Hunger Games: Wie Darmhormone das Entscheidungszentrum des Gehirns übernehmen

Wissenschaftler haben entdeckt, dass ein Hungerhormon im Darm direkt das Gehirn und den Hippocampus beeinflusst und somit Entscheidungen in Bezug auf Nahrung beeinflusst. Die Studie, die an Mäusen durchgeführt wurde, zeigte, dass Hungerhormone die Hirnaktivität verändern, um das Essen entweder zu inhibieren oder zu ermöglichen, basierend auf dem Hungerlevel des Tieres.

Forscher haben herausgefunden, dass Hungerhormone im Darm direkt das Gehirn und den Hippocampus beeinflussen und somit Entscheidungen bezüglich des Essens beeinflussen. Diese Entdeckung, die durch eine Studie an Mäusen gemacht wurde, zeigt, wie das Gehirn das Essen basierend auf dem Hungerlevel reguliert und könnte Auswirkungen auf das Verständnis und die Behandlung von Essstörungen haben.

Ein Hungerhormon, das im Darm produziert wird, kann direkten Einfluss auf einen entscheidenden Teil des Gehirns nehmen, um das Verhalten eines Tieres zu steuern, wie eine neue Studie von UCL (University College London) Forschern zeigt.

Die Studie an Mäusen, veröffentlicht im Fachjournal Neuron, ist die erste, die zeigt, wie Hungerhormone direkten Einfluss auf die Aktivität des Hippocampus im Gehirn haben, wenn ein Tier über Essen nachdenkt.

Der Hauptautor Dr. Andrew MacAskill (UCL Neuroscience, Physiology & Pharmacology) sagte: "Wir alle wissen, dass unsere Entscheidungen stark von unserem Hunger beeinflusst werden, da Nahrung je nachdem, ob wir hungrig oder satt sind, eine andere Bedeutung hat. Denken Sie nur daran, wie viel Sie kaufen könnten, wenn Sie mit leerem Magen einkaufen gehen. Aber was auf den ersten Blick wie ein einfaches Konzept erscheinen mag, ist in Wirklichkeit sehr komplex; es erfordert die Fähigkeit, sogenanntes 'kontextuelles Lernen' zu nutzen."

"Wir haben herausgefunden, dass ein Teil des Gehirns, der für Entscheidungsfindung entscheidend ist, überraschend empfindlich auf die im Darm produzierten Hungerhormone reagiert, was unserer Meinung nach unserem Gehirn hilft, unsere Essenswahl in den Kontext zu stellen."

In der Studie setzten die Forscher Mäuse in eine Arena mit etwas Nahrung und beobachteten, wie sich die Mäuse verhielten, wenn sie hungrig oder satt waren, während sie ihre Gehirne in Echtzeit abbildeten, um die neuronale Aktivität zu untersuchen. Alle Mäuse verbrachten Zeit damit, die Nahrung zu untersuchen, aber nur die hungrigen Tiere begannen dann zu essen.

Die Forscher konzentrierten sich auf die Aktivität im ventralen Hippocampus (der Unterseite des Hippocampus), einem entscheidenden Teil des Gehirns, der uns dabei hilft, Erinnerungen zu bilden und zu nutzen, um unser Verhalten zu steuern.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Aktivität in einer Untergruppe von Gehirnzellen im ventralen Hippocampus zunahm, wenn die Tiere sich dem Essen näherten, und diese Aktivität das Tier davon abhielt, zu essen.

Aber wenn die Maus hungrig war, gab es weniger neuronale Aktivität in diesem Bereich, so dass der Hippocampus das Tier nicht länger am Essen hinderte. Die Forscher stellten fest, dass dies mit hohen Mengen des Hungerhormons Ghrelin im Blut korrelierte.

Um weitere Klarheit zu schaffen, gelang es den UCL-Forschern, die Mäuse experimentell so zu manipulieren, dass sie sich verhielten, als wären sie satt, indem sie diese neuralen Zellen im ventralen Hippocampus aktivierten; dadurch hörten die Tiere auf zu essen, selbst wenn sie hungrig waren. Die Wissenschaftler erzielten dieses Ergebnis erneut, indem sie die Rezeptoren für das Hungerhormon Ghrelin von diesen Neuronen entfernten.

Vorherige Studien haben gezeigt, dass der Hippocampus von Tieren, einschließlich nicht-menschlichen Primaten, Rezeptoren für Ghrelin hat, aber es gab nur wenige Hinweise darauf, wie diese Rezeptoren funktionieren.

Diese Entdeckung hat gezeigt, wie Ghrelinrezeptoren im Gehirn eingesetzt werden, indem sie zeigen, dass das Hungerhormon die Blut-Hirn-Schranke (die viele Inhaltsstoffe aus dem Blut daran hindert, das Gehirn zu erreichen) überwinden kann und direkt das Gehirn beeinflusst, um Aktivität zu steuern und eine Schaltung im Gehirn zu kontrollieren, die bei Menschen höchstwahrscheinlich dieselbe oder ähnliche ist.

Dr. MacAskill fügte hinzu: "Es scheint, dass der Hippocampus das Verlangen eines Tieres zu essen bremst, um sicherzustellen, dass das Tier nicht überisst - aber wenn das Tier tatsächlich hungrig ist, werden Hormone das Gehirn anweisen, die Bremse zu lösen, und das Tier wird dann anfangen zu essen."

Die Wissenschaftler setzen ihre Forschung fort, indem sie untersuchen, ob Hunger das Lernen oder das Gedächtnis beeinflussen kann, indem sie sehen, ob Mäuse nicht-nahrungsspezifische Aufgaben in Abhängigkeit davon, wie hungrig sie sind, unterschiedlich ausführen. Sie sagen, dass weitere Forschungsergebnisse möglicherweise auch Aufschluss darüber geben können, ob ähnliche Mechanismen bei Stress oder Durst eine Rolle spielen.

Die Forscher hoffen, dass ihre Erkenntnisse zur Erforschung der Mechanismen von Essstörungen beitragen können, um zu sehen, ob Ghrelinrezeptoren im Hippocampus damit in Verbindung gebracht werden können und um andere Zusammenhänge zwischen Ernährung und anderen Gesundheitsergebnissen wie dem Risiko von psychischen Krankheiten zu untersuchen.

Der Erstautor Dr. Ryan Wee (UCL Neuroscience, Physiology & Pharmacology) sagte: "Entscheidungen basierend auf unserem Hunger treffen zu können, ist sehr wichtig. Wenn das schief geht, kann dies zu schweren gesundheitlichen Problemen führen. Wir hoffen, dass wir durch eine Verbesserung unseres Verständnisses dafür, wie dies im Gehirn funktioniert, zur Vorbeugung und Behandlung von Essstörungen beitragen können."