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Herzlich Willkommen
Schön, dass Ihr alle da seid!
Referenten:Betül Bilgin, Aleks Drabowicz-Schulz, Nadine Krieg, Betül Pür
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Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Hans-Rudolf Berthoud, Physiology & Behaviour 91 (2007), 486 - 498
Referenten:Betül Bilgin, Aleks Drabowicz-Schulz, Nadine Krieg, Betül Pür
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1.Einführung
2. Nahrungsaufnahme als ein evolutionäres Mechanismus
3. Neuronale Repräsentationen
4. Essen als Belohnung
5. Beweis, dass umweltbedingte Faktoren und die
Lebensführung die Nahrungsaufnahme sowie den
Energiehaushalt beeinflussen
6. Homöostatische Regulation des Energiehaushalts
7. Stoffwechselsignale regulieren kognitive und
Belohnungsprozesse
8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
9. Zusammenfassung
Inhalt
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Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
1. Einführung
Jedes geborene dritte Kind bekommt DiabetisTyp-2Adipositasrisiko
ökologische, kommerzielle und soziale Veränderung für Prävention (bei Kindern) notwendig
Bei Erwachsenen professionelle Beratung
Effektivste Behandlung: erste Ursache finden und behandeln
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Betül Pür
1. Einführung
Zwei Gründe von Adipositas:1. Gene2. Umweltfaktoren
Heute: zu viel Konsum von Nahrung, zu wenig sportliche Betätigung
Ungleichgewicht zwischen Kalorienaufnahme und Energieumwandlung
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Betül Pür
2. Nahrungsaufnahme als ein evolutionärer Mechanismus
Wichtigkeit der Nahrungsaufnahme an Tieren beobachtbarBienentanzAmeisen usw.
Es gibt also im Nervensystem Bereiche, die der Beschaffung von Nahrung gewidmet sind
Ist mit Emotionen verbunden
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Betül Pür
3. Neuronale Repräsentation
Unterscheidung von nützlicher und schädlicher Nahrung durch Lernprozesse
Allein Erinnerung führt zur neuronaler Aktivierung in bestimmten Arealen kann zur Aussonderung von Speichel, Magensäure und Insulin führen
Das Sehen von reellem Essen kann konditionierte Reaktion auslösen (+/-)
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Betül Pür
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Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Betül Pür
Angenehmes, appetitliches Essen = FreudegefühleBitteres oder giftiges Essen = negative Gefühle
Geschmackswahrnehmung und ihre neuronalenMechanismen wurden bereits gut untersucht
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
4. Essen als Belohnung
9Referent: Nadine Krieg
Neu: Berridge & Robinson (2003) Darstellung von psychologischen Faktoren: Lernen,
Mögen und WollenInvolvierte Gehirnareale
Physiologischer Prozess, unbewußt Angesiedelt: Hinterhirn (Medulla Oblongata) Nucleus Accumbens (hat eine zentrale Rolle im
"Belohnungsystem" des Gehirns, verfügt über Dopaminrezeptoren, deren Stimulation für das Glücksgefühl verantwortlich gemacht wird)
Ventrales Pallidum(limbisches Vorderhirn)
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Essen als Belohnung„Liking“
10Referent: Nadine Krieg
Mesolimbisches Dopamin-System spielt hier keine Rolle!!!
ist wichtig für motorischen Antrieb, Nahrungszuführung ansich „haben-wollen“ = „Wanting“ (folgt später im Kontext)
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Essen als Belohnung„Liking“
11Referent: Nadine Krieg
Physiologischer Prozess, bewußtAngesiedelt:
Präfrontaler/Cingulärer Kortex(Zuständig für Aufmerksamkeitsprozesse, für Fehler- und Konfliktüberwachung)
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Essen als Belohnung„Liking“
12Referent: Nadine Krieg
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RESÜMEE
Positive Gefühle ausgelöst durch das Essen sind komplex auf das Gehirn verteilt und können somit leider nicht durch Gewebeentfernungen eliminiert werden
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Nadine Krieg
Essen als Belohnung„Liking“
Aufgeteilt: teils unbewußter, teils bewußter Prozess
Unterlegenes neuronales Substrat: bei Drogen-Abhängigkeit herausgefunden
Stimuli von „liking“ gehen über zu „wanting“
Unbewußt: dopaminerge Projektion vom ventralen Tegmentum zum Nucleus AccumbensSystem kann manipuliert werden beeinflusst das „wanting“ von Essen oder Drogen
Bewußt: lateraler Hypothalamus eletr. Stimulation bei Ratten „wanting“ Essen mögen/„liking“
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Essen als Belohnung„Wanting“ - Motivation
14Referent: Nadine Krieg
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SUMMARY
Kontrolliert von einer Anordnung von kognitiven Faktoren Repräsentationen von Essen im Gehirn Umweltbedingter Kontext ist zu berücksichtigen Emotionale und belohnende Umstände bei
Repräsentationen im Gehirn sind zu berücksichtigen „lustvolle“ Beeinflussung/Wirkung
Resümeé: die o. g. Faktoren bestimmen, wie sehr ein bestimmtes Nahrungsmittel gewollt wird und dass sie die Sättigung sowie ernährungstechnischen Nutzen ausschalten können = süchtig machend
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Nadine Krieg
Essen als BelohnungNahrungsaufnahme (ist):
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
5. Beweis, dass umweltbedingte Faktoren und die Lebens-führung die Nahrungsaufnahme sowie den Energiehaushalt beeinflussen
Essen „heute“:
16Referent: Nadine Krieg
Essen wird gut vermarktet i. d. Werbung
Geschmacksverstärker, verbesserte Farben, hoch appe-titliche Darstellung und hohe Energiedichte
Einfache Beschaffung keine Jagd mehr nötig
Oft preisgünstig
Essensportionen dramatisch gestiegen
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
5. Beweis, dass umweltbedingte Faktoren und die Lebens-führung die Nahrungsaufnahme sowie den Energiehaushalt beeinflussen
Verhalten „heute“:
17Referent: Nadine Krieg
Zu viel Essen wird unterstützt
Energieaufwand ist gesunken im Alltag
Vermehrte Nahrungs- und Energieaufnahme versus vermehrter Bewegungsmangel (z.B. Sport)
Von Werbung stark beeinflusst (Markenprodukte)
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
5. Beweis, dass umweltbedingte Faktoren und die Lebens-führung die Nahrungsaufnahme sowie den Energiehaushalt beeinflussen
Test an Ratten (MG. Tordorff, 2002)
18Referent: Nadine Krieg
1. Ratten wurden 5 Flaschen mit gesüßtem Wasser gege-benhaben signifikant mehr Kalorien zu sich genommen
2. Ratten wurde 1 Flasche gegeben bei dieser Kontrolle trat o. g. Effekt nicht auf
3. Ratten hatten die Wahl: Proteine, Kohlenhydrate od. Fett Entschieden sich für höhere Kalorienaufnahme
Appetitliche Darbietung/Aufbereitung, u.a. durch Anreicherung mit Zucker und Fett
organisiert den guten Geschmack Sozialer Kontext, z.B. Mahlzeiten Heutige, moderne Welt: Stress, „busy-lifestyle“ Schlafmangel
sog. Mitternachtssnacks + neuro-chem. Veränderung können den Appetit steigern
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Nadine Krieg
5. Beweis, dass umweltbedingte Faktoren und die Lebensfüh-rung die Nahrungsaufnahme sowie den Energiehaushalt beeinflussen
Determinanten für vermehrte Nahrungsaufnahme:(führt zur Fettleibigkeit – „obesity“)
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FAZIT
Unser modernes Leben + die veränderte, angepasste Umwelt Folge: enormer Druck auf den Energiehaushalt
Kritische Fragestellungen:
• Kann der Druck genügend bewältigt werden von unserem biologischen Mechanismen?
• Gibt es auch eine Homöostase für den Energiehaushalt?
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Nadine Krieg
5. Beweis, dass umweltbedingte Faktoren und die Lebensfüh-rung die Nahrungsaufnahme sowie den Energiehaushalt beeinflussen
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6. Homöostatische Regulation des Energiehaushalts
homöostatisches Regulationssystem verteidigt unser „set point“-Gewicht Entdeckung von Leptin Leptin, ein zentrales Element des
homöostatischen Systems Exogenes Leptin bei Fettleibigkeit
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
21Referent: Betül Bilgin
Wie kommt es zur Leptinresistenz?– eine mögliche Erklärung:
Trigylcerid-Spiegel in Verbindung mit fetthaltiger Nahrung verwirrt das Gehirn
-> Fazit: Leptin dient nicht als Signal zum Schutz vor Fettleibigkeit
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
22Referent: Betül Bilgin
7. Stoffwechselsignale regulieren kognitive und Belohnungsprozesse
laterale Hypothalamusregion für Nahrungsauf- nahme und ventromedialer Nucleus für Sättigung zuständig
Studie: Bilder + Geruch Signale bei wohlschmeckendem und zur
Verfügung stehendem Essen schützen nicht vor Esssucht
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
23Referent: Betül Bilgin
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Leptin-Spiegel und Sättigung beziehen sich auf den evolutionären Druck nicht zu verhungern, aber nicht auf Fettleibigkeit
Homöostatisches System im Bezug auf den „Set Point“ funktioniert nicht: wegen schlechter Ernährungsgewohnheiten, modernen Umwelteinflüssen und einem erhöhten Körperfettspiegel
FAZIT
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
24Referent: Betül Bilgin
8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
Hypothalamus – verantwortlich für homöostatische Regulation und Energieausgleich bei der Nahrungsaufnahme
Projektionen aus den kognitiven assoziativen Kortexarealen und vom Belohnungssystem können sich über die homöostatische Regulation hinwegsetzen
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
25Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
Kortikale Einflüsse auf den Hypothalamus
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
26Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
ProjektionAmygdala + OFC > lateraler Hypothalamus
Studien mit Ratten belegen die Möglichkeit, die Nahrungsaufnahme trotz Sättigung zu
konditionieren (≠homöostatisch)
Eine intakte direkte Projektion von der Amygdala und dem orbitomedialen präfrontalen Kortex zum lateralen Hypothalamus ist notwendig, um konditionierte Nahrungsaufnahme trotz Sättigung hervorzurufen
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
27Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
Einfluss der Belohnung auf die Regulation der Nahrungsaufnahme
Bereiche des Gehirns involviert in die belohnungsbasierte Steuerung vom Essverhalten:
Neokortex: orbitofrontal, cingular, insular
limbischer Kortex: Hippocampus, Amygdala
Striatum: Nucleus Accumbens, ventrales Pallidum
Hypothalamus: laterales u. perifornicales H.
ventrales tegmentales Areal (im Mittelhirn)
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
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8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
Einfluss des Belohnungssystems auf den Hypothalamus
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
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8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
Rolle des Nucleus Accumbens
Seine chemische Manipulation ruft ungezügeltes Essverhalten hervor
Dient möglicherweise als „Verbindungsstelle“ zwischen Motivation und Ausführung (=bei hoch begehrter Nahrung ein Impuls zum „Zuschlagen“)
enthält Subregionen, die die nahrungsspezifische Genussinformation (erhalten vom Kortex u. Amygdala) weiter verarbeiten
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
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8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
Projektion:
Nucleus Accumbens (Shell) > ventrales Pallidum > Hypothalamus
Diese Projektion: interagiert mit der homöostatischen Appetitkontrolle
durch den Hypothalamus
stellt einen Einfluss des Belohnungssystems auf die homöostatische Regulation der Nahrungsaufnahme dar
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
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8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation
Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
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9. Zusammenfassung
ZNS stellt viele kognitive Ressourcen bei der Nahrungsbeschaffung zur Verfügung
Starke emotionale Komponente (Belohnung) sichert zusätzlich einen Erfolg bei der Nahrungssuche und –aufnahme
Beide Mechanismen sind auf kurze Nahrungsüberflusszeiten und lange Hungerszeiten ausgelegt
Heutiges ständiges Nahrungsüberangebot überfordert sie Fettleibigkeitsrisiko steigt!
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
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Kognitive und emotionale Prozesse können sich über die Regelung der energetischen Homöostase hinwegsetzen
Neuronale Projektionen aus dem Kortex, Amygdala, Nucleus Accumbens und ventralem Pallidum beeinflussen die homöostatische Regulation durch den Hypothalamus
9. Zusammenfassung
Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme
Referent: Aleks Drabowicz-Schulz
Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!
Referenten:Betül Bilgin
Aleks Drabowicz-SchulzNadine Krieg
Betül Pür
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Thema: Interaktionen zwischen dem „kognitiven“ und „metabolischen“ Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme