تحقیق جدیدی نشان می دهد که پرخوری وسواسی ریشه در تعامل پیچیده گیرنده های دوپامین و انسولین در مغز دارد و شناخت این سازوکار به کنترل هوس غذایی کمک شایانی می کند.
یه مطالعه جدید که در روان پزشکی مولکولی منتشر شده، نشون میده که پرخوری وسواسی بیشتر از اینکه ناشی از کمبود اراده باشه، نتیجه یه تعامل پیچیده بین سیستم پاداش مغز و سیگنال های متابولیکه. دانشمندا کشف کردن که گیرنده های دوپامین و انسولین در یه منطقه خاص از مغز با هم همکاری می کنن تا مثل یه ترمز در برابر میل به غذاهای خیلی خوشمزه عمل کنن. این یافته ها ثابت می کنه که به هم خوردن این تعادل ظریف باعث میشه مقاومت در برابر غذاهای شیرین و چرب سخت تر بشه، حتی وقتی خوردنشون عواقب منفی داره و کنترل هوس غذایی را دشوار می سازد.
درک مکانیسم های کنترل هوس غذایی
پرخوری وسواسی شامل تمایل شدید به مصرف غذاهای پرقند و پرچرب میشه، حتی زمانی که فرد واقعا گرسنه نیست و به توانایی فرد برای کنترل هوس غذایی آسیب می رساند. تحقیقات قبلی نشون دادن که مسیرهای پاداش در مغز، به خصوص سیستم دوپامین که به تنظیم انگیزه و لذت کمک می کنه، در این موضوع نقش دارن.
گیرنده دوپامین D2 یه پروتئین خاص روی سطح سلول های مغزیه که پیام های دوپامین رو دریافت می کنه و با چاقی و اعتیاد مرتبط دونسته شده. دانشمندا متوجه شدن که این گیرنده های دوپامین اغلب دقیقا در همون نقطه ای از آمیگدال مرکزی قرار دارن که گیرنده های انسولین هستن. آمیگدال مرکزی بخشی در عمق مغزه که به پردازش احساسات و انگیزه کمک می کنه.
نقش دوپامین و انسولین در کنترل هوس غذایی
انسولین هورمونیه که به خاطر تنظیم قند خون شناخته میشه، اما در مغز هم کار می کنه تا به ارسال سیگنال سیری کمک کنه. چون این دو نوع گیرنده با هم پیدا شدن، محققان یه سری آزمایش طراحی کردن تا ببینن آیا با هم تعامل دارن یا نه. اونا هدفشون این بود که بفهمن این ارتباط احتمالی چطور می تونه عادت های غذایی عادی رو کنترل کنه و چطور به کنترل هوس غذایی کمک می کند و چطور باعث الگوهای غذایی مضر بشه.
«بعد از انتشار مطالعه مون در سال 1397 در مجله PNAS که نشون داد گیرنده های دوپامین D2 در آمیگدال مرکزی رفتار تکانشی رو تنظیم می کنن، کنجکاو شدیم بدونیم این مدار چطور ممکنه در رفتارهای مداوم تر و ناسازگارتر مثل پرخوری شبه وسواسی نقش داشته باشه. در عین حال، بیشترِ کارهایی که روی سیگنال دهی انسولین در مغز انجام شده بود، روی متابولیسم تمرکز داشت و توجه خیلی کمتری به این شده بود که انسولین چطور ممکنه با مدارهای پاداش و انگیزه تعامل داشته باشه.» این ها رو نویسنده مطالعه، «جا-هیون بیک»، استاد دانشگاه کره و مدیر آزمایشگاه نوروبیولوژی مولکولی توضیح داد.
محققان اول 12 موش نر معمولی و 16 موش نر رو که با اصلاح ژنتیکی فاقد گیرنده های دوپامین بودن، آزمایش کردن. اونا به حیوانات آموزش دادن که یه اهرم رو فشار بدن تا یه حبه غذای شیرین دریافت کنن. وقتی موش ها این کار رو یاد گرفتن، دانشمندان در کنار پاداش غذایی، یه شوک الکتریکی خفیف هم به پاشون وارد کردن.
این چیدمان رفتار وسواسی رو اندازه گیری می کنه، چون موش ها باید تصمیم می گرفتن که آیا پاداش شیرین ارزش یه تنبیه ناخوشایند رو داره یا نه. موش های معمولی وقتی شوک ها شروع شد، تمایل داشتن که فشار دادن اهرم رو متوقف کنن. اما موش هایی که فاقد گیرنده های دوپامین بودن، به فشار دادن اهرم فعال به طور قابل توجهی بیشتر ادامه دادن. این نشون دهنده سطح بالایی از پافشاری در جستجوی پاداش غذایی، علیرغم عواقب منفیه.
در مرحله بعد، دانشمندان از تزریق های ویروسی تخصصی استفاده کردن تا ژن های گروه دیگه ای از موش های نر رو به صورت ایمن تغییر بدن. این روش باعث شد گیرنده های دوپامین فقط در آمیگدال مرکزی حذف بشن. اونا این حیواناتِ اصلاح شده رو با یه گروه کنترل از موش هایی که گیرنده های سالمی داشتن مقایسه کردن. وقتی همون کارِ فشار دادن اهرم با شوک پا انجام شد، موش هایی که گیرنده های آمیگدال مرکزی رو نداشتن، دوباره افزایش جستجوی اجباری غذا رو نشون دادن.
برای بررسی نحوه عملکرد سلول ها، محققان بافت مغز موش ها رو معاینه کردن. اونا فهمیدن که حذف گیرنده های دوپامین باعث کاهش حدودا 60 درصدی در تعداد گیرنده های انسولین در آمیگدال مرکزی شده. این از دست دادن همچنین واکنش زنجیره ای شیمیایی نرمالی رو که وقتی انسولین به گیرنده اش می چسبه در داخل سلول رخ میده، مختل کرد.
بیک به PsyPost گفت: «چیزی که بیشتر از همه ما رو متعجب کرد، نزدیکی تعامل سیگنال دهی دوپامین و انسولین در مغز بود. با وجود اینکه انسولین در سطوح نسبتا پایینی در مغز وجود داره، گیرنده های انسولین به میزان زیادی در آمیگدال مرکزی بیان شده بودن و به شدت با گیرنده های دوپامین D2 در یک نقطه قرار داشتن.»
محققان بعد از اون از یه ترکیب شیمیایی خاص برای فعال کردن مصنوعی گیرنده های دوپامین استفاده کردن. اونا متوجه شدن که تحریک گیرنده های دوپامین مستقیما باعث افزایش فعالیت گیرنده های انسولین میشه، حتی بدون اینکه انسولین اضافی وجود داشته باشه. این نشون میده که فعالیت دوپامین به طور فعال حساسیت مغز به انسولین رو تقویت می کنه که این کار به سرکوب تمایل به ادامه غذا خوردن کمک می کنه.
برای تایید نقش انسولین، دانشمندان از یه تکنیک ژنتیکی استفاده کردن تا فقط گیرنده های انسولین رو در سلول هایی که حاوی گیرنده های دوپامین هم بودن، حذف کنن. آزمایش این موش های نرِ جدید در کارِ اهرم و شوک پا، همون الگوی رفتاری رو نشون داد. بدون گیرنده های انسولین روی این سلول های خاص، حیوانات علیرغم شوک ها، افزایش شدیدی در پرخوری وسواسی نشون دادن.
بیک توضیح داد: «در سطح مولکولی، اثراتی که مشاهده کردیم متوسط بود. اما در سطح رفتاری، این اثرات کاملا معنادار بودن، به خصوص در موقعیت هایی که تضاد یا عواقب منفی وجود داشت. دستکاری ما به جای ایجاد یه تغییر صر و یکی در غذا خوردن، دقیقا روی این موضوع تاثیر گذاشت که کنترل هوس غذایی و جستجوی غذا در شرایط نامطلوب چقدر پایدار و مداوم میشه.»
«این نشون میده که سیگنال دهی گیرنده D2 و گیرنده انسولین در آمیگدال مرکزی، بیشتر شبیه یه تنظیم کننده دقیق بیولوژیکی برای انگیزه عمل می کنه تا یه کلید ساده روشن و خاموش. در عمل، به نظر می رسه این مدار روی این موضوع تاثیر می ذاره که وقتی فرد می دونه خوردن ممکنه مضر باشه، چقدر براش سخته که دست از غذا خوردن بکشه؛ که این یکی از ویژگی های اصلی پرخوری وسواسیه.»
تیم تحقیقاتی همچنین فعالیت لحظه ای سلول های مغز رو در موش های نر زنده با استفاده از یه سنسور فلورسنت اندازه گیری کردن. اونا مشاهده کردن که فعالیت سلول های گیرنده دوپامین در آمیگدال مرکزی وقتی موش ها غذای خیلی خوشمزه می خوردن، کاهش پیدا می کرد. محققان سپس از اپتوژنتیک استفاده کردن؛ تکنیکی که در اون از نور متمرکز برای روشن یا خاموش کردن مصنوعی سلول های خاص مغز استفاده میشه. خاموش کردن این سلول های خاص باعث شد موش ها غذای شیرین و چرب بیشتری بخورن.
در نهایت، محققان از یه سنسور تخصصی دوپامین برای اندازه گیری ترشح واقعی دوپامین در مغز در حین غذا خوردن حیوانات استفاده کردن. اونا به یه گروه از موش های اصلاح شده اجازه دادن به مدت دو هفته دسترسی نامحدود به غذای شیرین و چرب داشته باشن. در موش هایی که گیرنده های دوپامین کمتری در آمیگدال مرکزی داشتن، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض رژیم غذایی غنی، منجر به ضعیف شدن سیگنال دوپامین شد. این ثابت می کنه که نبود این گیرنده ها باعث مختل شدن سیگنال دهی نرمال پاداش مغز در طول دوره پرخوری های ناسالم میشه.
بیک گفت: «یه نکته مهم اینه که پرخوری شبه وسواسی صرفا موضوعِ ضعف در کنترل خود یا اراده نیست. یافته های ما نشون میده که رفتار غذایی بازتابی از یه گفتگوی مداوم بین سیگنال های متابولیک مثل انسولین و سیستم های دوپامین در مغزه.»
«در این زمینه، انسولین کاری فراتر از تنظیم قند خون انجام میده؛ اون به عنوان نوعی “ترمز” برای رفتار جستجوی غذا عمل می کنه. نکته مهم اینه که این ترمز فقط زمانی درست کار می کنه که هر دو سیستم در تعادل باشن. وقتی سیگنال دهی دوپامین مختل میشه، انسولین سخت تر می تونه کنترل خودش رو اعمال کنه و این باعث میشه مقاومت در برابر غذاهای خیلی خوشمزه حتی زمانی که از نظر فیزیکی گرسنه نیستیم، دشوارتر بشه.»
بیک ادامه داد: «این موضوع ممکنه توضیح بده که چرا مقاومت در برابر بعضی غذاها در برخی شرایط می تونه به طرز ناعادلانه ای سخت به نظر برسه، حتی زمانی که آگاهانه می خوایم متوقفش کنیم.»
«به طور جداگانه، این تعامل ممکنه بینشی در مورد اینکه چرا مقاومت به انسولین اغلب در برخی اختلالات مغزی مثل پارکینسون یا اسکیزوفرنی دیده میشه، ارائه بده. درک نحوه تعامل انسولین و دوپامین در مغز می تونه در نهایت به استراتژی هایی برای مدیریت علائم متابولیک و رفتاری در این شرایط منجر بشه.»
اما مثل همه تحقیقات، ملاحظاتی در مورد نحوه کاربرد این یافته ها برای انسان ها وجود داره.
استراتژی هایی برای کنترل هوس غذایی
بیک خاطرنشان کرد: «مهمه تاکید کنیم که این مطالعه روی مدل های حیوانی و با استفاده از دستکاری های ژنتیکی بسیار کنترل شده و پیشرفته انجام شده. اگرچه بسیاری از مسیرهای بیولوژیکی مشترک هستن، اما رفتار غذایی انسان تحت تاثیر عوامل پیچیده اجتماعی، روانی و محیطی هم قرار داره. به همین دلیل، ما این کار رو شناساییِ یه مکانیسم بیولوژیکی می بینیم که در آسیب پذیری مربوط به کنترل هوس غذایی نقش داره، نه یه توضیح کامل برای پرخوری وسواسی در افراد.»
«در حالی که یافته های ما به تعامل بالقوه مهمی بین سیگنال دهی انسولین و دوپامین در مغز اشاره داره، مطالعات بیشتری روی سیستم های انسانی لازمه تا مشخص بشه این مکانیسم در سلامت و بیماری چطور عمل می کنه.»
تحقیقات آینده بررسی خواهد کرد که این تعاملات دوپامین و انسولین در مدارهای وسیع تر مغز چطور عمل می کنن. دانشمندان همچنین قصد دارن تحقیق کنن که استرس مزمن یا بیماری های متابولیک چطور این تعادل سیگنال دهی رو تغییر میدن. بررسی این مسیرها می تونه به توسعه استراتژی های جدید برای مدیریت علائم متابولیک و بررسی راهکارهای مقابله با چاقی در انسان کمک کنه.
بیک به PsyPost گفت: «این مطالعه بر اهمیت از بین بردن مرزهای سنتی بین تحقیقات متابولیک و روان پزشکی عصبی تاکید می کنه. رفتارهایی مثل پرخوری وسواسی در نقطه تلاقی این زمینه ها قرار دارن و یافته های ما نشون میده که هورمون هایی مثل انسولین و پیام رسان های عصبی مثل دوپامین، هر کدوم نقش های متعددی در مغز ایفا می کنن.»
«نکته مهم اینه که فقط عملکردهای فردی اون ها نیست، بلکه نحوه تعامل این سیگنال هاست که در نهایت انگیزه و رفتار مربوط به کنترل هوس غذایی رو شکل میده. یافته های ما نشون میده که رفتار غذایی نه توسط یه هورمون یا انتقال دهنده عصبیِ واحد، بلکه توسط تعامل پویا بین سیگنال های متابولیک و دوپامینرژیک تنظیم میشه که انگیزه رو به دقت تنظیم می کنن.»
این مطالعه با عنوان «تنظیم سیگنال دهی گیرنده انسولین توسط گیرنده دوپامین D2 در آمیگدال مرکزی: پیامدهایی برای رفتار غذایی شبه وسواسی»، توسط بوکیونگ کیم، مینجی کیم، هیون-یونگ لی، جونگ هیون پیو، جیهی سو، یون جئون، هو لی، جونگ-هون کیم، سونگ هیون آهن، سونگ ووک چی، جه کیونگ سونگ و جا-هیون بیک نوشته شده است.
در نهایت، این پژوهش افق های جدیدی را در درک رفتارهای تغذیه ای باز می کند. با شناخت بهتر نقش انسولین به عنوان ترمز بیولوژیکی در کنار سیستم پاداش دوپامین، می توان امیدوار بود که درمان های موثرتری برای افرادی که با چالش های جدی در تنظیم اشتهای خود روبرو هستند، طراحی شود. این تعاملات ظریف عصبی نشان دهنده پیچیدگی مدیریت سلامت در دنیای پر از محرک های غذایی امروز است.
Dopamine and insulin interact in the brain to control junk food cravings
