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



 


 

Steun ook ons kenniswerk, winkel eens in de Leefbewust winkel


Naar het overige nieuws van vandaag