Geen zin meer in zoetigheid: wetenschappers zetten
eetplezier uit in muizenhersenen
Studie van Columbia University wijst uit dat
activiteit in emotiecentrum van muizenbrein kan worden
veranderd zodat natuurlijk verlangen naar zoet eten
wegvalt; bevindingen zouden kunnen bijdragen aan
behandeling eetstoornissen.
ZUCKERMAN INSTITUTE, COLUMBIA UNIVERSITY
Uit nieuw onderzoek op muizen is gebleken dat het
verlangen naar zoet en de afkeer van bitter, die in de
basis van onze hersenen aanwezig zijn, kunnen worden
uitgeschakeld door manipulatie van neuronen in de
amygdala, het emotiecentrum van het brein.
De studie toonde aan dat het uitschakelen van het
vermogen bij het dier om iets lekker of vies te vinden
geen invloed had op het vermogen om de smaak te
identificeren. De bevindingen suggereren dat het
complexe smaaksysteem in de hersenen (dat een reeks
gedachten, herinneringen en emoties in gang zet als je
iets proeft) eigenlijk uit afzonderlijke eenheden
bestaat die per deel kunnen worden geïsoleerd, bewerkt
of helemaal uitgeschakeld. Het onderzoek wijst op nieuwe
strategieën voor het begrijpen en behandelen van
eetstoornissen, zoals obesitas en anorexia nervosa.
Het onderzoek is vandaag verschenen in Nature.
“Als ons brein een smaak waarneemt, wordt niet alleen
de kwaliteit geïdentificeerd, maar ontstaat er ook een
prachtige symfonie van neuronale signalen die deze
ervaring verbinden aan de context, de hedonistische
waarde, herinneringen, emoties en andere zintuigen, om
zo een samenhangende reactie te produceren,” zegt dr.
Charles S. Zuker, senior auteur van het onderzoek en
hoofdonderzoeker bij Columbia’s Mortimer Zuckerman Mind
Brain Behavior Institute.
Deze studie bouwt voort op eerder werk door dr. Zuker
en zijn team om het smaaksysteem van het brein in kaart
te brengen. Eerder ontdekten zij dat als de tong een van
de vijf smaken tegenkomt, nl. zoet, bitter, zout, zuur
of umami, gespecialiseerde cellen op de tong signalen
uitzenden naar gespecialiseerde hersengebieden om de
smaak te bepalen en de bijpassende acties en gedragingen
in gang te zetten.
Om meer licht op die ervaring te werpen richtten de
onderzoekers zich op de smaken zoet en bitter en de
amygdala, een hersengebied waarvan bekend is dat het
belangrijk is voor waardeoordelen over zintuiglijke
informatie. Eerder onderzoek door dr. Zuker, hoogleraar
biochemie en moleculaire biofysica en neurowetenschap en
anderen, had uitgewezen dat de amygdala direct in
verbinding staat met de smaakcortex.
“Ons eerdere werk liet een duidelijke scheiding zien
tussen de zoete en bittere gebieden van de smaakcortex,”
zegt Li Wang, postdoc onderzoekswetenschapper in het
Zuker lab en eerste auteur van de studie. “Deze nieuwe
studie toont aan dat diezelfde scheiding helemaal tot in
de amygdala blijft bestaan. Door deze scheiding tussen
zoete en bittere gebieden in zowel de smaakcortex als de
amygdala konden wij deze hersenregionen apart
manipuleren en zodoende alle daaruit voortkomende
veranderingen in gedrag monitoren.”
De wetenschappers deden verscheidene experimenten
waarbij de zoete of bittere verbindingen naar de
amygdala kunstmatig werden aangezet, zoals je een serie
lichtknopjes aanzet. Als de zoete verbindingen aan
stonden reageerden de dieren op water alsof het suiker
was. En door dezelfde types verbindingen te manipuleren
konden de onderzoekers zelfs de ervaren kwaliteit van de
smaak veranderen, zodanig dat een zoete smaak nu afkeer
opriep en een bittere smaak aantrekkelijk werd.
Andersom bleek dat als de onderzoekers de
amygdalaverbindingen uitschakelden maar de smaakcortex
ongemoeid lieten, de muizen nog steeds zoet en bitter
konden herkennen en van elkaar onderscheiden, maar dat
nu de basale emotionele reacties uitbleven, zoals de
voorkeur voor suiker of afkeer van bitter.
“Het is alsof je een hap van je favoriete
chocoladecake neemt maar er helemaal geen plezier aan
beleeft,” zegt dr. Wang. “Na een paar hapjes stop je
misschien met eten, terwijl je het anders snel naar
binnen gewerkt zou hebben.”
Gewoonlijk zijn de hoedanigheid van een
voedingsmiddel en het plezier dat men beleeft aan het
eten ervan met elkaar verweven. Maar de onderzoekers
toonden aan dat deze zaken van elkaar gescheiden kunnen
worden, waarna ze afzonderlijk kunnen worden
gemanipuleerd. Dit zou kunnen betekenen dat het
veelbelovend kan zijn om zich te richten op de amygdala
als het gaat om het vinden van strategieën voor de
behandeling van eetstoornissen.
In de nabije toekomst gaan dr. Zuker en dr. Wang
onderzoek doen naar andere hersenregionen die een
cruciale rol spelen in het smaaksysteem. De smaakcortex
is bijvoorbeeld ook direct verbonden met gebieden die
betrokken zijn bij beweging, leren en geheugen.
“Ons doel is uit te zoeken hoe deze gebieden
betekenis en context geven aan smaak,” zegt dr. Wang.
“We hopen dat onze onderzoeken zullen bijdragen aan het
ontcijferen van de manier waarop het brein zintuiglijke
informatie verwerkt en rijkdom geeft aan onze
zintuiglijke ervaringen.”
De naam van studie is : "The coding of valence and
identity in the mammalian taste system." Andere
bijdragen zijn van Sarah Gillis-Smith, Yueqing Peng,
PhD, Juen Zhang, PhD, Xiaoke Chen, PhD, C.
Daniel Salzman, MD, PhD, en Nicholas Ryba, PhD.
Vertaling: A Zwart