Le rôle du cerveau dans le contrôle de l'appétit

Certaines zones du cerveau qui coopèrent étroitement avec les neuropétides et les hormones sont responsables de la sensation de faim et de satiété ainsi que du contrôle de l'appétit. Le comportement nutritionnel est influencé par l'instinct de survie, mais aussi par des facteurs environnementaux. Alors lisez ce qui influence notre appétit.

Des recherches récentes montrent que l'appétit et les préférences alimentaires sont influencés non seulement par des mécanismes bien connus, mais également par des mutations génétiques et des cellules gliales dans le cerveau, qui n'ont pas été associées au comportement alimentaire jusqu'à présent.

Comportement nutritionnel: de quoi dépend le contrôle de l'appétit?

Les mécanismes de la sensation de faim et du niveau d'appétit sont conditionnés par des instincts primaires de survie. La survie dépend de l'approvisionnement alimentaire permanent pour répondre aux besoins métaboliques et du stockage de certaines quantités d'énergie sous forme de tissu adipeux, qui est une réserve pour le bon fonctionnement du métabolisme en période de pénurie alimentaire. Le comportement nutritionnel est stimulé par de nombreux facteurs:

des facteurs externes tels que la culture, la société, le stress, la température, l'apparence, l'odeur et le goût des aliments;
interne comme la faim, les neuropeptides contrôlent la soif, le tissu adipeux et les hormones gastro-intestinales, et les sensations hédoniques associées à la jouissance de la nourriture.

La coopération du cerveau et du système endocrinien est cruciale pour le niveau d'appétit et le comportement alimentaire individuel. Le travail du cerveau est de reconnaître la quantité d'énergie dans le corps et d'ajuster la quantité de nourriture consommée à la quantité de calories consommées par le corps. Le contrôle de l'appétit est influencé par:

hypothalamus

L'hypothalamus est une structure de la taille d'une amygdale située à l'intérieur du cerveau qui est responsable de nombreuses fonctions vitales, y compris pour le contrôle de l'appétit. L'hypothalamus reçoit des signaux transmis par des protéines et des hormones spécialisées, et sur leur base, il régule la quantité d'énergie fournie avec les aliments et dépensée par le corps. Les bonnes concentrations de protéines et d'hormones sont responsables de notre comportement alimentaire: induisant la sensation de faim et le besoin d'atteindre la nourriture.
insuline

L'insuline est une hormone produite par le pancréas qui augmente les taux sanguins avec les aliments. Avec la leptine, il est responsable des informations sur l'état énergétique du corps. Les niveaux d'insuline dans le sang sont élevés dans un bilan énergétique positif et diminuent à mesure que l'énergie disponible diminue. Des niveaux élevés d'insuline inhibent le désir de manger.
leptine

La leptine est une autre hormone responsable du comportement alimentaire. Produit par les cellules graisseuses, il est responsable d'induire une sensation de satiété et d'inhiber la production et la sécrétion du neuropeptide Y - l'un des stimulants les plus puissants de l'appétit et de l'appétit. L'action de la leptine conduit à l'activation de la lipolyse, c'est-à-dire à la dégradation du tissu adipeux et à l'augmentation de la dépense énergétique de l'organisme.
ghréline

La ghréline est une hormone qui stimule l'hypothalamus pour vous donner faim. Il participe à la régulation à long terme de l'équilibre énergétique et a le plus fort effet stimulant de l'appétit de tous les peptides connus à ce jour. La ghréline a l'effet inverse de la leptine.
mélanocortines

Les mélanocortines-3 et -4 sont des récepteurs protéiques trouvés dans l'hypothalamus et sont impliqués dans le contrôle de la fréquence d'alimentation. De faibles niveaux de ces récepteurs induisent un comportement nutritionnel qui conduit à une suralimentation et à une prise de poids.
centre de récompense dans le cerveau

Le centre de récompense joue un rôle clé dans la création d'un sentiment positif sur la consommation de certains aliments. Certains aliments provoquent une augmentation de la dopamine associée à une sensation de plaisir en mangeant. L'appétit pour ces produits peut impliquer une surconsommation et une alimentation pour des impressions positives, et non pour satisfaire la faim.

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Nouvelle découverte - le rôle des cellules gliales dans le contrôle de l'appétit

Les cellules gliales sont des types de cellules cérébrales qui ont de nombreuses fonctions. Des études récentes montrent qu'ils jouent également un rôle très important dans le contrôle de l'appétit et le façonnement du comportement alimentaire. Un groupe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology a découvert dans des études préliminaires sur les cellules gliales qu'elles sont responsables de nombreuses fonctions analogues à l'hypothalamus, qui est la structure principale du cerveau qui contrôle l'appétit. L'étude de l'activité des cellules gliales a été réalisée grâce à l'utilisation de techniques modernes qui ont permis la création d'une substance (appelée CNO) qui stimule ces cellules cérébrales. Dans des expériences sur des souris, l'administration de CNO à des animaux et la stimulation des cellules gliales se sont avérées entraîner une augmentation de l'apport alimentaire. D'autre part, la suppression de l'activité des cellules gliales était associée à une consommation alimentaire plus faible que d'habitude. Dans le même temps, lors d'une courte observation de 3 jours, aucune augmentation du poids corporel n'a été notée, malgré un apport énergétique beaucoup plus élevé. Il a été conclu que les cellules gliales peuvent également être impliquées dans la stimulation des neurones à dépense énergétique pour consommer des calories alimentaires en excès. On ne sait pas encore quels mécanismes sont utilisés lors de l'interaction des cellules gliales et des neurones. C'est le sujet des recherches plus poussées de l'équipe du Dr Chen sur les effets des cellules gliales sur le contrôle de l'appétit.

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Le défaut du gène de la mélanocortine-4 augmente l'appétit pour les graisses et réduit - pour les sucreries

Les partisans de la nourriture calorique peuvent généralement être divisés en ceux qui préfèrent les produits à haute teneur en sucre ou en matières grasses. Il y a aussi des gens qui préfèrent choisir des aliments à la fois riches en matières grasses et en sucre. Il s'avère que les récepteurs MC4R (mélanocortine-4) sont impliqués dans les choix qui façonnent notre comportement alimentaire. Dans des études chez la souris, il a été démontré que les dommages à la voie de signalisation cérébrale impliquant les MC4R entraînent une consommation accrue d'aliments riches en graisses. Le même mécanisme a été montré pour l'homme. L'étude réalisée à l'Université de Cambridge a impliqué des personnes minces, obèses et obèses présentant un défaut du gène MC4R. Il y avait 3 plats de curry sur le smorgasbord, qui avaient la même apparence et le même goût mais différaient par leur teneur en matières grasses. Les plats individuels contenaient 20, 40 ou 60 pour cent de calories provenant des graisses, mais les sujets du test ne le savaient pas. Il n'y avait pas de différences significatives dans la consommation de portions entre les groupes, mais les personnes obèses présentant un défaut du gène MC4R mangeaient 95% de plus de graisse que les personnes maigres et 65% de plus que les personnes obèses. Un test similaire a été réalisé pour un plat à forte teneur en sucre. Les sujets ont reçu un dessert à base de fraises, de crème fouettée et de meringue émiettée en 3 variantes - contenant 8, 26 et 54 pour cent d'énergie dérivée du sucre. Après avoir goûté 3 desserts, les gens ont choisi et mangé celui qu'ils préféraient. Le groupe de personnes maigres et obèses a indiqué le dessert avec la plus grande quantité de sucre comme le plus savoureux, tandis que le groupe avec le défaut du gène MC4R l'a indiqué comme le moins savoureux. Les scientifiques pensent que les personnes qui n'ont pas la voie MC4R sont plus susceptibles de manger des aliments riches en graisses et n'en sont pas conscientes, ce qui contribue à leurs problèmes de poids. Le gène MC4R est l'un des nombreux gènes responsables de l'obésité, et son défaut affecte probablement 1% de la population.

Bon à savoir

La mutation du gène de la leptine provoque l'obésité morbide

Certaines personnes sont touchées par le phénomène de l'obésité monogénique. Elle est associée à la mutation du gène de la leptine et à la mutation du gène du récepteur de la leptine. Ces mutations sont rares, mais elles induisent une obésité à grande échelle dans l'enfance. Les mécanismes du dysfonctionnement de la leptine sont différents, mais ils donnent le même effet - une obésité importante, qui commence à apparaître dans les premiers mois de la vie.

Sources:

1. Ahima R.S. Et d'autres, Régulation cérébrale de l'appétit et de la satiété, Endocrinol Metab Clin North Am., 2008, 37 (4), 811-823

2. Chen N. et coll., La modulation directe de la glie exprimant GFAP dans le noyau arqué régule de manière bidirectionnelle l'alimentation, eLife, 2016, 5

3. van der Klaauw A. A. et al., Effets divergents de la signalisation centrale de la mélanocortine sur la préférence de graisse et de saccharose chez l'homme, Communications de la nature, 2016, 7

4. Directeur et Département de physiologie, Université médicale de Karol Marcinkowski à Poznań, Régulation de l'appétit,
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:jBxNkKq1NdYJ:www.kzf.amp.edu.pl/files/PL/LAKNIENIE.doc+&cd=3&hl=pl&ct=clnk&gl=pl