Wie das Gehirn Tiere zu einem ausgewogenen Essverhalten bringt
Die Aufnahme von Nahrung ist an sich natürlich eine gute Sache und wichtig, um die Gesundheit des Körpers aufrechtzuerhalten und das Überleben zu ermöglichen. Zu viel Essen kann allerdings auch negative Auswirkungen haben. Eine Regulierung ist daher wichtig! Forschende haben jetzt Gehirnzellen in Tieren gefunden, welche deren Essdrang bremsen.
Bei einer aktuellen Untersuchung der Rockefeller University konnten Zellen im Gehirn von Tieren identifiziert werden, welche den Drang zum Essen in diesen unterdrücken können. Außerdem spielen die Zellen auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Gedächtnisses und der Förderung eines ausgewogenen Essverhaltens. Die Ergebnisse der Studie wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Neuron“ veröffentlicht.
Mentale Prozesse bestimmten die Nahrungsaufnahme von Tieren
Wenn ein Tier ansprechende Nahrung sieht oder riecht, frisst es diese Nahrung augenblicklich auf. Diese Vorstellung entspricht nicht ganz der Wahrheit. Denn die Untersuchung deutete darauf hin, dass mentale Prozesse die Entscheidung der Tiere beeinflussen, ob diese eine Mahlzeit zu sich zu nehmen oder sie ablehnen. Menschen könnten in einem solchen Fall beispielsweise denken, dass sie in etwa 20 Minuten ohnehin zum Mittagessen gehen und deshalb vorher keine Mahlzeit mehr zu sich nehmen, um sich nicht den Appetit zu verderben. Obwohl andere Säugetiere möglicherweise nicht den gleichen inneren Monolog haben, besteht Grund zu der Annahme, dass ihre Essgewohnheiten komplexe Entscheidungen beinhalten.
Welche Rolle spielen hD2R-Neuronen?
Andere Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass Fehler im Hippocampus, einem im Gedächtnis beteiligten Gehirnbereich, das Ernährungsverhalten verändern können, was darauf schließen lässt, dass vergangene Erfahrungen die Anziehungskraft der Nahrung auf ein Tier beeinflussen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen haben die Forschenden kürzlich eine Gruppe von Hippocampus-Zellen identifiziert, welche als hD2R-Neuronen bekannt ist und bei jeder Fütterung einer Maus aktiv wird. Außerdem konnte festgestellt werden, dass Mäuse weniger aßen, wenn diese Neuronen stimuliert wurden. Wurden die Neuronen deaktiviert, aßen die Tiere mehr. Mit anderen Worten: Die hD2R-Neuronen reagieren auf das Vorhandensein von Nahrung, indem sie Tiere davon abhalten, diese Nahrung zu sich zu nehmen.
Manchmal ist es für Tiere riskant weitere Nahrung zu suchen
Obwohl Tiere normalerweise davon profitieren, die Nahrung vor ihnen zu verzehren, ist es in manchen Fällen auch hilfreich, Zurückhaltung zu üben. Sollte ein Tier beispielsweise bereits genug gegessen haben, wäre die weitere Suche nach Nahrung sowohl unnötig als auch riskant, da die Tiere durch die Suche das Opfer eines Raubtieres werden könnten. Die neu entdeckten Neuronen scheinen den Tieren dabei zu helfen, ihr Fressen einzustellen, wenn sie nicht mehr Nahrung benötigen. Die entdeckten Zellen verhindern, dass ein Tier zu viel isst, erläutern die Forschenden. Sie scheinen das Futter weniger anziehend zu machen und in diesem Sinne steuern sie das Verhalten der Tiere.
Was bewirkte eine Aktivierung von hDR2?
In der freien Wildbahn können Tiere nichts essen, wenn ihnen nicht bekannt ist, wo sie Nahrung finden können. Glücklicherweise können sich ihre Gehirne gut an die Orte früherer Mahlzeiten erinnern. Wenn ein Tier in einem bestimmten Gebiet auf Nahrung trifft, stellt es eine mentale Verbindung zwischen dem Ort und dem Essen her. Um zu testen, wie hD2R-Zellen diese Verbindungen beeinflussen könnten, stimulierten die Forschenden die Neuronen, während Mäuse in einer mit Lebensmitteln gefüllten Umgebung umherwanderten. Durch die Stimulation kehrten die Tiere weniger wahrscheinlich in den Bereich zurück, in dem sich zuvor Lebensmittel befanden. Dies deutet darauf hin, dass die Aktivierung von hDR2 die mit der Mahlzeit verbundenen Erinnerungen irgendwie verringert.
Gehirn entwickelt Mechanismen zur Feinabstimmung des Appetits
Weitere Experimente zeigten, dass hD2R-Neuronen Input vom entorhinalen Kortex erhalten, der sensorische Informationen verarbeitet und Output an das Septum sendet, welches an der Nahrungsaufnahme beteiligt ist. Die Forschenden, die diesen Gehirnkreislauf erstmals identifizierten, schlussfolgerten, dass die Neuronen als Kontrollpunkt zwischen der Erfassung von Nahrungsmitteln und dem Verzehr von Nahrungsmitteln dienen. Zusammen mit Analysen anderer neuronaler Schaltkreise deuten diese Untersuchungen darauf hin, dass das Gehirn Mechanismen zur Feinabstimmung des Appetits entwickelt. Während einige Systeme einem Tier helfen, sich an das Auffinden von Nahrung zu erinnern, beschränken andere die Nahrungsaufnahme. Die Studie zeigt, dass Gehirnbereiche, die an der kognitiven Verarbeitung und der Gedächtnisbildung beteiligt sind, das Ernährungsverhalten beeinflussen. Dies deutete darauf hin, dass Menschen durch Training lernen können ihre Beziehung zu Nahrungsmitteln zu verändern, so das Fazit des Forschungsteams. (as)
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