Предиспозиција за дебелина влијае на однесувањето на учењето Друштво Макс Планк
вовед
Според Федералниот завод за статистика, повеќе од половина од Германците имаат прекумерна тежина, а дијабетисот тип 2 исто така нагло се зголемува. Дијабетес тип 2 е типична секундарна болест на прејадување и недостаток на вежбање. Научниците од Келн проучуваат како се јавува дебелина и како телото одржува рамнотежа (хомеостаза) помеѓу внесувањето храна и потрошувачката на енергија. Не се важни само масното ткиво и мускулите, туку и мозокот.
Дебелината (дебелината) во моментов се гледа како комплексен синдром на однесување што произлегува од девијантното однесување на различно предиспонирани лица. Овој пристап го прави неопходно да се разбере интеракцијата помеѓу таканареченото хедоничко (ориентирано кон задоволство) однесување и хомеостатската контрола. Истражувањето на оваа интеракција бара воспоставување на биолошко-математички модели кои ја комбинираат физиологијата на системот на нервни награди со хормонални фактори на влијание и обрасци на однесување. Поточно, се користат техники за моделирање базирано на компјутер, кои, врз основа на податоци од процеси на слики, предвидуваат индивидуални изрази на обрасците на однесување. Целта е да се дојде до механистички толкувачка изјава наместо да се користи чисто феноменолошка класификација.
Тековните теории за прејадување, вклучително и тековните концепти на зависност од храна, го идентификуваат импулсивното однесување како клучен фактор на ризик. Сепак, бидејќи дебелината е хетерогена болест, нарушувањето на контролата на импулсот и поврзаното однесување слично на зависност влијаат само на некои од пациентите. Затоа е од суштинско значење за развој на патофизиолошки теории за развој на болести, дијагностички критериуми и, особено, терапевтски пристапи за разбирање на основните механизми на оваа хетерогеност.
Со цел да се остварат овие идеи, најпрво беше воспоставен метод за анализа на импулсивно однесување базиран на модел [1]. Тука, импулсивноста се пресметува како зголемување на ризични одлуки што произлегуваат од несигурноста на можните последици од одлуката. Во суштина, добиваме индекс на импулсивност кој - во споредба со класичните прашалници - не е резултат на интроспекција, туку го опишува реалното однесување. Овој модел сега се користи во студии за однесување со дебели пациенти.
Од биолошка гледна точка, варијабилноста во импулсивноста може да се заснова на индивидуалните разлики во невромодулаторните механизми. Допаминергичните неврони во централните структури на таканаречениот систем на наградување овде играат одлучувачка улога. Идејата тука е дека стимулите на храна предизвикуваат мозокот да копнее по награда. Мезокортиколимбичкиот систем, широко рамифицирана мрежа на мозочни области, е одговорен за ова. Овој систем на наградување работи како коло: желба се појавува во кората на мозокот. Ако му попуштите, сигналите одат до лимбичкиот систем, хипокампусот и, конечно, до церебралниот кортекс - како повратна информација дека командата е извршена. Најважната гласничка супстанција во системот е допамин. Пренесува желба и очекување на награда и затоа е важен мотиватор.
Со цел да се разбере ова во контекст на нарушувања на механизмите за контрола на импулсот, треба да се утврди кои компоненти на допаминергичното регулирање на системот на нервна награда се поврзани со индивидуалните разлики во изразувањето на импулсивно однесување. Исто така, треба да се земе предвид хедониската вредност на наградата, бидејќи тоа многу влијае на нашата мотивација и нашите навики на јадење. Други клучни фактори на влијание се хормоните кои ја регулираат енергетската хомеостаза, на пример, инсулин, лептин и грелин. Неодамна се покажа дека тие исто така директно ја модулираат активноста на допаминергичните неврони. Оваа модулација е под генетска контрола, така што генетските фактори, исто така, играат централна улога во варијабилноста на контролата на импулсот.
Генетска регулација на јаките страни на нервната врска во дебелината
Варијациите во таканаречениот ген FTO (масна маса и ген поврзан со дебелина) се моментално најпознатите генетски фактори кои ги предиспонираат луѓето кон немоногена дебелина. Интересно е што варијациите во генот FTO се тесно поврзани со широк спектар на проблеми во однесувањето, од кои некои се патолошки, како што се дефицит на внимание, афективни симптоми и злоупотреба на супстанции [2]. Точните механизми со кои овие генетски варијации донесуваат промени во однесувањето или влијаат врз телесната тежина се нејасни.
Кај глувците, Fto генот е клучен за регулирање на рецепторите на допамин 2 и 3 [3]. Врз основа на ова, истражувачите испитале дали варијантите на генот FTO комуницираат со варијанти на дополнителен ген (ANKK1-Taq1A), што влијае на густината на рецепторите на стријатал допамин-2 и исто така е поврзано со развој на дебелина беше. Во бихевиоралните тестови и со помош на функционална магнетна резонанца, беше можно да се покаже дека варијантите на генот FTO влијаат на учењето за зајакнување: Носителите на FTO генот учат помалку од негативните резултати, особено ако густината на рецепторите на допамин 2 е исто така намалена.
Сл. 1: Варијациите во FTO генот влијаат на допаминергичната нервна активност на средниот мозок и учењето од негативните резултати. Особено, варијациите на ФТО ги модулираат врските во основните региони на системот за наградување во мозокот; ова влијае и на функционалната и на структурната јачина на врската. mPFC = медијален префронтален кортекс; VTA/SN = допаминергичен среден мозок: VTA = вентрална тегментална област, SN = супстанција црна; NAcc = јадро.
Сл. 1: Варијациите во FTO генот влијаат на допаминергичната нервна активност на средниот мозок и учењето од негативните резултати. Особено, варијациите на ФТО ги модулираат врските во основните региони на системот за наградување во мозокот; ова се однесува и на функционалната и на структурната јачина на врската. mPFC = медијален префронтален кортекс; VTA/SN = допаминергичен среден мозок: VTA = вентрална тегментална област, SN = супстанција црна; NAcc = јадро.
Покрај тоа, приодите за математичко моделирање за анализа на поврзаноста на нервните мрежни врски потврдија дека варијантите на FTO ги модулираат нервните врски во дел од системот за наградување регулиран со допаминергично (Сл. 1, [4]) Ова сугерира механизам со кој генетската предиспозиција за дебелина влијае на обработката на наградите во мозокот. Бидејќи таквата модулација е поврзана со многу општи резултати на учење, таквиот механизам може да биде релевантен и за други нарушувања на контролата на импулсот зависен од D2R, на пр., Во врска со зависноста.
За понатамошно разбирање на општото влијание на дебелината со посредство на ФТО врз мозокот и исхраната, ги испитавме разликите специфични за генотипот во структурата на мозокот и во реакцијата на невроните кон храната. Разлики во структурата на мозокот може да се добијат од анатомски слики на томографија со магнетна резонанца со употреба на таканаречени методи на класификација; Тука, разликите во сликата помеѓу индивидуалните записи на индивидуалните тест лица се суштински анализирани и статистички се проценуваат со употреба на методи за машинско учење. Реактивноста на храната може да се одреди во функционална томографија со магнетна резонанца во задача за визуелна перцепција на храната.
Нашите резултати сугерираат дека носителите на варијантата FTO, која ја фаворизира тенденцијата за дебелина кај испитаниците, можат да пропаднат поради нивната посебна структура на мозокот [5]. Промените во морфологијата на мозокот во тесно запишаната, хетеромодална сензорна кора на подрачјето (задниот фузиформен гирус), што е типично доделено за обработка на визуелен контекст, се одлучувачки овде. Интересно, носителите на оваа генетска варијанта, исто така, покажуваат зголемен одговор на невроните на стимулите на храна во истата кортикална област. Сумирајќи, наодите обезбедуваат нервна основа за зголемена реакција на храна во дебелината, што го поддржува концептот на развој на зависност. Покрај тоа, резултатите сугерираат дека една кортикална област може да биде особено значајна во градењето визуелна експертиза во храната - ова беше претходно познато пред се во контекст на препознавање на лице.