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Herzlich Willkommen Schön, dass Ihr alle da seid! Referenten: Betül Bilgin, Aleks Drabowicz-Schulz, Nadine Krieg, Betül Pür 1.

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Präsentation zum Thema: "Herzlich Willkommen Schön, dass Ihr alle da seid! Referenten: Betül Bilgin, Aleks Drabowicz-Schulz, Nadine Krieg, Betül Pür 1."—  Präsentation transkript:

1 Herzlich Willkommen Schön, dass Ihr alle da seid! Referenten: Betül Bilgin, Aleks Drabowicz-Schulz, Nadine Krieg, Betül Pür 1

2 Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme Hans-Rudolf Berthoud, Physiology & Behaviour 91 (2007), Referenten: Betül Bilgin, Aleks Drabowicz-Schulz, Nadine Krieg, Betül Pür 2

3 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 3 Thema: Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme

4 1. Einführung Jedes geborene dritte Kind bekommt DiabetisTyp-2 Adipositasrisiko 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

5 1. Einführung Zwei Gründe von Adipositas: 1.Gene 2.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

6 2. Nahrungsaufnahme als ein evolutionärer Mechanismus Wichtigkeit der Nahrungsaufnahme an Tieren beobachtbar Bienentanz Ameisen 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

7 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

8 8 Thema: Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme Referent: Betül Pür

9 Angenehmes, appetitliches Essen = Freudegefühle Bitteres oder giftiges Essen = negative Gefühle Geschmackswahrnehmung und ihre neuronalen Mechanismen wurden bereits gut untersucht Thema: Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme 4. Essen als Belohnung 9 Referent: Nadine Krieg Neu: Berridge & Robinson (2003) Darstellung von psychologischen Faktoren: Lernen, Mögen und Wollen Involvierte Gehirnareale

10 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 10 Referent: Nadine Krieg

11 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 11 Referent: Nadine Krieg

12 Physiologischer Prozess, bewußt Angesiedelt: 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 12 Referent: Nadine Krieg

13 13 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

14 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 Accumbens System 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 14 Referent: Nadine Krieg

15 15 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 Belohnung Nahrungsaufnahme (ist):

16 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: 16 Referent: 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

17 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: 17 Referent: 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)

18 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) 18 Referent: Nadine Krieg 1.Ratten wurden 5 Flaschen mit gesüßtem Wasser gege- ben haben 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

19 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) 19

20 20 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 20

21 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 21 Referent: Betül Bilgin

22 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 22 Referent: Betül Bilgin

23 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 23 Referent: Betül Bilgin

24 24 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 Thema: Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme 24 Referent: Betül Bilgin

25 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 25 Referent: Aleks Drabowicz-Schulz

26 Kortikale Einflüsse auf den Hypothalamus Thema: Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme 26 Referent: Aleks Drabowicz-Schulz 8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation

27 Projektion Amygdala + 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 27 Referent: Aleks Drabowicz-Schulz 8. Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation

28 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 Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation Referent: Aleks Drabowicz-Schulz

29 Einfluss des Belohnungssystems auf den Hypothalamus Thema: Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation Referent: Aleks Drabowicz-Schulz

30 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 Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation Referent: Aleks Drabowicz-Schulz

31 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 Kognition und Belohnung vs. homöostatische Regulation Referent: Aleks Drabowicz-Schulz

32 32 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

33 33 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

34 Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit! Referenten: Betül Bilgin Aleks Drabowicz-Schulz Nadine Krieg Betül Pür 34 Thema: Interaktionen zwischen dem kognitiven und metabolischen Gehirn bei der Kontrolle von Nahrungsaufnahme


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