Folgen Sie Ihrem Bauchgefühl: Neu identifizierten Verdauungs-Gehirn-Achse steuert die Wahl der Lebensmittel

Essen hat etwas von einer „magischen hold“ auf uns, wie bestimmte Aromen und Texturen können so ziemlich diktieren Verhalten. Man denke nur an das würzige Gericht, das hält bringen Sie zurück an die remote-China-restaurant, oder die unwiderstehlich cremig, aber teures Eis beim Italiener an der Ecke.

Aber es ist nur dein Gaumen, der steuert Ihre Auswahl von Lebensmitteln? Es kann fühlen, wie es, aber die Antwort ist Nein. In der Tat, viel von dem, was Los ist, geschieht jenseits der Mauern von Ihrem Mund, über Wechselwirkungen zwischen Ihrer Verdauung und Ihrem Gehirn.

Was sind Ihre Verdauungs-und des Nervensystems sprechen, und wie können Sie Einfluss auf Ihr Verhalten? Die Gruppe von Albino Oliveira-Maia, Leiter der Neuropsychiatrie Einheit im Champalimaud Centre for the Unknown in Lissabon, Portugal, wurde die Arbeit auf der Suche nach Antworten auf diese Fragen. Das team der jüngsten Ergebnisse—Beschreibung einer neuartigen Verdauungssystem-Gehirn-Achse identifiziert worden war, in Mäuse—wurden heute veröffentlicht (6. April 2020) in der Fachzeitschrift Neuron.

Folgen Sie Ihrem Bauchgefühl

„Der Mund ist das erste checkpoint—Entscheidung, ob die Lebensmittel sollten angenommen oder abgelehnt werden“, erklärt Oliveira-Maia. „Einmal drinnen, das Essen ist aufgeteilt in Nährstoffe um, und die post-Nahrungsaufnahme-phase beginnt. „In dieser phase, es ist das Verdauungssystem, die wiederum zu ’schmecken‘ das Essen und sprechen an das Gehirn über Ihre Mahlzeit Wahl.“

Laut Oliveira-Maia, post-Nahrungsaufnahme-Prozesse können in zwei Typen unterteilt werden. Der erste beschäftigt sich mit der Gegenwart—wie nahrhaft das Essen ist und wie viel davon verzehrt werden sollten. Das zweite ist ein Lernprozess, der bestimmt, wie der Organismus darauf reagieren sollten, um die gleiche Nahrung, die in der Zukunft.

Ein Beispiel für diese „post-Nahrungsaufnahme lernen“ ist, wenn der Körper die Beurteilung der Lebensmittel Nährwert führt eine individuelle Entwicklung einer Präferenz in Richtung es. Wie funktioniert das? Stellen Sie sich zwei Lebensmittel, die schmecken genau das gleiche, haben aber unterschiedliche Nährwerte: die eine ist high und der andere low ist. Nach Jahrzehnten der Studien, post-Nahrungsaufnahme lernen führt beide Tiere und Menschen entwickeln eine Vorliebe für die mehr nahrhafte Lebensmittel. Es macht tatsächlich Sinn, da es im Organismus besten Interesse zu identifizieren, welche Lebensmittel nahrhafter und entscheiden sich für diese Lebensmittel, wenn möglich.

Oliveira-Maia und sein team gefragt, ob diese gleichen post-Nahrungsaufnahme-Signale beteiligt sein könnten, die in anderen Arten des Lernens. Genauer gesagt, fragten Sie, ob Sie könnte die Tiere zu suchen aktiv nach bestimmten Lebensmitteln.

Zur Untersuchung dieser Frage entwickelte das team eine Aufgabe, bei der die Tiere würden drücken, Hebel, um zu erhalten eine direkte Injektion der Nahrung in den Magen. „Es war wichtig, es zu tun auf diese Weise zu beseitigen, die schmackhaft Aspekte der Lebensmittel und konzentrieren sich rein auf seine post-Nahrungsaufnahme-Effekte“, erklärt Ana Fernandes, der erste Autor der Studie. „In einem experiment machten wir zwei Hebel zur Verfügung, um den Mäusen: eine, die der Auslöser für die Injektion von kalorienreiche Lebensmittel, und eine andere, die der Auslöser für die Injektion von niedrig-Kalorie-Nahrung. Dann haben wir Ihnen erlaubt, frei zu wählen zwischen den beiden hebeln und beobachtete Ihre Reaktion.“

Die Ergebnisse des Experiments waren eindeutig: obwohl die Mäuse waren nicht in der Lage, den Geschmack der Nahrung, landeten Sie Ihre Bemühungen auf die „high-calorie“ – Hebel.

Mit diesem neuartigen experimentellen Paradigma, das team hat eine neue form von post-Nahrungsaufnahme lernen. Als Nächstes gingen Sie zu-pin-down-physiologischen Mechanismus.

Bauchgefühl

Zur Untersuchung der Lern-Mechanismus, die Mannschaft, die zuerst gefragt werden, wie Informationen über den Nährwert der Lebensmittel erreicht das Gehirn. „Um diese Frage zu beantworten, konzentrieren wir uns auf den Vagusnerv. Dies ist ein langer Nerv, der Formen, der bi-direktionale verbindungen zwischen dem Gehirn und mehrere innere Organe“, sagt Oliveira-Maia.

Laut Oliveira-Maia, die Forschung über die Beziehung des vagus und Fütterung Verhalten konzentriert auf die Nerven, die verbindungen mit dem Darm. Aber er und sein team beschlossen, einen anderen Ansatz. „Ergebnisse aus meiner früheren Arbeit angegeben, dass ein bestimmter Zweig des vagus-Nerven beteiligt sein könnten—die eine, die information trägt, dass kommt von der Leber.“

Warum sollte die Leber ist besonders wichtig für diesen Lernprozess, statt Darm? „Verschiedene Teile des Darms können unvollständige Informationen über den Nährwert der Lebensmittel, die gegessen wurden. Die Leber, auf der anderen Seite, metabolisch filtert das Blut der Ankunft von den meisten gut. Dies bedeutet, dass es gut positioniert, um als eine Allgemeine Stoffwechsel-sensor,“ Fernandes erklärt.

Und in der Tat, wenn das team testeten Ihre Hypothese, indem Sie schädigendes die Leber Zweig des vagus-Nerven, die Mäuse waren nicht in der Lage zu erwerben, diese neue Art des Lernens. Diese unterstützten die Annahme, dass dieser spezielle Zweig Erkennung und Weiterleitung von post-Nahrungsaufnahme Signale an das Gehirn während des Lernprozesses.

Vom Darm zum Gehirn und wieder zurück

Dieses spannende Ergebnis brachte eine drängende Frage: Wo im Gehirn waren die post-Nahrungsaufnahme-Signale gesendet?

Das team begann mit den ersten unmittelbaren Ahnen—Dopamin ein Molekül, die in verschiedene kognitive Prozesse. Mehrere Studien haben gezeigt, dass es einen Zusammenhang zwischen Fütterung und Dopamin-Neuronen im Gehirn. Allerdings, direkte verbindungen zwischen post-Nahrungsaufnahme-Signale und die Aktivität dieser Neuronen sei nicht nachgewiesen worden.

Das team setzte mehrere experimentelle Ansätze zur Untersuchung, ob Dopamin-Neuronen beteiligt waren, in der post-Nahrungsaufnahme lernen Sie entdeckt hatte. Ihre Schlussfolgerungen konkrete Nachweis, dass Sie sind.

„Ein wichtiger Bestandteil der Studie war die Entdeckung, dass Dopamin-Neuronen beteiligt waren, in diesem neuen Lernprozess“, sagt Rui Costa, auch ein senior-Autor der Studie.

Das team konnte zeigen nicht nur, dass diese Neuronen, die empfindlich waren, um post-Nahrungsaufnahme-Signale, sondern auch, dass Ihre Aktivität notwendig war für das lernen auftreten. Und um das Bild zu vervollständigen, das Letzte experiment getestet, ob die Neuronen, die beeinflusst waren von der Leber Zweig des vagus-Nervs. Wieder war die Antwort ja: Wenn der Zweig wurde abgeschnitten, die Neuronen “ Antwort auf post-Nahrungsaufnahme-Signale erheblich reduziert wurde.

Warum sollte Dopamin-Neuronen, insbesondere, ein Teil dieses Lernprozesses? „Dopamin-Neuronen haben gezeigt worden, um reagieren zu belohnen, zum Beispiel, wenn Sie eine süße leckerei reicht unsere Zunge“, erklärt Costa. „Diese Studie zeigt, dass diese Neuronen sind auch aktiv, wenn Lebensmittel erreichen den Magen und den Darm. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass die Aktivierung von Dopamin-Neuronen bei den Nährstoffen erreicht der Darm ist entscheidend für die Fahrt Essen-seeking-Verhalten.“

Das größere Bild

Zusammen, die Ergebnisse der Studie offenbaren eine neuartige Lern-Prozess—orchestrated zwischen dem Verdauungssystem und dem Gehirn—das zwingt die Tiere suchen Nahrung, die Sie eigentlich nie geschmeckt. Dies zeugt von der Potenz des unterbewussten Prozesse, die Verhalten Steuern.