UC San Francisco’daki bilim insanları, cevabın önemli bir parçasını ortaya çıkarmış olabilirler. Araştırmaları, sindirim sistemi ile beyin arasında bağlantı kuran ve az bilinen bir dopamin yolunu ortaya koyarak, belirli tatlara olan beğenimizin tekrarlanan deneyimler yoluyla nasıl geliştiğini açıklamaya yardımcı oluyor.

Dopamin, motivasyon, ödül ve öğrenmede rol oynayan kimyasal bir habercidir. Araştırmacılar uzun zamandır beynin tekrarlanmaya değer deneyimleri tanımasına yardımcı olduğunu biliyorlar. Bununla birlikte, çoğu çalışma, en sevilen bir yemeğin görüntüsü gibi ödüllendirici bir şeyle karşılaşıldıktan saniyeler içinde ortaya çıkan hızlı dopamin sinyallerini incelemiştir.

4 Kasım’da Nature dergisinde yayınlanan yeni araştırma , farklı bir sistemi inceliyor. Bu daha yavaş yol, vücut içinden gelen bilgilere yanıt vererek beynin yiyecek tüketildikten sonra bunun faydaları hakkında bilgi edinmesini sağlıyor.

“Bu yavaş dopamin sisteminin, zaman içinde belirli yiyecekleri sevmeyi öğrenmemizi sağlayan şey olduğunu ve bunun nerede ve nasıl gerçekleştiğini görebildiğimizi gösterdik,” dedi Fizyoloji Profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Dr. Zachary Knight.

Bulgular, başlangıçta hoş olmayan bir tadın neden zamanla keyifli hale gelebileceğine dair olası bir açıklama sunuyor. Knight’ın açıkladığına göre, beyin kahvenin tadını kafeinin uyarıcı etkileriyle ilişkilendirdiğinde, “o kahve çok daha lezzetli gelmeye başlıyor.”

Bağırsaklar Beyne Ödül Sinyallerini Nasıl Gönderiyor?

Bilim insanları on yıllardır dopamin ve davranış üzerindeki etkisini araştırıyorlar. Bildiğimiz, hızlı etkili sinyalleri, ödül fırsatlarına yanıt vermemize yardımcı olur. Ancak dopamin, çok daha az ilgi görmüş bir sistem aracılığıyla daha yavaş bir zaman ölçeğinde de işlev görür.

Knight’a göre, bu daha yavaş süreç büyük ölçüde bilinçli farkındalığımızın dışında gerçekleşir.

Besinler sindirim sistemine girdiğinde, özel sensörler şeker ve yağ da dahil olmak üzere besin maddelerini algılar. Bu besin maddeleri hakkındaki bilgiler beyne doğru ilerler ve burada yavaş yavaş gelişen ve birkaç dakika boyunca devam eden bir dopamin tepkisi oluşturabilir.

Bu süreci araştırmak için Knight, o sırada yüksek lisans öğrencisi olan Dr. James Grove ile birlikte çalıştı. Farelerin midelerine doğrudan besin maddeleri verirken, beyinlerindeki dopamin aktivitesini de izlediler.

Araştırmacılar şekerli su veya milkshake’e benzeyen bir sıvı kullandılar. Bu maddeleri doğrudan mideye vermek, besinlerin etkilerini yiyecek tadı alma deneyiminden ayırmalarına olanak sağladı.

Sonuçlar, ön bazalateral amigdala veya BLA olarak adlandırılan belirli bir beyin bölgesinde güçlü ve uzun süreli bir dopamin tepkisini ortaya çıkardı.

Amigdala, duygusal işleme ve öğrenme süreçlerinde, deneyimler ile sonuçları arasında bağlantı kurma da dahil olmak üzere rol oynar. Bilim insanları, dopaminin bu bölgede salgılandığını zaten biliyorlardı, ancak amacı belirsizliğini koruyordu.

“Bu dopaminin farklı bir sistemin parçası olduğunu görebildik ve rolünü anlamaya başladık,” dedi.

Bilim insanları, yiyecek tercihlerini değiştiren bir beyin devresi keşfetti.

Dopamin sinyalini bulmak sadece başlangıçtı. Araştırmacılar daha sonra bunun hayvanların farklı tatları tercih etmeyi öğrenme biçimini gerçekten etkileyip etkilemediğini belirlemek istediler.

Öncelikle farelerde yeni tanımlanan sinyal yolunu kesintiye uğrattılar. Hayvanlar normal şekilde yemeye devam ettiler, bu da kesintinin yiyecek tüketmelerini engellemediğini gösteriyor. Bununla birlikte, yabancı bir tadın kalori alımıyla ilişkili olduğunu öğrenme yeteneğini kaybettiler.

Ekip daha sonra bunun tam tersi bir deney gerçekleştirdi.

Fareler kalori içermeyen bir lezzet tattıktan sonra, araştırmacılar BLA’daki dopamin liflerini yapay olarak aktive ettiler. Şaşırtıcı bir şekilde, hayvanlar hiçbir besin değeri sağlamamasına rağmen bu lezzete karşı bir tercih geliştirdiler.

Özetle, bu sinyal yolunun uyarılması, besin maddelerinin normalde üreteceği öğrenme sinyalini yeniden üretti.

Deneyler birlikte ele alındığında, bu dopamin sisteminin beynin hangi tatların ödüllendirici beslenme etkilerini öngördüğünü öğrenmesinde kritik bir rol oynadığını gösterdi.

Beynin Sol Tarafında Şaşırtıcı Bir Keşif

Araştırmacılar ayrıca insanlarda da benzer bir sürecin gerçekleştiğine dair kanıt aradılar. Knight’ın işbirlikçileri tarafından yürütülen beyin görüntüleme çalışmaları, çarpıcı derecede benzer bir örüntüyü ortaya çıkardı.

Yale Üniversitesi’nde psikolog olan Dr. Dana Small, 13 erkeğin katıldığı daha önceki bir pozitron emisyon tomografisi (PET) çalışmasından elde edilen verileri yeniden inceledi. Katılımcılar ya milkshake ya da kalorisiz bir içecek tüketmişlerdi.

Yaptığı analiz, besin verilmesinin ardından dopamin salınımının özellikle BLA’nın sol tarafında yoğunlaştığını ortaya koydu.

Doktora derecesine sahip Marc Tittgemeyer ve meslektaşları tarafından yürütülen ayrı bir çalışma ek kanıtlar sağladı. Kan akışıyla ilişkili beyin aktivitesindeki değişiklikleri ölçen fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) kullanan araştırmacılar, basit bir şeker olan glikoz tükettikten sonra 38 yetişkini inceledi.

Aynı beyin bölgesinde artan aktivite gözlemlediler.

En beklenmedik bulgulardan biri, tepkinin beynin iki yarım küresi arasında eşit olarak dağılmamış olmasıydı.

Hem farelerde hem de insanlarda, besin maddeleri sol BLA’da sağdaki karşılık gelen bölgeye kıyasla önemli ölçüde daha güçlü bir dopamin yanıtı oluşturmuştur.

Bu dengesizlik Knight’ı şaşırttı çünkü beslenme gibi temel işlevlerden sorumlu beyin ağlarının genellikle nispeten simetrik bir şekilde çalışması beklenir.

Sol tarafın neden bu kadar belirgin bir rol oynadığı sorusu hala cevapsız kalıyor. Knight’ın laboratuvarı şu anda bu alışılmadık farklılığın nedenini araştırıyor.

Bu keşif bilim insanlarının yiyecek isteklerini değiştirmesine yardımcı olabilir mi?

Bu yolun belirlenmesi, araştırmacılara sindirim sisteminin beynin yiyeceklere karşı öğrendiği tepkileri nasıl etkilediğine dair daha net bir tablo sunuyor. Ayrıca ilgi çekici bir olasılığı da gündeme getiriyor: Bilim insanları bu bilgiyi sonunda insanların hangi yiyecekleri çekici bulduğunu değiştirmek için kullanabilirler mi?

İlgi alanlarından biri de, bağırsak tarafından doğal olarak salgılanan bir hormonu taklit eden bir ilaç sınıfı olan GLP-1 ilaçlarıdır. Bu ilaçlar iştahı ve yeme davranışını önemli ölçüde değiştirebilir.

Knight’ın ekibi yeni çalışmada GLP-1 ilaçlarını incelemedi, bu nedenle araştırmacıların belirlediği dopamin yolunu etkileyip etkilemedikleri bilinmiyor.

Yine de Knight, bu etkilerin bazılarının olası bir açıklamasının, besinler sindirim sistemine ulaştığında üretilen dopamin sinyallerinin azaltılmasıyla ilgili olabileceğini öne sürüyor. Eğer bu gerçekleşirse, beyin lezzetlerini pekiştiren daha zayıf sinyaller alacağı için yiyecekler giderek daha az ödüllendirici hale gelebilir.

Şimdilik bu, ilaçların kanıtlanmış bir etkisi olmaktan ziyade bir hipotez olarak kalmaktadır.

Daha geniş kapsamlı etkiler açlık ve tokluğun ötesine uzanıyor. Yeme davranışını değiştirmeye yönelik birçok yaklaşım, iştahı azaltmaya veya yemek sonrası doygunluk hissini artırmaya odaklanıyor. Yeni haritalandırılan yol, beynin yiyecek tercihlerini öğrenme sürecinin de sonunda bir başka hedef haline gelebileceğini gösteriyor.

Beynin tatları sonuçlarıyla nasıl ilişkilendirdiğini etkileyerek, gelecekteki tedaviler bir gün insanların sadece açlık hissini azaltmak yerine farklı tercihler geliştirmelerine yardımcı olabilir.

Knight, “Bağırsaktaki besin tespiti ile beyindeki öğrenme arasındaki adımları anlayarak, farklı yiyeceklere olan tercihlerimizi ince bir şekilde değiştirmek için bu süreçleri hassas bir şekilde ayarlamak mümkün olabilir” dedi.

Bu keşif, damak zevkimizin zaman içinde neden değişebileceğine dair yeni bir bakış açısı sunuyor. Acı kahveden zevk almayı öğrenmekten, kalorisi yüksek yiyeceklere karşı bir tercih geliştirmeye kadar, ne yemeyi sevdiğimiz, ilk lokmadan çok sonra da devam eden, bağırsak ve beyin arasındaki sessiz bir sohbete kısmen bağlı olabilir.

Bu araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01-DK106399, R01-DK138127, R01-NS116626, R01-DK145100 ve F31-NS120468 numaralı hibeler) tarafından desteklenmiştir.