Friday, September 13, 2013

Mengapa Kita Makan ? Sebuah Perspektif neurobiologis . bagian I

Seperti dengan semua gerakan sukarela , makan makanan adalah ekspresi dari aktivitas di otak . Otak mengintegrasikan berbagai masukan dari seluruh tubuh, dan luar tubuh , dan memutuskan apakah atau tidak untuk melaksanakan perilaku yang diarahkan pada tujuan dari seeking makanan dan konsumsi . Penelitian telah menemukan banyak tentang bagaimana proses ini bekerja , dan dalam seri ini saya akan memberikan gambaran sederhana dari apa yang para ilmuwan telah belajar tentang bagaimana , dan mengapa , otak memutuskan untuk makan .Gatekeeper dari Perilaku SukarelaMari kita mulai dari tingkatan yang paling luas . Otak memiliki kapasitas untuk mendorong perilaku makan pada setiap saat sepanjang hari . Mengapa kita hanya mencari makanan dan memakannya di beberapa kali dan bukan orang lain ? Kenapa kita melakukan setiap perilaku pada waktu tertentu dan bukan orang lain ? Otak memiliki semacam ' gatekeeper ' fungsi yang memilih di antara semua perilaku yang mungkin pada saat tertentu , mengeksekusi orang-orang yang saat ini yang paling relevan.Fungsi ini gatekeeper merupakan bagian dari sistem penghargaan * , berpusat di daerah mesolimbic . Sistem reward bertanggung jawab untuk memilih / memotivasi semua perilaku sukarela , termasuk seeking dan konsumsi makanan . Merangsang sistem ini dengan cara yang benar dapat sangat mempengaruhi perilaku makan ( 1 , 2 ) .Neurotransmitter dopamin adalah elemen penting dari sistem reward . Tikus kurang dopamin adalah studi kasus yang menarik dalam fungsi sistem ini - mereka tidak memiliki motivasi untuk melakukan sesuatu . Perilaku mereka hampir semua tetap laten dan mereka hanya duduk di kandang mereka , tidak makan atau minum sampai mereka dopamin kimia diganti ( 3 ) ** . Dopamin tikus -kekurangan masih bisa bereaksi terhadap hal - jika Anda menempatkan makanan di mulut mereka , mereka akan mengunyah dan menelan , jika Anda mengejutkan mereka, mereka akan melompat , jika Anda menempatkan mereka dalam air , mereka akan berenang . Namun, ketika mereka berenang jalan yang mereka ambil melalui air adalah acak , dibandingkan dengan jalur - berorientasi pada tujuan mouse biasanya akan mengambil untuk mencoba melarikan diri . Dopamin tikus -kekurangan masih memiliki kemampuan untuk menggerakkan tubuh mereka , dan mereka masih dapat bereaksi terhadap hal-hal tertentu menggunakan perilaku terprogram , tetapi mereka benar-benar tidak bisa menjalankan sukarela , perilaku tujuan - diarahkan . Mereka konstitusional apatis terhadap segala sesuatu , termasuk makanan .Sebaliknya, meningkatkan kadar dopamin pada tikus meningkatkan motivasi untuk makan , meningkatkan asupan makanan , dan meningkatkan berat badan ( 3b ) ** .Sistem reward adalah gatekeeper di mana semua perilaku sukarela harus dilalui untuk diungkapkan . Apakah atau tidak sistem reward memilih / memotivasi perilaku tergantung pada berbagai masukan . Ingatlah hal ini , karena itu penting dalam proses regulasi asupan makanan .Apa Kelaparan ?Selain menjadi sensasi , kelaparan adalah negara motivasi . Ketika seseorang atau binatang lapar , ia termotivasi untuk mencari dan mengkonsumsi makanan. Motivasi yang bisa membuat orang berjalan bermil-mil dalam mengejar kijang dengan tidak lebih dari sebuah tombak dan botol air ( dalam kasus pemburu-pengumpul ) , atau pada skala yang lebih kecil , dapat membuat Anda bergerak garpu dari piring Anda ke mulut Anda . Mencari makanan dan makan itu merupakan sistem penghargaan memotivasi perilaku tersebut bukan perilaku potensial lainnya , karena otak telah memutuskan berdasarkan berbagai sumber masukan bahwa makan merupakan prioritas tinggi pada saat itu .Kelaparan adalah Hanya Salah satu Alasan Kita MakanPara peneliti telah dibagi makan menjadi dua kategori , yang penting untuk memahami : 1 ) 'makan homeostatis ' , di mana asupan makanan didorong oleh kebutuhan yang benar untuk energi , dan 2 ) 'makan non - homeostasis ' , di mana asupan makanan didorong oleh faktor lain . Makan dalam menanggapi kelaparan sebagian besar homeostatis , saat makan untuk kesenangan , alasan emosional / stres , alasan sosial , atau hanya karena itu makan, non - homeostatis . Seperti yang saya akan menjelaskan secara lebih rinci nanti dalam seri ini , faktor-faktor non - homeostatik menentukan asupan makanan setidaknya sebanyak faktor homeostatis dalam lingkungan makanan modern . Berikut Dr Hans - Rudolf Berthoud , seorang peneliti yang telah banyak menulis tentang topik ini ( 4 ) :

    
Inisiasi dan pemeliharaan perilaku ingestive adalah co - ditentukan oleh faktor metabolik dan non - metabolik . Di antara yang terakhir , isyarat lingkungan , serta hadiah , kognitif , dan faktor emosional , memainkan peran penting , terutama dalam asupan makanan manusia di dunia modern .Rasa contoh umum adalah semua yang kita butuhkan untuk mulai memahami ini . Musim liburan adalah skenario di mana orang Amerika yang paling mungkin untuk makan berlebihan dan mendapatkan lemak . Itu bukan karena kita tiba-tiba lapar pada Thanksgiving - berat badan liburan didorong hampir secara eksklusif oleh non - homeostatik makan berlebihan : kehadiran mudah diakses , lezat, padat energi , makanan yang beragam , dan sosial yang makan dan minum . Para overeats Amerika rata-rata selama liburan , keuntungan lemak, dan hang ke sebagian besar tanpa batas ( 5 ) :

    
Pada subyek yang menyelesaikan satu tahun pengamatan , berat meningkat rata-rata 0,32 kg selama masa liburan dan 0,62 kg selama sepanjang tahun , menunjukkan bahwa periode memberikan kontribusi paling terhadap perubahan berat badan tahunan adalah masa liburan enam minggu .Berat badan liburan menyumbang sekitar setengah dari total kenaikan berat badan tahunan pada orang dewasa Amerika , dan karena itu adalah contoh yang sangat baik dari makan berlebihan non - homeostatik menyebabkan kenaikan berat badan ( 5 ) .Contoh lain dari makan non - homeostatik adalah konsumsi soda . Orang tidak memilih padat kalori soda di atas air biasa karena mereka lapar atau haus - mereka memilih karena mereka menyukai soda . Kebanyakan orang hanya lemah mengimbangi kalori tambahan yang mereka minum dengan makan kurang nanti.Sejelas kedengarannya , kita makan karena kita termotivasi untuk makan , dan ada banyak faktor yang dapat memotivasi kita untuk makan . Faktor-faktor ini diakui dan diproses oleh ' modul ' banyak hardware khusus di otak , dan diteruskan ke sistem reward untuk menentukan apakah mereka adalah alasan yang cukup untuk tindakan .Ketika kita mencoba untuk memahami apa yang menyebabkan obesitas ( dan bagaimana untuk membalikkan itu ) , pertanyaan yang paling penting adalah bukan " apa yang membuat kita makan ? " - Itu " apa yang membuat kita makan lebih dari apa yang kita butuhkan untuk kerampingan ? " Untuk menjawab pertanyaan itu , kita perlu memahami kedua homeostatis dan non - homeostatis makan - motivasi didorong oleh rasa lapar dan faktor-faktor lain selain rasa lapar . Itulah salah satu alasan mengapa model yang fokus secara eksklusif pada rasa lapar dan kenyang gagal untuk menjelaskan perilaku makan manusia di dunia nyata .Alasan lain model seperti gagal adalah mereka tidak memperhitungkan sistem yang mengatur keseimbangan energi jangka panjang dan massa lemak tubuh ( sistem homeostasis energi ) . Sistem ini mempengaruhi sirkuit yang mengatur reward dan kenyang , menyesuaikan motivasi dan kelaparan sesuai dengan menyimpan energi saat ini . Misalnya, jika Anda sudah di bawah - makan selama sehari, atau minggu , sistem homeostasis energi Anda mendeteksi defisit energi dan merespon dengan membuat Anda lapar dan termotivasi untuk mencari makanan . Jika Anda telah overeaten , mendeteksi kelebihan energi dan merespon dengan mengurangi kelaparan dan daya tarik makanan di makan berikutnya ( 6 ) Pada beberapa orang , juga dapat mengkompensasi dengan mengurai pengeluaran energi ( 7 ) . Tingkat kompensasi untuk asupan kelebihan energi bervariasi antara individu , dan merupakan salah satu faktor yang menentukan kerentanan seseorang untuk mendapatkan lemak ( 7 ) .Model neurobiologis Peraturan Intake MakananMari kita mulai dengan diagram ini , yang menggambarkan sistem kunci yang mengatur asupan makanan . Ini akan sangat disederhanakan , tapi cukup untuk menggambarkan titik sentral . Setiap bentuk longgar berwarna merupakan otak fungsional dan anatomi ' modul ' khusus untuk suatu tugas tertentu ( atau set tugas ) . Seperti kita lanjutkan , saya akan mengisi modul lain yang berkumpul di sistem penghargaan ( dan dengan demikian menentukan motivasi kita untuk makan ) , dan faktor-faktor eksternal yang mereka menanggapi :
Seperti yang Anda lihat , sistem reward menerima sejumlah masukan dari daerah otak lainnya , membuat keputusan tentang apa perilaku untuk memotivasi , dan memungkinkan perilaku tersebut diekspresikan melalui daerah otak yang mengontrol gerakan otot ( sistem motorik ) . Setiap kali Anda membeli makanan di toko , setiap kali Anda makan kelaparan , setiap kali Anda makan karena bosan , setiap kali Anda minum minuman beralkohol , setiap kali garpu bergerak dari piring Anda ke bibir Anda, itu terjadi karena dikoordinasikan aktivitas dalam sistem otak .Dalam posting berikutnya , saya akan terus mengungkap model ini dengan menjelajahi makan homeostatis .
* Aku berlari posting ini oleh dua peneliti yang bekerja di bidang yang berhubungan dengan reward dan akrab dengan sirkuit ini , untuk memverifikasi akurasinya. Salah satunya berkomentar bahwa meskipun itu biasa disebut dengan ' reward ' sistem dalam literatur ilmiah , ia berpikir nama yang lebih intuitif untuk fungsi yang saya gambarkan adalah sistem 'aksi seleksi' . Aku akan tetap menyebutnya sistem penghargaan hanya untuk konsistensi ( dengan posting blog sebelumnya dan sastra ) , tapi saya pikir maksudnya adalah perlu diperhatikan.Dopamin ** pengganti tidak cukup membawa mereka kembali ke tingkat mouse normal , dan akibatnya tikus dopamin -kekurangan makan lebih sedikit dan lebih ramping dibanding tikus normal . Sebaliknya, tikus dengan lebih dopamin makan lebih banyak dan berat lebih dari tikus normal . Ini adalah prediksi yang jelas dari hipotesis hadiah makanan . Menurunkan hadiah makanan mengurangi motivasi untuk makan, apakah yang dilakukan dengan manipulasi genetik atau dengan makan makanan yang secara inheren rendah nilai hadiah , meningkatkan hadiah makanan meningkatkan motivasi untuk makan .