Smaken, inte magen, reglerar matvanorna

By | November 24, 2023

Sammanfattning: En ny studie utmanar den traditionella förståelsen av aptitkontroll. Forskning visar att vårt smaksinne, snarare än magsignaler, spelar en avgörande roll för att reglera hur mycket vi äter.

Studien fann att nervceller i hjärnstammen svarar på smakuppfattning nästan omedelbart för att kontrollera matintaget, en upptäckt som kan påverka utvecklingen av mer effektiva viktminskningsläkemedel som Ozempic.

Detta nya perspektiv på aptitkontroll belyser den komplexa interaktionen mellan smak och hjärnans signaler i hanteringen av ätbeteende.

Nyckelfakta:

  1. Studien visar att smakuppfattning, inte magsignaler, i första hand reglerar ätbeteendet.
  2. Neuroner i hjärnstammen reagerar snabbt på smaksignaler för att kontrollera matintaget.
  3. Fynden har implikationer för att förstå hur viktminskningsläkemedel fungerar och kan leda till mer effektiva behandlingar.

Fontän: UCSF

När du känner för att njuta av en efterlängtad middag hindrar de signaler din mage skickar till din hjärna dig från att äta så mycket att du ångrar dig, eller så tror man. Den teorin hade aldrig testats direkt förrän ett team av forskare vid University of California, San Francisco nyligen tog upp frågan.

Det visar sig att bilden är lite annorlunda.

Teamet, ledd av Zachary Knight, PhD, en UCSF-professor i fysiologi vid Kavli Institute for Fundamental Neuroscience, fann att det är vårt smaksinne som drar oss tillbaka från randen av att andas in mat på en hungrig dag. Stimuleras av smakuppfattningen, uppmärksammas en uppsättning neuroner (en typ av hjärncell) nästan omedelbart för att minska vårt födointag.

Studien, som visas 22 november 2023 i Nature, kan hjälpa till att avslöja exakt hur viktminskningsläkemedel som Ozempic fungerar och hur man gör dem mer effektiva. Kredit: Neuroscience News

“Vi har upptäckt en logik som använder hjärnstammen för att kontrollera hur snabbt och hur mycket vi äter, med hjälp av två olika typer av signaler, en som kommer från munnen och en som kommer mycket senare från tarmen”, säger Knight, som är också utredare vid Howard Hughes Medical Institute och medlem av UCSF Weill Institute for Neurosciences. “Denna upptäckt ger oss ett nytt ramverk för att förstå hur vi kontrollerar vår kost.”

Studien, som visas den 22 november 2023 i Naturkan hjälpa till att avslöja exakt hur viktminskningsläkemedel som Ozempic fungerar och hur man gör dem mer effektiva.

Nya synpunkter på hjärnstammen

Pavlov föreslog för mer än ett sekel sedan att synen, lukten och smaken av mat är viktiga för att reglera matsmältningen. Nyare studier från 1970- och 1980-talen har också föreslagit att smaken på mat kan begränsa hur snabbt vi äter, men det har varit omöjligt att studera relevant hjärnaktivitet under ätandet eftersom hjärncellerna som styr denna process är belägna djupt i hjärnan stam. gör dem svåra att komma åt eller spela in på ett vaket djur.

Genom åren hade idén glömts bort, sa Knight.

Nya tekniker utvecklade av huvudförfattaren Truong Ly, PhD, en doktorand i Knight’s lab, gjorde det för första gången möjligt att avbilda och spela in en hjärnstammsstruktur som är avgörande för att känna sig mätt, kallad nucleus tractus solitarius, eller NTS. hos en vaken person. , mus aktiv. Han använde dessa tekniker för att titta på två typer av neuroner som har varit kända i decennier för att spela en roll i födointag.

Teamet fann att när de stoppade in mat direkt i musens mage, aktiverades hjärnceller som kallas PRLH (prolaktinfrisättande hormon) av näringssignaler som skickades från mag-tarmkanalen, i linje med traditionellt tänkande och resultat från tidigare studier.

Men när de tillät mössen att äta maten som de normalt skulle, syntes inte dessa tarmsignaler. Istället bytte PRLH-hjärncellerna till ett nytt aktivitetsmönster som helt kontrollerades av signaler från munnen.

“Det var en total överraskning att dessa celler aktiverades av smakuppfattning,” sa Ly. “Detta visar att det finns andra komponenter i aptitkontrollsystemet som vi bör tänka på.”

Även om det kan verka kontraintuitivt att vår hjärna saktar ner ätandet när vi är hungriga, använder hjärnan faktiskt smaken av mat på två olika sätt samtidigt. En del säger, “Det här smakar gott, ät mer”, och en annan del är att titta på hur snabbt du äter och säga, “sakta ner eller du kommer att bli sjuk.”

“Balansen mellan de två är hur snabbt du äter,” sa Knight.

Aktiviteten hos PRLH-neuroner verkar påverka smaken av mat för möss, sa Ly. Det stämmer med vår mänskliga erfarenhet av att mat är mindre aptitretande när du väl har fått dig mätt.

Hjärnceller som inspirerar till viktminskningsläkemedel

Bromsningen inducerad av PRLH-neuronen är också vettig när det gäller timing. Smaken av mat får dessa neuroner att ändra sin aktivitet på några sekunder, från att kontrollera tarmen till att svara på signaler från munnen.

Samtidigt tar det många minuter för en annan grupp av hjärnceller, kallade CGC-neuroner, att börja svara på signaler från magen och tarmarna. Dessa celler verkar på mycket långsammare tidsskalor (tiotals minuter) och kan hålla ut hungern under mycket längre tid.

“Tillsammans skapar dessa två uppsättningar neuroner en återkopplingsslinga,” sa Knight. “Smak används för att bromsa saker och förutse vad som kommer. Den andra använder en visceral signal för att säga: “Det här är vad jag verkligen åt.” Ok, jag är mätt nu!’”

CGC-hjärncellernas svar på att sträcka ut signaler från tarmen är att frigöra GLP-1, hormonet som efterliknas av Ozempic, Wegovy och andra nya viktminskningsläkemedel.

Dessa läkemedel verkar i samma region av hjärnstammen som Lys teknologi äntligen har gjort det möjligt för forskare att studera. “Vi har nu ett sätt att reda ut vad som händer i hjärnan som får dessa droger att fungera”, sa han.

En djupare förståelse för hur signaler från olika delar av kroppens kontrollaptit skulle öppna dörren till att utforma viktminskningskurer skräddarsydda för de individuella sätten som människor äter, och optimera hur signaler från de två uppsättningarna av hjärnceller interagerar. , sa forskarna.

Teamet planerar att undersöka dessa interaktioner och försöka förstå hur matsmaksignaler interagerar med feedback från tarmen för att undertrycka vår aptit under en måltid.

Medförfattare: Nilla Sivakumar, Zhengya Liu, Naz Dundar, Brooke C. Jarvie, Anagh Ravi, Olivia K. Barnhill och Heeun Jang från UCSF och Jun Y. Oh, Sarah Shehata, Naymalis La Santa Medina, Heidi Huang, Wendy Fang, Chris Barnes, Chelsea Li, Grace R. Lee och Jaewon Choi från HHMI.

Pengar: Detta arbete stöddes av anslag från NIH (R01-DK106399, F31DK137586).

Om denna forskningsnyhet om hunger och smak.

Författare: Robin märken
Fontän: UCSF
Kontakt: Robin Marks – UCSF
Bild: Bilden är krediterad till Neuroscience News.

Ursprunglig forskning: Fri tillgång.
“Sekventiell aptitdämpning med hjälp av oral och visceral feedback till hjärnstammen” av Zachary Knight et al. Natur


Abstrakt

Sekventiell aptitdämpning via oral och visceral återkoppling till hjärnstammen.

Slutförandet av en måltid styrs av specifika neurala kretsar i den kaudala hjärnstammen. En viktig utmaning är att förstå hur dessa kretsar omvandlar sensoriska signaler som genereras under matning till dynamisk kontroll av beteendet. Caudal nucleus tractus solitarius (cNTS) är den första platsen i hjärnan där många måltidsrelaterade signaler detekteras och integreras, men hur cNTS bearbetar intagsfeedback under beteende är okänt.

Här beskriver vi hur prolaktinfrisättande hormon (PRLH) och GCG-neuroner, två huvudtyper av cNTS-celler som främjar icke-aversiv mättnad, regleras under intag. PRLH-neuroner visade ihållande aktivering genom visceral återkoppling när näringsämnen infunderades i magen, men dessa ihållande svar reducerades avsevärt under oral konsumtion.

Istället bytte PRLH-neuroner till ett fasiskt aktivitetsmönster som var tidsbegränsat till intag och kopplat till matens smak. Optogenetiska manipulationer avslöjade att PRLH-neuroner styr varaktigheten av matningsskurar på tidsskalor av sekunder, vilket avslöjar en mekanism genom vilken orosensoriska signaler återkopplas för att bromsa intagshastigheten.

Däremot aktiverades GCG-neuroner av mekanisk feedback från tarmen, som spårade mängden mat som konsumerades och främjade mättnad som varade i tiotals minuter.

Dessa fynd avslöjar att sekventiella negativa återkopplingssignaler från munnen och tarmen aktiverar distinkta kretsar i den kaudala hjärnstammen, som i sin tur styr element av matningsbeteende som fungerar på korta och långa tidsskalor.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *