Wie kommunizieren das Gehirn und der Körper, um gesundes Gewicht beizubehalten?

Das Gehirn und der Körper einer Person arbeiten zusammen, um ein gesundes Körpergewicht zu erhalten, indem sie die Energiebilanz, eine Übereinstimmung zwischen den aufgenommenen Kalorien und den verbrannten Kalorien, verwenden. Wenn dieses Gleichgewicht, das von einem Austausch zwischen dem Hypothalamus des Gehirns und neurobiologischen Signalen herrührt, schief geht, können Individuen Fettleibigkeit oder Anorexie entwickeln, Laut einer aktuellen Studie von Forschern am BIDMC (Beth Israel Deaconess Medical Center) durchgeführt.
Über die Funktionsweise dieses komplizierten Austauschs ist wenig bekannt, was angesichts der Schwere dieser Störungen ungünstig ist. Die neue Studie, in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle, hat neue Beweise ergeben, die diesen komplizierten Prozess erklären.
Laut einer Studie aus dem Jahr 2008 kann das, was wir essen, tatsächlich die Regionen im Gehirn verändern, die ein gesundes Körpergewicht aufrechterhalten.
Der Bericht zeigt, wie der GABA-Neurotransmitter regelt, wie viel Energie verbraucht wird. Es hilft auch zu erklären, wie die fettverbrennenden Eigenschaften von braunem Fett in Neurokreisen funktionieren.

Bradford Lowell, Md, PhD, Professor für Medizin an der BIDMC-Abteilung für Endokrinologie und Harvard Medical School sagte:

"Unsere Gruppe hat ein Forschungsprogramm aufgebaut, dessen Ziel es ist, den" Schaltplan "zu entschlüsseln, mit dem das Gehirn den Appetit und die Kalorienverbrennung kontrolliert. Um unser Verständnis auf diese Ebene zu bringen, müssen wir die Funktion bestimmter Teilmengen kennen Neuronen und zusätzlich die stromaufwärts gelegenen Neuronen, die Inputs für die funktional definierten Neuronen bereitstellen, und die nachgeschalteten Neuronen, die Output von diesen funktional definierten Neuronen erhalten. Bis vor kurzem war solches Wissen im Hypothalamus weitgehend unerreichbar. "

Der Hypothalamus, ein Gehirnbereich von der Größe einer Perle, der eine große Anzahl von Verantwortlichkeiten im Körper bewältigt, ist das Kontrollzentrum der Energiebilanz.
Energiebilanz tritt auf, wenn der Körper Rückmeldesignale an das Gehirn sendet, die Nachrichten über den Status der Kraftstoffspeicher übermitteln. Das Gehirn kombiniert diese Informationen dann mit dem Input der Außenwelt und dem emotionalen Zustand einer Person, um das Essverhalten und die Energieabgabe zu verändern.
Während der Studie untersuchten die Forscher eine bestimmte Population von Neuronen, die am unteren Ende des Gehirns im Nucleus arcuatus des Hypothalamus gefunden wurden.
Lowell sagte: "Wir haben Mäuse genetisch manipuliert, so dass sie einen spezifischen Defekt haben, der verhindert, dass diese Neuronen den inhibitorischen Neurotransmitter GABA freisetzen. Mäuse mit diesem Defekt entwickelten eine ausgeprägte Fettleibigkeit und ihre Fettleibigkeit war ganz und gar auf einen Mangel an Kalorienverbrennung zurückzuführen . " Er fuhr fort, dass der Verzehr von Lebensmitteln völlig unverändert war.
Als nächstes entwickelten die Experten eine andere Gruppe von Mäusen, so dass diese bestimmten Neuronen aktiviert werden konnten, wenn die Forscher sie wollten. Dadurch fanden sie heraus, dass sich bogenförmige Neuronen über eine Folge von Neuronen, die stromabwärts laufen, verhalten, um einen Energieaufwand in braunem Fett zu erzeugen.
Braunes Fett war in letzter Zeit ein Thema von Interesse, aufgrund der Tatsache, dass die Forschung enthüllt hat, dass braunes Fett Energie verbrennt, um Wärme zu erzeugen, ein Prozess, der Thermogenese genannt wird.
Dong Kong, PhD, ein Ausbilder in der Medizin in Lowells Labor, kommentierte:

"Der durch braunes Fettgewebe vermittelte Energieverbrauch ist entscheidend für die Aufrechterhaltung des Körpergewichts und beugt ernährungsbedingter Adipositas vor. Sein hirnbasierter Regulationsmechanismus ist jedoch noch wenig erforscht. Unsere Entdeckung eines Hypothalamus-basierten Neurokreislaufs, der letztendlich die Thermogenese steuert, ist wichtig Fortschritt. "

Die Forscher stellten außerdem fest, dass der Energieverbrauch bei der Aktivierung der Neuronen vollständig von der Freisetzung von GABA abhängig war. Die Ergebnisse zeigen, dass, wenn GABA von Bogenneuronen freigesetzt wird, der Energieaufwand angeregt wird.
"Unsere Ergebnisse haben unser Verständnis in Bezug auf die Kontrolle des Energieverbrauchs erheblich verbessert und neue Einblicke in die Pathogenese von Fettleibigkeit ermöglicht", so Kong weiter.
Eigenschaften von Bogenneuronen sind signifikant, da sie eine Möglichkeit bieten, den Energieverbrauch des Gehirns für den experimentellen Gebrauch zu verändern. Neuronen, die eine "GABA-vermittelte" Kommunikation von bogenförmigen Neuronen erhalten, spielen wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Energieverbrauchs und nicht des Nahrungsverbrauchs.
"Es ist jetzt wichtig, die stromaufwärts gelegenen Neuronen, die diese thermogenesisregulierenden, bogenförmigen Neuronen kontrollieren, und auch die stromabwärts gelegenen Neuronen, die den" Kreislauf "zum braunen Fettgewebe vervollständigen, vollständig abzugrenzen", schloss Lowell. Er und sein Team haben viele verschiedene Arten von Neuronen ausgesondert, die stromabwärts von gekrümmten Neuronen agieren, aber es sind noch viel mehr Beweise notwendig, um diesen Prozess vollständig zu verstehen. Die Arbeit wird den Weg für neue Behandlungsmöglichkeiten für Fettleibigkeit und damit verbundene Krankheiten wie Herzerkrankungen und Diabetes ebnen.
Geschrieben von Christine Kearney