Lo studio esplora la neuroscienza dell'eccesso di cibo
In un recente studio sui topi, gli scienziati hanno scoperto un particolare circuito cerebrale che aiuta a spiegare perché è così facile indulgere in cibi malsani.
Abbiamo un grosso sacco di patatine in grembo; non abbiamo fame, ma riusciamo a mangiarne fino all'ultimo.
Molti di noi avranno familiarità con questo scenario, ma gli esseri umani non sono l'unico mammifero con una spinta a mangiare troppo cibi ipercalorici.
In termini evolutivi, se un animale trova una fonte di cibo ricca di nutrienti, ha senso mangiare il più possibile; in natura, la fame è un pericolo sempre presente.
Oggi abbiamo accesso a cibi densi di energia ovunque guardiamo; infatti, può essere difficile trovare cibi che non siano ricchi di zuccheri e grassi.
Ci siamo evoluti per trovare questi tipi di cibo delizioso e le aziende alimentari lo sanno.
Alimentazione omeostatica vs edonica
La cosiddetta alimentazione omeostatica si verifica quando un animale mangia fino a quando non ha saziato la sua fame e ripristinato i suoi livelli di energia.
L'alimentazione edonica, d'altra parte, descrive la spinta di un animale a mangiare più del necessario se la fonte di cibo è particolarmente ricca di nutrienti e deliziosa.
Sebbene i nostri cervelli altamente evoluti di solito possano esercitare abbastanza autocontrollo per superare questi impulsi primari, non sempre abbiamo successo.
Questo meccanismo salvavita potrebbe ora svolgere un ruolo nell'aumento dell'obesità e delle condizioni associate.
Come sottolinea il nuovo coautore dello studio, il Prof.Thomas Kash, Ph.D., "C'è solo così tanto cibo caloricamente denso disponibile tutto il tempo, e non abbiamo ancora perso questo cablaggio che ci influenza a mangiare tanto cibo possibile. "
Recentemente, i ricercatori della University of North Carolina Health Care di Chapel Hill hanno esaminato in dettaglio questo fenomeno nel cervello dei roditori. Recentemente hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Neurone.
Negli ultimi anni, i ricercatori alla ricerca di modi per ridurre l'obesità hanno studiato i meccanismi coinvolti nell'alimentazione omeostatica. Ad oggi, questo approccio non ha portato a interventi di successo.
Più recentemente, tuttavia, gli scienziati, compresi quelli coinvolti nel nuovo studio, hanno cercato risposte all'alimentazione edonica.
Nocicettina e eccesso di cibo
Precedenti studi hanno dimostrato che la nociceptina, un peptide costituito da 17 aminoacidi che funziona come neurotrasmettitore, potrebbe svolgere un ruolo nell'alimentazione edonica.
Altre ricerche hanno dimostrato che i recettori della nocicettina fanno poca differenza per l'alimentazione omeostatica, ma che sembrano svolgere un ruolo nell'alimentazione edonica. Le aziende farmaceutiche sono ovviamente interessate a creare "farmaci anti-abbuffata", ma gli scienziati sono molto lontani dal raggiungerlo.
Tuttavia, il Prof. Kash e il team si sono avvicinati di un passo fissando il circuito neurale che sembra essere più pesantemente coinvolto nel mangiare edonico nei topi.
Per eseguire il drill-down su un circuito specifico, hanno progettato topi che producono una nocicettina marcata con marcatore fluorescente. Ciò ha reso più facile visualizzare le cellule coinvolte nei circuiti della nocicettina.
Molti circuiti nel cervello utilizzano la nocicettina, ma i ricercatori hanno identificato un circuito particolare che si accendeva quando i topi si abbuffavano di cibi densi di energia. Questo circuito ha proiezioni ad altre parti del cervello che aiutano a regolare l'alimentazione, quindi sembra essere un forte candidato.
Questo particolare circuito ha origine nel nucleo centrale dell'amigdala, una parte del cervello che svolge un ruolo vitale nella risposta dell'animale agli stimoli emotivi.
Gli autori ritengono che "questo sia il primo studio ad attribuire specifiche azioni di alimentazione edonica a una sottopopolazione di neuroni [dell'amigdala centrale]".
Rimozione del circuito di eccesso di cibo
Negli esperimenti di follow-up, gli scienziati hanno eliminato circa la metà dei neuroni che producono nocicettina nel circuito. Hanno scoperto che questo riduceva i livelli di alimentazione incontrollata.
Hanno dato ai topi l'accesso a cibo standard e cibo ipercalorico, in alternativa. Con questi neuroni silenziati, i topi hanno ridotto significativamente la loro assunzione di cibo ipercalorico e hanno resistito all'obesità indotta dalla dieta. Il loro consumo di cibo standard è rimasto costante.
"Gli scienziati hanno studiato l'amigdala per molto tempo e l'hanno collegata al dolore, all'ansia e alla paura, ma i nostri risultati qui evidenziano che fa anche altre cose, come regolare l'alimentazione patologica".
Prof.Thomas Kash, Ph.D.
Questa è una scoperta intrigante, ma è solo l'inizio di un lungo processo; gli scienziati dovranno svolgere molte più ricerche per comprendere appieno come questo nuovo meccanismo si inserisce nel quadro più ampio.
"Il nostro studio è uno dei primi a descrivere come il centro emotivo del cervello contribuisce a mangiare per piacere", spiega l'autore del primo studio J. Andrew Hardaway, Ph.D.
"Aggiunge supporto all'idea che tutto ciò che i mammiferi mangiano viene categorizzato dinamicamente lungo uno spettro da buono / gustoso a cattivo / disgustoso, e questo può essere rappresentato fisicamente in sottoinsiemi di neuroni nell'amigdala".
"Il prossimo passo importante e la sfida", aggiunge, "è quello di attingere a questi sottoinsiemi per ottenere nuove terapie per l'obesità e il binge eating".
La complessa storia della nociceptina
Dalla sua scoperta nel 1995, la nociceptina ha ricevuto una grande attenzione da parte dei ricercatori.
A parte il suo potenziale per moderare il consumo edonico, gli scienziati lo stanno studiando per il trattamento della depressione e dell'abuso di alcol e testano il suo potenziale utilizzo come antidolorifico.
Sebbene questa molecola abbia un grande potenziale per moderare una serie di comportamenti e stati, questa varietà produce anche difficoltà: la nocicettina è prevalente nel sistema nervoso centrale, quindi come si fa a rendere un trattamento abbastanza specifico da alterare solo il comportamento di interesse?
Vale anche la pena menzionare gli svantaggi dell'utilizzo di un modello di topo per studiare il binge eating. Sebbene il modello dei roditori abbia fornito una grande quantità di informazioni rilevanti per il controllo dell'alimentazione negli esseri umani, il binge eating è un caso diverso.
Ad esempio, una recensione intitolata "Dipendenza da cibo e alimentazione incontrollata: lezioni apprese da modelli animali" afferma che "i modelli [di roditori] non possono riprodurre tutto il contesto sociale che influenza il comportamento alimentare umano; né alcuni aspetti psicologici, come il senso di mancanza di autocontrollo, colpa o colpa. "
L'autore di un'altra recensione sull'argomento scrive che "non c'è attualmente un consenso generale in termini di quali criteri un modello di roditore dovrebbe soddisfare per essere considerato accurato per lo studio degli aspetti neurobiologici degli episodi di alimentazione incontrollata".
Come sempre, gli scienziati continueranno ad approfondire il mondo dell'eccesso di cibo indotto dai circuiti cerebrali fino a quando non raggiungeranno una risposta o il sentiero si raffredderà. Per ora, guarda questo spazio.
