Зависимость от еды: влияние пищи с высоким содержанием жира на чувство голода

Термин «зависимое (аддиктивное) поведение» обычно используют, описывая зависимость от наркотиков и алкоголя или навязчивое сексуально окрашенное поведение. Однако в последнее время о зависимом поведении стали говорить в связи с едой вообще или с потреблением таких продуктов, как, например, сахар. Выяснилось, что у некоторых уязвимых людей пища может вызывать психофармакологические и поведенческие реакции, аналогичные тем, которые возникают при многократном использовании других стимуляторов.

Количество съедаемой пищи контролируют три взаимодействующие системы головного мозга: система контроля аппетита, регулируемая гипоталамусом, дофаминовая система вознаграждения и исполнительная система контроля в префронтальной коре мозга. При необходимости две последние системы могут подавить остальные системы контроля. В мире охотников-собирателей, где возможности добыть продукты были ограничены, человеку требовалось много энергии, желание есть было обусловлено постоянной экзистенциальной потребностью организма в пище (субъективно испытываемой как инстинктивное чувство голода). Эта базовая система оценивания потребности в калориях получала поддержку со стороны системы вознаграждения, обеспечивавшей стремление и мотивацию искать пищу. Основную награду, которую мы получим после выполнения определенных действий, обещают содержащие дофамин нейроны сети вознаграждения головного мозга. Они играют важную роль в модулировании мотивации и устойчивого поведения – условий, необходимых для получения вознаграждения. В этом случае речь идет о сильном стремлении и мотивации отыскать пищу.

Неудивительно, что между системой вознаграждения в головном мозге и центрами, участвующими в регулировании аппетита, существует тесная связь. Например, на активность в канале дофаминового вознаграждения влияет ряд гастроинтестинальных гормонов и сигнальных молекул: некоторые усиливающие аппетит сигналы повышают активность клеток, содержащих дофамин, а несколько подавляющих аппетит сигналов снижают выброс дофамина. Кроме того, нервные клетки в ключевых областях системы вознаграждения, такие как прилежащее ядро, экспрессируют рецепторы для гастроинтестинальных гормонов, которые участвуют в регулировании аппетита (такие подавляющие аппетит гормоны, как лептин, пептид YY (пептид тирозин-тирозин) и глюкагоноподобный пептид, ослабляют чувствительность системы вознаграждения, в то время как такие стимулирующие аппетит гормоны, как инсулин и грелин, ее усиливают).

За миллионы лет эволюции сложное взаимодействие между вознаграждением и аппетитом оптимизировалось, и человек приспособился к жизни в мире, где запасы еды ограничены и труднодоступны. Такая ситуация сохранялась в течение почти всего существования человечества на планете. Однако в мире, в котором сейчас живет большинство из нас, взаимосвязанная система головного мозга, имеющая отношение к употреблению пищи, утратила большую часть своих адаптивных возможностей. В современном индустриальном обществе с легким доступом к вкусной еде и резким снижением уровня физической активности мощная система вознаграждения может легко подавить систему контроля, которая рассчитывает в калориях ежедневные потребности человека в еде. Часто, чтобы избежать переедания и увеличения веса, нам приходится сознательно контролировать себя. А теперь представьте себе сценарий, когда одна из систем контроля отключена, а возможности компенсирующего контроля со стороны сознания ограничены. Это и есть ситуация, которую я описал выше, объясняя, как регулярное потребление еды с повышенным содержанием жиров может нарушить способность гипоталамуса реагировать на сигналы сытости, поступающие из пищеварительного тракта. Но не каждый человек настолько дисциплинирован, что готов сказать «нет» порции картошки фри или отказаться от десерта в ресторане!

Одним из видов поведения, которое может проявиться в результате модернизации наших механизмов, контролирующих аппетит, является пищевая зависимость. Этот термин придумала Нора Волков (Nora D. Volkow), директор Национального института по изучению злоупотребления наркотиками (National Institute on Drug Abuse), воспользовавшись удивительным нейробиологическим сходством между механизмами головного мозга, которые действуют при хроническом переедании и токсикомании. После анализа анкетных данных была получена оценка, согласно которой по меньшей мере у 20 % людей, страдающих ожирением, имеется пищевая зависимость. Было установлено, что некоторые продукты, особенно высококалорийные, с высоким содержанием жира и сахара, вызывают у животных и людей поведение, характерное для пищевой зависимости. В эксперименте нашей группы в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе у испытуемых с избыточным весом и ожирением (но в остальном полностью здоровых) были выявлены структурные и функциональные изменения в основных участках системы вознаграждения мозга. Эти механизмы не только способствуют перееданию, но и создают усвоенные в результате обучения ассоциации (условные рефлексы), связывающие стимул в виде пищи и сигналы вознаграждения в головном мозге. Демонстрируемые по телевидению рекламные ролики аппетитных (и содержащих много жиров) продуктов у большинства людей стимулируют систему вознаграждения мозга, которая в ходе эволюции запрограммирована на поиск высококалорийной пищи, в частности жиров и рафинированного сахара. Такая реакция сама по себе является для рекламодателей желательным результатом, поскольку вырабатывает положительный условный рефлекс на их продукцию. Однако у людей, страдающих от пищевой зависимости (а также у тех, у кого нормальная система управления аппетитом нарушается из-за вялотекущего воспалительного процесса), просмотр указанных изображений вызывает желание немедленно отправиться на кухню или заказать доставку этих продуктов.

Во времена, когда пищи было мало и приходилось использовать любой шанс, который давал доступ к еде, свойство вкусных продуктов стимулировать их переедание – и кодировать сильные воспоминания, возбуждавшие тягу к этой еде – давало серьезные эволюционные преимущества. Помимо прочего это давало уверенность, что мы до отвала наедимся высококалорийной пищи, когда найдем ее, и запомним это место, чтобы прийти туда снова. Однако, когда еды много и она повсеместно доступна, как во многих частях современного мира, это свойство пищи становится опасным. В нашем обществе вкусные продукты превращаются в могущественный, как наркотики, триггер, который может доводить некоторых людей до неконтролируемого пищевого поведения.

Как мы говорили выше, есть веские доказательства того, что гедонистическое стремление к потреблению пищи может быть вызвано подавлением гипоталамической системы контроля метаболической токсемией. Однако появились свидетельства, что ничем не ограниченная работа системы вознаграждения может еще больше нарушить функции ЖКТ у людей с сильной пищевой зависимостью. Недавнее обследование лиц, страдающих от алкогольной зависимости, установило, что тяга к алкоголю в периоды воздержания положительно коррелирует с повышенной проницаемостью стенок и изменениями кишечной микробиоты. Учитывая влияние стрессорного ответа головного мозга и воздействие стресса на проницаемость стенок ЖКТ, вполне возможно, что эффекты, выявленные в этом исследовании, были связаны с желанием есть (и стрессом), приведшими к снижению плотности стенок кишечника, изменению состава и метаболической активности микроорганизмов.

Предположение о том, что кишечные микроорганизмы могут влиять на нашу систему вознаграждения и на возникновение пищевой зависимости, вызвало много споров об отношениях между человеком и кишечным микробиомом и даже поставило под сомнение идею свободы воли. В провокационной обзорной статье Джо Олкока, профессора Университета Нью-Мексико, было высказано предположение, что микроорганизмы пищеварительного тракта, находясь под сильным селективным давлением, могут манипулировать пищевым поведением человека, чтобы улучшить собственное физическое состояние, причем иногда за счет нашего здоровья. Это не такая надуманная гипотеза, как может показаться на первый взгляд. Стоит напомнить сложные способы, при помощи которых такие микроорганизмы, как паразит Toxoplasma gondii, манипулируют поведением животных. Джо Олкок предположил, что микроорганизмы ЖКТ могут использовать для этого две стратегии. Во-первых, захватив дофаминовую систему вознаграждения, они могут вызывать у человека тягу к продуктам, на потреблении которых они специализируются, что дает им преимущество над конкурирующими видами микроорганизмов. Хороший пример – соперничество между микробными таксонами Bacteroidetes и Firmicutes, а также между Bacterioides и Prevotella. Во-вторых, микроорганизмы могут способствовать появлению негативных состояний (к примеру, чувства подавленности), которые сохраняются до тех пор, пока человек не съест определенные пищевые компоненты, полезные для этих микроорганизмов.

Стремление к так называемой «комфортной» пище и концепция пищевой зависимости – убедительные примеры поведения, которым потенциально могут манипулировать кишечные микроорганизмы, чтобы получать нужные им продукты. Пока эти интригующие идеи относятся к сфере спекулятивной науки, то есть к рассуждениям, основанным на недостаточных научных доказательствах, поэтому в будущем их придется подвергнуть научному анализу.

Если до сих пор вы еще не задумались о своей диете, можно добавить ряд дополнительных аргументов, чтобы заставить вас сделать выбор. Жир – далеко не единственная угроза, которую американская диета несет взаимодействию между вашим головным мозгом, пищеварительным трактом и микробиомом. Как мы увидим далее, важную роль здесь играют кишечные микроорганизмы.