Herzlich Willkommen Schön, dass Ihr alle da seid!

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


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



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



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 (+/-)



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Angenehmes, appetitliches Essen = FreudegefühleBitteres oder giftiges Essen = negative Gefühle

Geschmackswahrnehmung und ihre neuronalenMechanismen wurden bereits gut untersucht


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)


Essen als Belohnung„Liking“


Mesolimbisches Dopamin-System spielt hier keine Rolle!!!

ist wichtig für motorischen Antrieb, Nahrungszuführung ansich „haben-wollen“ = „Wanting“ (folgt später im Kontext)




Physiologischer Prozess, bewußtAngesiedelt:

Präfrontaler/Cingulärer Kortex(Zuständig für Aufmerksamkeitsprozesse, für Fehler- und Konfliktüberwachung)




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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


Referent: Nadine Krieg


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“


Essen als Belohnung„Wanting“ - Motivation


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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



Essen als BelohnungNahrungsaufnahme (ist):


5. Beweis, dass umweltbedingte Faktoren und die Lebens-führung die Nahrungsaufnahme sowie den Energiehaushalt beeinflussen

Essen „heute“:


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



Verhalten „heute“:


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)



Test an Ratten (MG. Tordorff, 2002)


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



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?



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


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



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



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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




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


25Referent: Aleks Drabowicz-Schulz

Kortikale Einflüsse auf den Hypothalamus




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




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)


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Referent: Aleks Drabowicz-Schulz

Einfluss des Belohnungssystems auf den Hypothalamus


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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


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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


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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!



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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



Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!

Referenten:Betül Bilgin

Aleks Drabowicz-SchulzNadine Krieg

Betül Pür

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Date post:	08-Jan-2016
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