Come l'eccesso di cibo cambia il cervello

Ti stai chiedendo se la cheesecake di questo pomeriggio cambierà il tuo corpo? Mentre la maggior parte di noi immagina che stia cambiando la nostra vita, pochi si chiedono se cambia anche il cervello. Ma lo fa, e uno studio pubblicato di recente (Rossi, 2019) ci mostra come.

L'idea che il cervello influenzi quasi tutto ciò che facciamo non dovrebbe sorprendere; chi ci piace, come ci sentiamo e anche ciò che mangiamo è influenzato dall'attività cerebrale. Adagiato in profondità alla base del nostro cervello vive un gruppo di cellule che compongono l'ipotalamo. L'ipotalamo orchestra il controllo su diversi comportamenti legati alla sopravvivenza della specie; comportamenti che, come dico spesso ai miei studenti, comprendono le quattro F della regolazione ipotalamica: combattimento, fuga, alimentazione e accoppiamento.

Come la maggior parte delle regioni del cervello, l'ipotalamo è diviso in strutture più piccole; questi sono spesso chiamati usando parole che indicano direzionalità. Considera, ad esempio, l'ipotalamo laterale. Il suo nome implica che risiede nella porzione laterale dell'ipotalamo, o lontano dal centro. Chi di noi è interessato a comportamenti motivati ​​sa che per studiare l'influenza del cervello sull'alimentazione si incontreranno inevitabilmente percorsi con l'ipotalamo laterale. Questo perché la struttura è fondamentale per facilitare o aumentare l'alimentazione. Lo fa modulando il metabolismo, la digestione, la secrezione di insulina e la sensazione del gusto, per citare alcuni fattori. Anche l'ipotalamo laterale è altamente conservato tra le specie e quindi adatto per modellare vari aspetti del comportamento alimentare umano. Quindi, quando pensi a un aumento del consumo di cibo, pensa a una maggiore attività nell'ipotalamo laterale.

Questa relazione è stata evidenziata per la prima volta nei primi studi su animali non umani, che hanno dimostrato che i roditori con danni al loro ipotalamo laterale spesso si rifiutavano di mangiare e, al contrario, come ci si potrebbe aspettare, stimolare o attivare questa regione provocava un'alimentazione insaziabile. Le idiosincrasie del legame tra l'alimentazione e l'ipotalamo laterale sono state da allora ampiamente studiate e questi dettagli esulano dallo scopo della nostra discussione. Siate certi, tuttavia, che molti eccellenti neuroscienziati comportamentali hanno dedicato un numero incommensurabile di ore a informare la nostra comprensione di come l'ipotalamo laterale media il mangiare e la ricompensa del cibo. L'articolo di Rossi e colleghi fa proprio questo, mostrando come l'eccesso di cibo rimodella l'ipotalamo laterale e come questi cambiamenti influenzino il modo in cui mangiamo.

Combinando una varietà di tecniche cellulari, gli sperimentatori hanno esaminato se una dieta ricca di grassi alterasse l'espressione genica delle cellule nell'ipotalamo laterale. L'esperimento è stato progettato per confrontare l'espressione genica delle cellule nei topi che ricevono una dieta ricca di grassi rispetto a quelli che ricevono una dieta normale. Hanno scoperto un'espressione genica alterata a causa dell'obesità in una varietà di cellule all'interno dell'ipotalamo laterale. Tuttavia, i più forti cambiamenti genetici indotti dall'obesità si sono verificati nelle cellule contenenti una proteina chiamata trasportatore vescicolare del glutammato di tipo 2. In generale, queste cellule utilizzano una sostanza chimica cerebrale eccitatoria ad azione rapida chiamata glutammato. Hanno esaminato ulteriormente queste cellule e hanno scoperto che rispondono al consumo di zucchero; tuttavia, l'entità della risposta dipendeva dallo stato motivazionale degli animali: la quantità di cibo che l'animale desiderava influiva sulla reattività delle cellule allo zucchero.

Pre-alimentazione dei topi (stato motivazionale basso) o introduzione di una condizione di digiuno di 24 ore (stato motivazionale elevato) prima che l'esperimento controlli la motivazione per il cibo. Le cellule eccitatorie nell'ipotalamo laterale degli animali in uno stato motivazionale basso (non affamato) hanno sperimentato una maggiore attivazione dopo il consumo di zucchero rispetto agli animali a digiuno. Ciò dimostra che la sazietà alimentare influenza la codifica della ricompensa per il cibo che si verifica all'interno dell'ipotalamo laterale.

La cosa più interessante del profilo codificante di queste cellule eccitatorie era che una dieta ricca di grassi alterava anche il loro tasso di risposta. Vale a dire, le cellule degli animali che seguono una dieta regolare hanno mantenuto la loro capacità di rilevare il consumo di zucchero, ma le cellule dei topi che seguono una dieta ricca di grassi sono diventate progressivamente meno sensibili allo zucchero; quindi, il cambiamento nel cervello.

Questi risultati sono nuovi ed eccitanti, poiché mostrano che una dieta ricca di grassi altera la codifica per una ricompensa alimentare nelle singole cellule dell'ipotalamo laterale. Inoltre, ora vediamo che una dieta ricca di grassi cronica modifica l'ipotalamo laterale scoraggiando la loro risposta neurale e indebolendo così un “freno” endogeno al mangiare. In altre parole, una dieta ricca di grassi può cambiare il tuo cervello per promuovere l'eccesso di cibo.