מדוע קלוריות טעימות טעימות: אכילה והמוח

2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33

סוכר עדיין מהנה גם כשאינו מתוק - רמז חשוב לעליית ההשמנה.

מגיפת ההשמנה הובילה לעניין מדעי מוגבר באופן שבו המוח שולט בהתנהגות האכלה של האדם. מדוע נהיה רעבים? אילו מנגנונים ביולוגיים אומרים לנו מה לאכול ומתי להפסיק לאכול ?.

זה זמן רב ההנחה היא ששני מנגנונים נוירוביולוגיים שולטים במידה רבה בצריכת המזון: אחד השולט בצורך לאכול ואחד ששולט ברצון לאכול. ההיפותלמוס במוח מווסת את השליטה ההומאוסטטית בצריכת המזון על ידי קבלה, תיאום ומענה לרמזים מטבוליים ואותות ממערכת העיכול. על ידי שילוב האותות המטבוליים הללו, ההיפותלמוס אומר לנו מתי עלינו לאכול כדי לשמור על "נקודת הגדרה" של משקל הגוף, בדומה לתרמוסטט המכוון לטמפרטורה מסוימת. עם זאת ברור שמרכזי מוח גבוהים יותר השולטים ברצון לאכול משפיעים באופן מהותי על צריכת המזון שלנו. מערכת תגמול הדופמין היא מרכז מוח כזה. (כשאתה חומד קערת גלידת שוקולד אחרי ארוחת הערב, אוכל שאתה לא צריך לאכול לרעב אלא רוצה לאכול, מערכת תגמול הדופמין שלך היא זו שמתרגשת.) במצבים רבים, הרצון הזה לאכול יכול גוברים על הצורך לאכול, ומובילים אנשים לצרוך מאכלים טעימים גם כשהם לא רעבים. חוסר היכולת שלנו לוותר על היבטים מתגמלים אלה של צריכת מזון עוקפים את השליטה ההומאוסטטית לטווח הארוך, ותורמים להשמנה.

אוכלים תמורה לעומת הישרדות

למרות שההיפותלמוס יכוון את הצריכה על סמך הערך המטבולי של המזון - כשאתה רעב מאוד, אתה מחפש אוכל עם הרבה קלוריות - נותר להחליט אם מערכת תגמול הדופמין יכולה לחוש גם בתכולת האנרגיה של המזון. במילים אחרות, האם למערכת הדופמין אכפת מקלוריות, או שמא היא עוסקת רק בטעם ובהנאה? מדעי המוח איוון דה אראוג'ו ועמיתיו מאוניברסיטת דיוק (דה אראוג'ו נמצא כעת במעבדת ג'ון פירס, מכון מחקר המזוהה עם אוניברסיטת ייל) בחנו את השאלה הזו באמצעות שורה של עכברים שעברו הנדסה גנטית וחסר קולטן פונקציונלי החיוני לזיהוי הטעם של מְתִיקוּת. בעכברים אלה, כל שינוי בהתנהגות הגמול אינו יכול להיות בגלל טעימות המזון או תחושת המתיקות. אם עכברים אלה מעדיפים מתיקות, לפיכך, מכיוון שבמזונות מתוקים יש יותר קלוריות, מה שמרמז שיש משהו משתלם מטבעו בצריכת קלוריות.

במערך הראשון של ניסויים התנהגותיים, המחברים הראו כי העכברים שהשתנו גנטית היו חסרי רגישות לתכונות "המתוקות" המתגמלות של סוכרוז (סוכר שולחן) ולא הראו שום העדפה לסוכרוז בהשוואה למים. לעומת זאת, עכברי שליטה ללא המוטציה הגנטית העדיפו מאוד את תמיסת הסוכרוז.

לאחר מכן המדענים חשפו את זני העכברים השונים ל"פרוטוקול התניה "בו המכרסמים קיבלו גישה לסירוגין למים או לסוכרוז למשך שישה ימים. במהלך פגישות התניה אלה, העכברים שהשתנו גנטית הצליחו לקשר בין הפתרונות המתוקים לעומס הקלורי לאחר הבליעה, מכיוון שבמי הסוכר יש יותר קלוריות מאשר במים רגילים. מעניין ששני זני העכברים צרכו כעת יותר סוכרוז באופן משמעותי. למרות שהעכברים שהשתנו גנטית לא הצליחו לטעום את המתיקות, הם למדו להעדיף את המים המתוקים יותר. ממצא זה מצביע על כך שעכברים ללא קולטני טעם מתוקים פונקציונליים הצליחו לזהות את התכונות הקלוריות המחזקות של סוכרוז בהעדר קולטני טעם מתוק. נראה שיש משהו מהנה מטבעו בליעת מזון המכיל קלוריות.

כבקרה קריטית, הניסויים חזרו על עצמם עם סוכרלוז (aka Splenda), ממתיק מלאכותי שטעמו מתוק אך אינו מכיל קלוריות. למרות שעכברים רגילים צרכו יותר סוכרלוז מאשר מים בתקופת ההתניה, הם עדיין העדיפו את הטעם המתוק - אך העכברים שהשתנו גנטית לא העדיפו זאת.

מתיקות כגמול.

תוצאות אלו מצביעות על כך שחישה של ערך מטבולי יכולה להשפיע על התנהגות האכלה. נותר לקבוע אם מערכת תגמול הדופמין, הידועה כמגיבה לטעם המתוק, הייתה מעורבת גם במעקב אחר קלוריות. כדי להתמודד עם שאלה חשובה זו, הראו המחברים כי עומס הקלוריות מגביר את רמות הדופמין באזור במוח הנקרא גרעין האומבני ללא תלות בטעם בעכברים שהשתנו גנטית תוך שימוש בטכניקה המכונה מיקרו-דיאליזה in vivo. למרות שסוכרוז וסוכרלוז הגבירו את הדופמין מעל הבסיס בעכברים רגילים, עכברים שהשתנו גנטית הראו רק עלייה בדופמין עם סוכר אמיתי, דבר המצביע על כך שהעומס הקלורי (ולא טעם המתיקות) מביא למערכת תגמול הדופמין שלהם. למרות שהתוצאות הללו ללא ספק מראות שעומס הקלוריות משפיע על מערכת תגמול הדופמין במוח ללא תלות בטעם בעכברים שהשתנו גנטית, עכברים רגילים אינם מראים שחרור דופמין גדול יותר לסוכרוז בהשוואה לסוכרלוז. תגלית זו מרמזת על כך שנוכחות קלוריות אינה מוסיפה כוח מחזק יותר לתגמול מאשר לטעם בלבד. יש צורך במחקרים עתידיים כדי להבהיר האם רכיב זה של עומס קלוריות יכול להשפיע על השמנת יתר ללא תלות בטעם המזון.

יש להזכיר אזהרה חשובה אחת; כל הניסויים כללו מחסור במזון ובמים. לפיכך, ההפעלה הנצפית של מערכת תגמול הדופמין על ידי עומס קלוריות במאמר זה עשויה להיות מושפעת מהמצב המוגבל למזון של העכברים.

מחקר זה מעלה שאלות רבות ומסקרנות עתידיות. כיצד חשים בעומס הקלוריות על ידי מערכת תגמול הדופמין? האם סוכרים מסוימים (למשל פרוקטוז) משפיעים על מערכת תגמול הדופמין בדרכים שונות? האם אותה תופעה מתרחשת כאשר קלוריות מגיעות מסוגי מזון שונים? לדוגמא, האם לקלוריות משומן יש השפעה חזקה יותר? כל השאלות הללו חשובות כדי להבין את הסיבות הבסיסיות להשמנה אנושית. הבנת התכונות המתגמלות של מזונות מסוימים תעזור לנו לתכנן דרכים יעילות להגבלת הרצון לאכול לאחר מילוי הצורך לאכול. מחקר זה מוסיף גם לגוף המידע ההולך וגדל המראה כי רמזים מטבוליים אינם רק נחלתו של ההיפותלמוס וכי מעבר רב יותר מתרחש בין רמזים מטבוליים למרכזי מוח גבוהים יותר המעורבים ברצון לאכול מכפי שסברו בעבר. לפיכך, סיווג צריכת מזון כהדונית לעומת הומאוסטטית עשוי להיות לא רק מיותר אלא מטעה. כשמדובר באכילה, הצורך והרצון הם בכל זאת לא כל כך נפרדים.

אתה מדען? האם קראת לאחרונה מאמר שנבדק על ידי עמיתים שעליו אתה רוצה לכתוב? ואז פנה לעורך Mind Matters, ג'ונה לרר, כותב המדע שמאחורי הבלוג The Cortex Cortex והספר Proust was a Neuroscientist.