Mozog žerie tiež - vesmír v hlave

Kalórie sú nevyhnutné pre prežitie. Spolupráca medzi črevami a mozgom, ktoré sú našimi prírodnými sprievodcami výživou, je dobre zavedená. Ale moderné potraviny ich môžu zviesť na scestie.

Kalórie boli nevyhnutné pre prežitie v priebehu evolúcie. Črev a mozog, ktoré sú vo vzájomnej intenzívnej výmene, spoločne kontrolujú príjem potravy.
Neuróny, ktoré merajú, či sme hladní, sa nachádzajú v určitých oblastiach hypotalamu. Ovplyvňujú ich črevné hormóny.
Črevá a mozog komunikujú rôznymi spôsobmi. Výmena prebieha cez blúdivý nerv. Okrem toho sa črevné hormóny dostávajú do mozgu aj krvou.
Okrem hypotalamu riadi náš príjem potravy aj systém odmien a dopamín.
Silne spracované potraviny, ako napríklad hotové jedlá, môžu uviesť šedú hmotu do omylu. A sladidlá tiež. Výsledok: jeme viac, ako je pre nás dobré.

Mikrobióm ovplyvňuje aj mozog a naše stravovacie správanie. Mikroorganizmy v čreve sú napríklad schopné štiepiť rastlinné uhľohydráty, ktoré sú pre človeka nestráviteľné, čím sa tvoria mastné kyseliny s krátkym reťazcom ako najdôležitejšie konečné produkty. „Uvoľňovaním určitých črevných hormónov mastné kyseliny s krátkym reťazcom zaisťujú, že sa budete cítiť sýti,“ hovorí neurogastroenterológ Peter Holzer z Lekárskej univerzity v Grazi. Hormóny sýtosti sa môžu dostať do mozgu a hlásiť stav sýtosti. V priebehu nadváhy sa navyše môže mikrobióm výrazne meniť. „Potom čerpá z potravy ešte viac energie a sprístupňuje ju telu hostiteľa, pričom pribúdanie tuku pokračuje.“ (Viac o mikrobióme: Vplyvní malí tvorovia)

Proteínové usadeniny charakteristické pre Parkinsonovu chorobu sa nenachádzajú iba v mozgu, ale často aj v črevách postihnutých osôb. Už v roku 2003 mala nemecká neuroanatómka Heiko Braak podozrenie, že Parkinsonova choroba začala v gastrointestinálnom trakte a potom migrovala do mozgu blúdivým nervom. Americkí vedci našli v štúdii dôkaz o tejto hypotéze. Vstrekli patologicky zmenené bielkoviny do žalúdka a čriev myší. Po niekoľkých mesiacoch našli nesprávne poskladané proteíny v substantia nigra. Okrem toho tam teraz bola zrejmá aj charakteristická strata nervových buniek produkujúcich dopamín. Ak však vedci prerušili blúdivý nerv, v mozgu sa nezistili žiadne patologické zmeny.

Substantia nigra

Substantia nigra/Substantia nigra/substantia nigra

Komplex jadra v mezencephalone, ktorý hrá dôležitú úlohu pri iniciovaní pohybu. Má tmavú farbu a leží v tegmente; jeho neuróny sú spojené s bazálnymi gangliami, putamenom a jadrom caudate. Porucha vedie k príznakom Parkinsonovej choroby (Parkinsonova choroba).

Neurón je bunka v tele, ktorá sa špecializuje na prenos signálu. Vyznačuje sa príjmom a prenosom elektrických alebo chemických signálov.

Je ťažké si to predstaviť: V priebehu vývoja však boli obdobia, keď naša túžba po tukoch, sacharidoch a kalóriách nebola okamžite uspokojená všadeprítomnou prítomnosťou vypuklých chladničiek, supermarketov a reštaurácií rýchleho občerstvenia. Jedlo bolo treba stále poctivo loviť. Každá jedna kalória bola životne dôležitá. Koniec koncov, potrebujeme energiu na udržanie správneho dýchania, metabolizmu a kardiovaskulárneho systému, najmä mozgu. Každý pohyb navyše stojí energiu. Preto nebolo dôležité iba presne kontrolovať energetickú bilanciu a včas varovať pred dodávkami potravín. Vzhľadom na neustály boj o potravinové zdroje bolo tiež dôležité vytvárať energetické rezervy pre núdzové situácie.

A tak niet divu, že pri tejto delikátnej úlohe majú slovo nielen črevá, ale aj mozog. Celé naše stravovacie správanie je tiež riadené mozgom. Neuróny sa nachádzajú v určitých oblastiach hypotalamu, ktoré merajú, či máme hlad, či je náš energetický obsah nevyvážený alebo nie. A tieto neuróny nám hovoria, či máme jesť. Dôležitú úlohu hrá takzvaný proteín príbuzný aguti (AgRP), ktorý stimuluje chuť do jedla.

Produkujú ho určité neuróny v hypotalame a keď máte hlad, neuróny AgRP sú aktívnejšie. V roku 2017 vedci vedení biológom J. Nicholasom Betleyom z Pennsylvánskej univerzity skúmali myši, aby zistili, čo ovplyvňuje aktivitu týchto neurónov. Je pravda, že zrak, vôňa a chuť gélu bez kalórií viedli k zníženiu aktivity neurónov AgRP u ich zvierat. Účinok bol však krátkodobý. Nervové bunky sa v skutočnosti z dlhodobého hľadiska zmenšili iba vtedy, keď sa pričuchol k vysokokalorickému gélu. Čím viac kalórií hlodavce spotrebovali, tým viac klesla aktivita neurónov. Registrácia výživných látok v mozgu je preto rozhodujúca pre kontrolu príjmu potravy.

Ako však môžu sivé bunky vedieť, aké kalórie sa dostali do žalúdka a čriev? Pokiaľ ide o jedlo, v skutočnosti existuje živá a vplyvná komunikácia medzi tráviacim systémom a centrálnym nervovým systémom. Len čo potravinu skonzumujete, jej živiny sú už zaregistrované v gastrointestinálnom trakte. To a naťahovanie steny žalúdka vedie k uvoľňovaniu hormónov sýtosti. Hlad je spokojný, jedlo je hotové.

Komunikácia medzi črevami a mozgom prebieha čiastočne prostredníctvom vagusového nervu. Má veľmi veľkú časť aferentných nervov, teda tých nervových buniek, ktoré prenášajú informácie z periférie tela do mozgu. A tieto aferentné nervové bunky sú aktivované rôznymi črevnými hormónmi, pretože majú receptory pre tieto črevné hormóny. „Toto je jeden zo spôsobov, ako môžu črevné hormóny pôsobiť na mozog,“ tvrdí neurogastroenterológ Peter Holzer z Lekárskej univerzity v Grazi. "Črevné hormóny však tiež prichádzajú do mozgu priamo krvou a ovplyvňujú reguláciu chuti do jedla," hovorí Holzer.

„Okrem toho sú neuróny v hypotalame vnímavé k mnohým ďalším periférnym signálom, ako je leptín, metabolický hormón, ktorý je čoraz viac produkovaný tukovými bunkami, keď sa zvyšuje tukové tkanivo.“ Leptín sa do mozgu dostáva krvou a potom inhibuje neuróny AgRP.

Dvojitá odmena

„Keby sa náš organizmus spoliehal iba na tento systém v hypotalame, zjedli by sme len toľko, koľko potrebujeme,“ hovorí Marc Tittgemeyer z Max Planck Institute for Metabolic Research v Kolíne nad Rýnom. „V priebehu evolúcie však bolo dôležité vytvárať aj energetické rezervy. A zjesť viac, ako potrebujete v kalóriách, potrebujete odmenu. “Tu vstupujú do hry hormóny, ako je dopamín„ hormón odmeny “. V štúdii z roku 2019 podávali Tittgemeyer a kolegovia mliečne koktaily testovaným osobám v skeneri fMRI a v skeneri PET.

Ako sa ukázalo, príjem potravy vedie k dvojnásobnému uvoľňovaniu dopamínu: raz v okamihu vnímania chuti, po prenose signálov z úst, hrdla a oblasti hrdla do oblastí mozgu zodpovedných za zmyslový systém. „Okrem iného sa hlásia, keď je niečo chutné a nie jedovaté, aby to bolo možné prehltnúť,“ hovorí Tittgemeyer. Ak potom mliečny koktail dorazí do žalúdka a tenkého čreva, zabezpečí to ďalšie zvýšené uvoľňovanie dopamínu asi po 12 až 15 minútach. Časové oneskorenie naznačuje, že uvoľňovanie dopamínu je spúšťané signálmi z čreva po jedle.

Dôležitosť systému odmien pre príjem potravy možno vidieť, keď už nefunguje správne. Už v roku 1999 molekulárny biológ Richard Palmiter z Washingtonskej univerzity zistil, že geneticky modifikované myši, ktorých neuróny nedokázali produkovať dopamín, nejedli žiadne jedlo a zomreli do niekoľkých týždňov po narodení. Záver Palmitera v recenznom článku z roku 2008: Myši bez dopamínu nie sú motivované k prejavovaniu cieľovo orientovaného správania, ako je konzumácia potravy.