥ 30 кг/м2 для ожиріння). Хоча походження, як правило, багатофакторне, навколишнє середовище є визначальним фактором збільшення ваги. Накопичення жиру в різних органах спричиняє ураження серцево-судинної системи або діабет типу 2. Надмірна вага викликає метаболічні зміни, але також призводить до змін у центральній нервовій системі. Ці аспекти частково пояснюють, чому так важко лікувати ожиріння.

На загальному рівні «мезолімбічна дофамінергічна система» бере участь головним чином у передачі сигналу про винагороду та її прогнозуванні. Серед подразників цієї системи - їжа. Протягом кількох десятиліть різні дослідження на гризунах та людях демонструють відмінності в активації схем винагород після споживання продуктів, багатих жиром або цукром, у людей, що страждають ожирінням, порівняно з людьми із вагою. Середній (2, 3).

Ця стаття є підсумком огляду, проведеного за допомогою бази даних Pubmed. Це дослідження було проведено для того, щоб отримати найбільш актуальні статті, що стосуються ожиріння, харчування та схем винагород людини за останні десять років. Із загальної кількості 70 статей було обрано 36.

Схеми винагород

Схема винагороди є важливою складовою у розвитку мотивованої поведінки. В основі емоційних підкріплень можна згадати лімбічну петлю. Для більш детальної інформації на малюнку 1 показано, що ядро акуменс отримує дофамінергічні афференти, які модулюють вентральну тегментальну область (VTA). Саме активація цих лімбічних ланцюгів надала б мотиваційні ефекти природним стихіям або досвіду, характерному для кожної істоти.

Що стосується дієти та енергетичного балансу, то ця система знаходить своє місце в ланцюзі, що інтегрує сенсорні сприйняття, такі як зір, смак, запах, гормональний сигнал, а також коркову та підкіркову обробку цієї інформації.

Дофамін при наркоманії та ожирінні

Як відомо, їжа з високим вмістом цукру або жиру вживається навіть без почуття голоду. Відчуття задоволення, спричинене прийомом їжі, пов'язане з викидом дофаміну, який буде ще більшим, якщо їжа жирна або солодка (1). Якщо ця молекула з’являється під час надмірного споживання висококалорійної їжі, це також те, що виділяється під час споживання психоактивних речовин. Таким чином, наркотики та їжа породжують навчання, пов’язане з винагородою, і активують ті самі ділянки мозку. Для більш детальної інформації на малюнку 2 висвітлено місця дії наркотиків та продуктів харчування.

Існує кілька типів рецепторів дофаміну, включаючи рецептори типу D2, які беруть участь у навчанні отримання винагороди (4). Варіант гена цього рецептора пов'язаний із зменшенням кількості рецепторів і, отже, зниженням функції системи.

"Подобається" і "хочеться"

Дофамін відіграє важливу роль, але це не єдиний месенджер, який бере участь у схемах винагород. Винагорода, спричинена стимулом, може бути розбита на два різні аспекти.

"Подобається" відповідає задоволенню, яке викликає подразник. Його виробляють опіоїди, ендоканабіноїди або орексини в "гедонічних гарячих точках" - місцях у мозку, які посилюють задоволення при стимуляції. Якщо стимул викликає занадто велике задоволення в патологічному випадку, суб'єкт буде набагато більше приваблювати цей стимул, ніж інші особи. Якщо рушієм цієї надмірної активації є їжа, це може призвести до «запою» або ожиріння.

"Хочу" відповідає мотивації отримання винагороди. Вже згадана "мезолімбічна дофамінергічна система" особливо бере участь у "бажанні".

Зазвичай два явища пов'язані, але іноді, як і при зловживанні наркотиками, "бажання" не залежить від "симпатії" і веде до компульсивної поведінки без викликаного задоволення (5).

Візуалізація мозку та ожиріння

Висунуті різні теорії механізмів ожиріння. Особливо ми згадуємо про гіперреактивність областей мозку та гіпореактивність певних рецепторів.

Виконання функціональних МРТ-зображень у жінок, які не страждають ожирінням, показало важливий сигнал на сайтах, що беруть участь у винагороді та енергетичному обміні, порівняно із зображеннями висококалорійних продуктів. Цей сигнал слабший у порівнянні з представниками інших продуктів харчування.

Подібні результати спостерігались у популяції підлітків з різним рівнем ризику розвитку ожиріння. Проведено порівняння між їжею та грошима. Серед тих, хто підпадає під високий ризик, активація була сильнішою, як при споживанні молочного коктейлю, так і при отриманні готівки. Таким чином, немає різниці в активації при прогнозуванні їжі чи грошової винагороди.

Порівняння популяції з ожирінням та не ожирінням

Коли зображення їжі з високим вмістом цукру та жиру представляється популяції людей із ожирінням та нормальною вагою, записаний сигнал буде сильнішим у людей з ожирінням у постраждалих районах, ніж у худих людей (2, 6). Різноманітність ваги, будь то збільшення чи втрата, також може впливати на реакцію на смаковий стимул та перевагу до певного виду їжі.

Багаторазове вживання їжі з високим вмістом цукру або жиру, згідно з різними дослідженнями, зменшує доступність рецепторів D2. Це відповідало б теорії гіпореактивності. Також спостерігається зниження метаболізму в передньофронтальних областях, що чинить інгібуючу дію на мотивовану поведінку. Однак існують розбіжності в думках щодо порушення інгібуючого контролю, а також щодо теорії гіпореактивності.

Проаналізовані дослідження показують сильніші реакції на їжу, яка вважається смачнішою як у людей із ожирінням, так і середньої ваги. У ситуаціях "фізіологічного" голоду важливіше "бажання" для цього типу їжі, але сигнали ситості, а також інші незмінені механізми у худорлявих людей утримують запої. У разі ожиріння ці сигнали змінюються, що призводить до збільшення споживання.

Генетична та психологічна вразливість

Серед факторів, що схильні до цього патологічного стану, є генетична вразливість. Психологічний аспект також важливий, оскільки люди з надмірною вагою, більш чутливі до стресів і переживань, будуть легше споживати їжу з більшим гедонічним ефектом. Поки невідомі аспекти цього напряму досліджень спонукають до подальших досліджень причин ожиріння.

Прагнучи дослідити ліки від ожиріння, проф. Патакі, співавтор цієї статті, та його співробітники в даний час досліджують вплив "ліраглутиду" (аналог-GLP-1, відомий своїм гіпоглікемічним та аноректичним ефектом у хворих на цукровий діабет) на зміни в передачі сигналів мозку в задіяних областях. винагорода, знайдена у людей з ожирінням. Основна мета полягає у виявленні його впливу на регіони системи винагород у пацієнтів із ожирінням та без діабету.

На сучасному рівні знань було б неправильно узагальнювати ожиріння як простий енергетичний дисбаланс між вхідними та вихідними показниками. Це складний стан із значними наслідками для центральної нервової системи, особливо системи винагороди. Досягнення сучасних методів дозволяють просунутися до кращого розуміння змін у сигналізації, виявлених у людей, і залишити модель тварини.

Список літератури

Баїк Й.Х. Сигналізація про дофамін при харчовій залежності: роль рецепторів дофаміну D2. BMB Rep. 2013; 46 (11): 519-26.
Волков Н.Д., Ван Дж. Дж., Томасі Д., Прес-підбирач. Захоплююча мірність ожиріння. Психіатрія Біол. 2013; 73 (9): 811-8.
Morris MJ, Beilharz JE, Maniam J, Reichelt AC, Westbrook RF. Чому ожиріння є такою проблемою у 21 столітті? Перетин смачної їжі, сигналів та шляхів винагород, стресу та пізнання. Neurosci Biobehav Rev. 2015; 58: 36-45.
Мудрий РА. Роль дофаміну мозку у нагородженні та підкріпленні їжею. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2006; 361 (1471): 1149-58.
Berridge KC, Ho CY, Richard JM, DiFeliceantonio AG. Мозок, який спокушається, їсть: задоволення та бажання кружляє при ожирінні та порушеннях харчування. Мозок Res. 2010; 1350: 43-64.
Devoto F, Zapparoli L, Bonandrini R, Berlingeri M, Ferrulli A, Luzi L, et al. Голодний мозок: Мета-аналітичний огляд зображувальних досліджень активації мозку щодо сприйняття їжі та апетиту у людей із ожирінням. Neurosci Biobehav Rev. 2018; 94: 271-85.