過食は脳をどのように変えるか

今日の午後のチーズケーキがあなたの体を変えるのだろうかと思っていますか？私たちのほとんどはそれが私たちのウエストラインを変えることを想像していますが、それが脳も変えるかどうか疑問に思う人はほとんどいません。しかし、それは事実であり、最近発表された研究（Rossi、2019）はその方法を示しています。

脳が私たちが行うほとんどすべてに影響を与えるという考えは驚くべきことではありません。私たちが好きな人、私たちが感じる方法、そして私たちが食べるものでさえ、脳の活動に影響されます。私たちの脳の根元に深く横たわっているのは、視床下部を構成する細胞のグループです。視床下部は、種の生存に関連するいくつかの行動の制御を調整します。私がよく生徒に言うように、視床下部調節の4つのF（戦闘、逃走、摂食、交尾）を構成する行動。

ほとんどの脳領域と同様に、視床下部はより小さな構造に分割されています。これらは、方向性を指す単語を使用して名前が付けられることがよくあります。たとえば、外側視床下部を考えてみましょう。その名前は、視床下部の外側部分、または中央から離れた部分にあることを意味します。やる気のある行動に興味のある人は、摂食に対する脳の影響を研究するために、必然的に外側視床下部と経路を横断することを知っています。これは、構造が食事を促進または増加させるために重要であるためです。これは、いくつかの要因を挙げれば、代謝、消化、インスリン分泌、味覚を調節することによって行われます。外側視床下部も種間で高度に保存されているため、人間の摂食行動のさまざまな側面をモデル化するのに適しています。したがって、食事の増加を考えるときは、外側視床下部の活動の増加を考えてください。

この関係は、初期の非ヒト動物研究で最初に証明されました。視床下部外側野に損傷を与えたげっ歯類は、しばしば食べることを拒否し、逆に、この領域を刺激または活性化すると、飽くなき食事を誘発することが示されました。それ以来、摂食と視床下部外側野との関連の特異性が広く研究されており、これらの詳細は私たちの議論の範囲を超えています。ただし、多くの優れた行動神経科学者は、視床下部外側野が摂食と食物報酬をどのように媒介するかについての理解を知らせるために、計り知れないほどの時間を費やしてきましたので、ご安心ください。ロッシと同僚による記事は、食べ過ぎが視床下部外側野をどのように再構築し、これらの変化が私たちの食事にどのように影響するかを示すことによって、まさにそれを行っています。

実験者は、さまざまな細胞技術を組み合わせることにより、高脂肪食が視床下部外側野の細胞の遺伝子発現を変化させるかどうかを調べました。この実験は、高脂肪食を与えられたマウスと通常の食餌を与えられたマウスの細胞の遺伝子発現を比較するために設計されました。彼らは、視床下部外側野内のさまざまな細胞における肥満の結果として、遺伝子発現の変化を発見しました。しかし、最も強い肥満誘発性の遺伝的変化は、小胞性グルタミン酸トランスポーター2型と呼ばれるタンパク質を含む細胞で発生しました。一般的に、これらの細胞はグルタミン酸と呼ばれる速効性の興奮性脳内化学物質を使用しています。彼らはこれらの細胞をさらに調べ、糖の消費に反応することを発見しました。しかし、反応の大きさは動物の動機付けの状態に依存していました。動物が望んでいた食物の量は、細胞が糖にどれだけ反応するかに影響を与えました。

実験の前に、マウスに事前に餌を与える（動機付けの低い状態）か、24時間の絶食条件（動機付けの高い状態）を導入することで、食物の動機付けを制御しました。動機付けの低い状態（空腹ではない）の動物の視床下部外側野の興奮性細胞は、絶食している動物よりも糖摂取後に大きな活性化を経験した。これは、食物の満腹感が外側視床下部内で発生する食物の報酬エンコーディングに影響を与えることを示しています。

これらの興奮性細胞のコーディングプロファイルについて最も興味深いのは、高脂肪食もそれらの反応率を変化させたことでした。つまり、通常の食餌を与えられた動物の細胞は糖消費を検出する能力を維持しましたが、高脂肪食を与えられたマウスの細胞は次第に糖に対する反応性が低下しました。したがって、脳の変化。

これらの発見は、高脂肪食が視床下部外側野の個々の細胞における食物報酬の符号化を変化させることを示しているため、斬新で刺激的です。さらに、慢性的な高脂肪食は、視床下部の神経反応を阻止し、それによって食事時の内因性の「ブレーキ」を弱めることにより、視床下部外側野を修飾することがわかりました。言い換えれば、高脂肪食はあなたの脳を変えて過食を促進するかもしれません。