Hoe communiceren de hersenen en het lichaam om gezond gewicht te behouden?

Het brein en het lichaam van een persoon werken samen om een ??gezond lichaamsgewicht te handhaven met behulp van energiebalans, een overeenkomst tussen calorieën die worden gegeten en verbrande calorieën. Wanneer dit evenwicht, dat voortkomt uit een uitwisseling tussen de hypothalamus van de hersenen en neurobiologische signalering, verkeerd gaat, kunnen individuen obesitas of anorexia ontwikkelen, volgens een recente studie uitgevoerd door onderzoekers van BIDMC (Beth Israel Deaconess Medical Center).
Er is niet veel bekend over de werking van deze gecompliceerde uitwisseling, wat ongunstig is gezien de ernst van deze aandoeningen. De nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Cel, heeft nieuw bewijsmateriaal onthuld dat dit gecompliceerde proces verklaart.
Volgens een onderzoek uit 2008 kan wat we eten feitelijk de regio's in de hersenen veranderen die een gezond lichaamsgewicht behouden.
Het rapport laat zien hoe de GABA-neurotransmitter reguleert hoeveel energie wordt verbruikt. Het helpt ook om uit te leggen hoe de vetverbrandende eigenschappen van bruin vet in neurocircuits werken.

Bradford Lowell, Md, PhD, een professor in de geneeskunde aan de BIDMC-divisie voor endocrinologie en de Harvard Medical School, zei:

"Onze groep heeft een onderzoeksprogramma opgebouwd met als algemeen doel het ontrafelen van het 'bedradingsschema' waarmee het brein de eetlust en het verbranden van calorieën controleert. Om ons begrip op dit niveau te vergroten, moeten we de functie kennen van specifieke subsets van neuronen, en daarnaast, de stroomopwaartse neuronen die input verschaffen aan, en de stroomafwaartse neuronen die de output ontvangen van, deze functioneel gedefinieerde neuronen Tot voor kort was dergelijke kennis in de hypothalamus grotendeels onhaalbaar. "

De hypothalamus, een gebied in de hersenen over de grootte van een parel die een groot aantal verantwoordelijkheden in het lichaam beheert, is het controlecentrum van de energiebalans.
Energiebalans treedt op wanneer het lichaam feedbacksignalen uitzendt die berichten over de status van brandstofvoorraden doorgeven aan de hersenen. De hersenen combineren deze informatie vervolgens met de input van de buitenwereld, samen met de emotionele toestand van een persoon, om het eetgedrag en de output van energie te veranderen.
Tijdens het onderzoek, hebben de onderzoekers gekeken naar een verschillende populatie van neuronen gevonden op de bodem van de hersenen in de boogvormige kern van de hypothalamus.
Lowell zei: "We hebben muizen genetisch zodanig gemanipuleerd dat ze een specifiek defect hebben dat voorkomt dat deze neuronen de remmende neurotransmitter GABA vrijgeven. Muizen met dit defect ontwikkelden duidelijke obesitas en opmerkelijk genoeg was hun obesitas volledig te wijten aan een gebrek aan verbranding van calorieën ." Hij vervolgde dat de voedselconsumptie volledig onveranderd was.
Vervolgens hebben de experts een andere groep muizen ontworpen, zodat deze bepaalde neuronen konden worden ingeschakeld wanneer de onderzoekers dat wilden. Hierdoor ontdekten ze dat boogvormige neuronen presteren via een opeenvolging van neuronen die stroomafwaarts gaan, om het energieverbruik in bruin vet te stimuleren.
Bruin vet is recent een onderwerp van interesse geweest, omdat onderzoek heeft onthuld dat bruin vet energie verbrandt om warmte te produceren, een proces dat thermogenese wordt genoemd.
Dong Kong, PhD, een instructeur in de geneeskunde in het lab van Lowell, becommentarieerde:

"Energieverbruik, gemedieerd door bruin vetweefsel, is van cruciaal belang om het lichaamsgewicht te handhaven en obesitas veroorzaakt door het dieet te voorkomen, maar zijn hersenafhankelijke reguleringsmechanisme is nog steeds slecht begrepen.Onze ontdekking van een op hypothalamus gebaseerd neurocircuit dat uiteindelijk de thermogenese controleert, is een belangrijke van te voren."

De onderzoekers bepaalden ook dat wanneer de neuronen geactiveerd werden, het energieverbruik volledig afhankelijk was van de afgifte van GABA. De bevindingen laten zien dat wanneer GABA wordt vrijgegeven uit boogvormige neuronen, energie-uitgaven worden gevraagd.
"Onze bevindingen hebben ons begrip van de beheersing van energieverbruik sterk bevorderd en hebben nieuwe inzichten opgeleverd in de pathogenese van obesitas," vervolgde Kong. "
Kenmerken van boogvormige neuronen zijn belangrijk omdat ze een kans bieden om het energieverbruik van de hersenen voor experimenteel gebruik te veranderen. Neuronen die "GABA-gemedieerde" communicatie van boogvormige neuronen ontvangen, zijn geneigd om een ??belangrijke rol te spelen in het beheren van het energieverbruik, niet in de voedselconsumptie.
"Het is nu belangrijk om de stroomopwaartse neuronen die deze thermogenese regulerende boogvormige neuronen besturen, en ook de stroomafwaartse neuronen die het 'circuit' maken tot bruin vetweefsel volledig af te bakenen, concludeerde Lowell. Hij en zijn team hebben veel verschillende soorten neuronen uitgekozen die stroomafwaarts werken van boogvormige neuronen, maar er is veel meer bewijs nodig om dit proces volledig te begrijpen. Het werk zal de weg banen voor nieuwe kansen voor behandelingen van obesitas en obesitas gerelateerde aandoeningen, zoals hartziekten en diabetes.
Geschreven door Christine Kearney