How obesity affects the structure and functioning of the brain reward system

Układ nagrody jest niezwykle ważną częścią układu nerwowego. Jego sprawne funkcjonowanie umożliwia zwierzętom poszukiwanie bodźców pozytywnych (ułatwiających przeżycie) i unikanie bodźców negatywnych. Odpowiada on między innymi za zachowania związane z poszukiwaniem pożywienia. Jednak nadmierne pobieranie pokarmu i związana z tym otyłość może mieć negatywny wpływ zarówno na funkcje, jak i strukturę układu nagrody. Wykazano między innymi, że u młodych ludzi wysokie BMI koreluje z powiększeniem oraz mniejszą gęstością istoty szarej w strukturach związanych z przetwarzaniem bodźców nagradzających. Stwierdzono także, że naturalne nagrody (takie jak jedzenie) są w stanie zmieniać układ nagrody w podobny sposób, jak robią to substancje uzależniające. Z badań na modelach zwierzęcych wynika również, że otyłe szczury preferowały bardziej kaloryczne pożywienie, niż takie same gryzonie poddane procedurze zmniejszenia żołądka. Również u szczurów wykazano, że długotrwałe spożywanie wysokotłuszczowej diety powoduje zmniejszoną odpowiedź na amfetaminę, w postaci zmniejszonego stężenia dopaminy np.: w jądrze półleżącym. Może to wskazywać na ogólną desensytyzację układu nagrody w odpowiedzi na pozytywne wzmocnienia (zarówno naturalne, jak i sztuczne). Wiele badań podkreśla także, że na takie zmiany najbardziej podatne są młode, lub dojrzewające osobniki. Przyglądając się tym, jak i wielu innym badaniom przedstawionym w niniejszej pracy można stwierdzić, że otyłość oraz wysokokaloryczna dieta mają niezaniedbywalny wpływ na funkcjonowanie oraz strukturę mózgu, a zwłaszcza układu nagrody.

Reward system is an important part of the nervous system. It’s proper functioning enables animals to seek positive stimuli (important for survival), and avoid the aversive ones. It is, among others, responsible for food seeking behaviours. Yet exaggerated feeding, and consequent obesity can have a negative effect on the structure and functioning of the reward system. It is proven that, in young people high BMI correlates with enlargement, and lower grey matter density in structures associated with the processing of food-related stimuli. The researchers also found that natural rewards (such as food) can alter the reward system, in a way that several drugs of abuse do. From animal studies we know that obese rats prefer higher-caloric food than the same rats after bariatric surgery. Rat also exhibited blunted response to amphetamine, after prolonged consumption of high-fat diet, which manifested itself as an decreased concentration of dopamine in nucleus accumbens. It can be explained as an overall desensitization of the reward system in response to both natural and artificial rewards. A lot of research also points out the importance of some critical periods in development of changes associated with obesity, such as childhood or adolescence. Looking at many studies presented in this essay, one can argue, that obesity, as well as the high caloric diet can have an important impact on structure and functioning of the reward system.