Florida Ülikooli teadlane kaardistab aju reaktsioonid toidule

Florida Ülikooli teadlane kaardistab aju reaktsioonid toidule
Florida Ülikooli teadlane kaardistab aju reaktsioonid toidule
Anonim

GAINESVILLE, Fla. - -Enamik meist on kogenud söömist ja söömist, kuni oleme ühtäkki nii täis, et jõuame vaev alt lau alt diivanile kahlata.

Nüüd on Florida ülikooli ja Texase ülikooli teadlased esimest korda täpselt kindlaks määranud aja, mis kulub inimaju täisolekust märku andmiseks ja millised ajupiirkonnad on söömisega seotud. Nagu selgub, on 10 minutit üldiselt kõik, mis lahutab toitainerikkast rahulolust üleliigsest söömisest.

Need teadmised võivad olla ülekaalulisuse ja sellega seotud seisundite diagnoosimisel ja ravimisel võtmetähtsusega.

Kaardistades verevoolu ja hapnikuga varustatuse muutusi funktsionaalse magnetresonantstomograafia (fMRI) abil, suutsid teadlased registreerida neuronite aktiivsuse muutused, et teha kindlaks, kus ajus on, ja mis veelgi olulisem, millal toidule tekivad reaktsioonid, teatavad teadlased ajakirja Nature 29. juuni numbris.

"Hüpotalamust on juba aastaid tuntud kui söömise reguleerimisega seotud seost, kuid see on esimene uuring inimestel, mis suudab otseselt näidata, et selle tulemusena toimuvad dünaamilised ja füsioloogilised muutused," ütles esmane uurija. Yijun Liu, UF-i meditsiinikolledži psühhiaatriaosakonna dotsent.

"Kõige tähtsam on see, et mitteinvasiivset tehnikat kasutades leiti selles uuringus seos inimese ajus pärast söömist toimuvate muutuste ja keha traditsiooniliste biokeemiliste näitajate vahel, milleks on glükoositaseme tõus ja insuliini veres," ütles Liu, kes on samuti seotud Evelyn F.ja William L. McKnighti ajuinstituut Florida ülikoolis.

Leiud võivad aidata teadlastel paremini mõista, kuidas aju söömisele ja toidule reageerib. Sellel on oluline mõju rasvumise ja rasvumisega seotud diabeedi tekkega seotud ajumehhanismide paremale mõistmisele ning ravimite väljatöötamisele ja katsetamisele häirete raviks.

Peaaegu veerand Ameerika täiskasvanutest on rasvunud ja nende arv kasvab pidev alt. Riiklike terviseinstituutide andmetel suurendab rasvumine, ebanormaalselt suur keharasva osakaal, südamehaiguste ja surma riski ning põhjustab vähem alt poolte krooniliste haiguste tekkeks lääne ühiskonnas.

Liu viis katse läbi Texase ülikooli terviseteaduste keskuses San Antonios koos dr Peter T. Foxi, Jia-Hong Gao ja Ho-Ling Liuga. See on laiendus Yijun Liu, Foxi ja teiste poolt tehtud varasematele uuringutele, milles leiti, et rasvunud inimestel on aju reaktsioon toidule märkimisväärselt hilinenud ja vähenenud võrreldes kõhnade osalejatega.Tulemused näitasid, et aju, eriti hüpotalamus, töötab kõhnadel inimestel teisiti kui rasketel inimestel. Teadlaste sõnul võib selle erinevuse põhjuseks olla rasvumine.

Nagu artiklis Nature on teatatud, paastus 18 osalejat 12 tundi, seejärel tehti neile pidev aju skaneerimine 48 minuti jooksul. FMRI-skaneerimine salvestab kõrge eraldusvõimega kujutiste seeriana aju aktiivsuse vastusena sisemistele ja välistele stiimulitele, nagu söömine või joomine.

Kümme minutit pärast skaneerimise algust anti osalejatele suukaudse sondi kaudu vesilahus, mis sisaldas 75 grammi dekstroosi, teatud tüüpi suhkrut. Vereproovid võeti samaaegselt plasma glükoosi- ja insuliinitaseme testimiseks. Kontrollina läbisid kaheksa osalejat eraldi päeval pärast samaväärse koguse destilleeritud vee allaneelamist fMRI-uuringu.

Kasutades Liu välja töötatud uut meetodit, mida nimetatakse ajalise klastri analüüsiks, suutsid teadlased kaardistada aja jooksul toimuvad muutused ajutegevuses. Liu esitles uut tehnikat aprillis Rahvusvahelise Meditsiini magnetresonantsi Ühingu aastakoosolekul.

Pärast glükoosi allaneelamist tuvastati aju vastuses kaks piiki. Üks oli umbes 90 sekundit hiljem, mis Liu sõnul oli seotud neelamise ja teiste söömisprotsessi aspektidega. Aktiivsus leiti väikeajus ja mitmetes teistes ajupiirkondades. Tõenäoliselt oli see seotud maitse, lõhna või muude toidu neelamisprotsessidega, ütles Liu.

Olulisem ja püsivam haripunkt algas umbes 10 minutit pärast allaneelamist ja see oli aju signaal, et see on füüsiliselt täis, ütles Liu. Tipp kestis umbes kaks minutit ja vastas otseselt suhkru ja insuliini taseme tõusule veres. Lisaks suutsid teadlased jälgida, et aju muutused teise tipu ajal olid peamiselt hüpotalamuses, mis tõenäoliselt näitab, et see on seotud vere glükoositaseme reguleerimisega, ütles ta.

Aju aktiivsus kontrollrühmas jaotus aja jooksul ühtlasem alt ja pärast glükoosisisaldust ei ilmnenud piike.

Inimeste täiskõhusignaal vallandus ligikaudu poole oodatust ajaga. Varasemad uuringud, mis põhinesid rottidel tehtud uuringutel, näitasid, et küllastustunde signaali vallandumiseks kulus 20 minutit.

Üks uuringu piiranguid on see, et skaneeriti ainult üks ajulõik. Mõju kogu ajule, mida Liu kavatseb uurida, võib olla keerulisem.

Uuringu kohta oli mitmeid uudseid kontseptsioone, kuid Liu ajalise klastrite analüüsi tehnikal on kõige laiem rakendus, ütles Texase ülikooli uurimistöö pildikeskuse kaasuurija ja direktor Fox.

"See annab võimaluse vaadata ajus toimuvaid sündmusi suhteliselt pikkade perioodide, kuni ühe tunni jooksul, " ütles Fox. "See annab meile väga võimsa viisi söömist vaadelda ja suurendab meie võimet arendada rasvumise raviks muid sekkumisi ja tehnikaid."

Siiski ütles Fox vahepeal, et uuringute tulemused näivad kinnitavat pikaajalist kõnekäändu: ära ahmi oma toitu. Ta ütles, et aeglane söömine võib anda rohkem aega täiskõhutunde tekkeks, eriti rasvunud inimestel, kelle täiskõhutunde signaalid on aeglasemad ja nõrgemad.

Anthony Comuzzie, San Antonio mittetulundusliku teadusasutuse Southwest Foundation for Biomedical Research rasvumise geneetikat uuriv ekspert, ütles, et uuringu tulemused on põnev edasiminek.

Töö annab ainulaadse komplekti uusi jälgitavaid tunnuseid rasvumise uurimiseks, ütles ta, "mis peaks aitama meil toidutarbimise põhiregulatsioonile lähemale jõuda."

Populaarne teema