ابحثوا عن عصبونات الجوع.. سمنة البشر تضاعفت ست مرات خلال قرن أسلافنا لم يسبحوا في بحيرات سُكّر ولم يقطفوا الشوكولاتة من أشجار

5 ديسمبر، 2024آخر تحديث: 5 ديسمبر، 2024

ترجمة: عدنان أحمد الحاجي

هل تشعر بالجوع، تناول قطعة حلوى البودينغ (مهلبية)، وبالهناء والعافية، وتناول أخرى إن أردت. العديد من الإشارات الكهربائية والكيميائية المختلفة تؤكد أن هناك تعاونًا بين الجسم والدماغ إذا تعلق الأمر بالغذاء.

مارك تيتغيماير Tittgemeyer وفريقه يدرسون، في معهد ماكس بلانك لأبحاث الأيض في مدينة كولونيا الألمانية، الآثار المترتبة على هذا التنسيق بين الجسم والدماغ.

التوازن ضروري في كل شيء: هذه الفلسفة هي قلب الأخلاق عند أرسطو (1)، ولكننا نرى المبدأ نفس يلعب دوره في جهود الجسم للحفاظ على استتباب الأيض. ومن الناحية المثالية، يُضبط السلوك والأيض بدقة لتجنب التقلبات المفرطة في نسبة السكر في الدم، وتشبع الأكسجين (الأكسجة)، والاحتياجات الفسيولوجية الأخرى.

ومع ذلك، حتى الآن، لم يُجرَ سوى القليل من الدراسات عن مدى عمل العمليات التنظيمية [من الناحية البيولوجية (2)] لدى البشر وحول دور الدماغ في التحكم في الاستتباب داخل البدن.

ويعمل باحث علم الأعصاب واختصاصي الأيض مارك تيتغماير وفريق بحثه في معهد ماكس بلانك لأبحاث الأيض على مهمة لتغيير هذا الوضع.

مقاربتهم في الدراسة؛ هي إعطاء المتطوعين في الدراسة أطعمة مختلفة، والطلب منهم إكمال المهام السلوكية المعقدة قبل تناول الطعام، وقياس مستويات مصل الدم مع نشاط الخلايا العصبية في الدماغ.

وينظر تيتغيماير إلى صورة على شاشة الكمبيوتر في مكتبه، التقطت على شاطئ برايتون في مدينة نيويورك في عام 1976. فهناك في الصورة؛ مئات من الناس كانوا يرتدون البكيني وملابس السباحة ويستمتعون بأشعة الشمس. “لقد أذهلتني هذه الصورة؛ لاحظت على الفور مدى نحافة أجسام الجميع. من شأن هذه الصورة أن تبدو مختلفة تمامًا لو التقطتها الآن، بعد 50 عامًا من ذلك التاريخ.

عدد الأشخاص المصابين بالسمنة المفرطة في الوقت الحاضر يبلغ ستة أضعاف عددهم في السبعينيات من القرن الماضي. وفي دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية OECD، يعاني ما يقرب من نصف الراشدين (من يبلغ 20 سنة وأكبر) وواحد من كل ستة أطفال من الوزن الزائد (3)، وهذا الاتجاه آخذ في الارتفاع. التبعات ضارة بالتأكيد، بدءًا من ضيق التنفس ومشكلات المفاصل إلى ارتفاع ضغط الدم والسكري وأمراض القلب والأوعية الدموية. ماذا حدث من خلل؟

الأيض المتوازن

الحفاظ على التوازن أمر بالغ الأهمية للحفاظ على صحة أجسامنا. فإشارات الجسم المختلفة تخبرنا عما إذا كانت مستويات الطاقة والإماهة (الارتواء بالماء) ما تزال ثابتة، فتُرسل هذه الإشارات إلى الدماغ من خلال مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار المتميزة.

على سبيل المثال، إذا كان هناك خلل في التوازن بين مدخول الطاقة واستهلاكها، فإن الجسم يشعرك بالجوع. بعد ذلك، ترسل الخلايا الحساسة للضغط في المعدة إشارة عندما تكون المعدة ممتلئة، ويخلق الدماغ شعورًا بالشبع لمنعنا من الإفراط في تناول الطعام.

ومع ذلك، فإن الغرض من الإشارات الأخرى هو إنشاء احتياطيات. يمكن لهذه الإشارات أن تتفوق على القوى التي تسعى إلى تحقيق التوازن، مما يدفعنا إلى تناول سعرات حرارية أكثر مما نحتاجه.

التكيف مع عدم ندرة الطعام

لكي نفهم مشكلة السمنة الواسعة الانتشار اليوم، فإنه يتعين علينا أن ننظر إلى الماضي ــ وبشكل أكثر دقة، التاريخ التطوري لعملية الأيض عند البشر. تعمل أدمغتنا وأجسامنا بالطريقة نفسها التي كانت تعمل مع أسلافنا.

أسلافنا لم يسبحوا في بحيرات سكر ولم يقطفوا قطع شوكولاتة من أشجار؛ ولكن كانت هناك ندرة في الطعام في كثير من الأحيان، فلقد كان الناس يعانون المجاعات في كثير من الأحيان. وقد تكيفت عملية الأيض لدى البشر مع هذه الظروف المعيشية على مر القرون.

إن التطور يخبر الدماغ والبدن بأن الطعام ليس متاحًا دائمًا. كلما كان هناك وفرة من الطعام، اعتدنا أن نملأ بطوننا حتى نكون مستعدين للأوقات العجاف،” كما يوضح تيتغماير. وهناك إشارات الشبع ـ على سبيل المثال ـ يتم تجاوزها عن طريق تنشيط جاهز أو نظام المكافأة (4) حتى لو كانت المعدة ممتلئة بالفعل.

ويلعب الناقل العصبي الدوبامين دورًا مهمًا في هذه الحالة. ويقوم نظام إشارات آخر (5) بتقدير محتوى الوجبة الغذائية من الطاقة وتعمل على إعداد الجسم وفقًا لذلك قبل أن تضع أول لقمة في الفم.

وتشارك في هذه العملية الخلايا العصبية الموجودة في منطقة ما تحت المهاد في الدماغ، وتسمى “عصبونات الجوع”. “هذه الخلايا تنشط قليلاً فقط عندما نكون في حالة شبع. ولكن عندما نشعر بالجوع، تصبح هذه الخلايا نشطة جدًا.

وقد أظهرت الأبحاث أن الخلايا العصبية الخاصة بالجوع لدى الفئران تهدأ فورًا (يخمد نشاطها) عندما تبدأ في قضم قطعة من الشوكولاتة.

هذه الخلايا العصبية هي بمثابة لوحة مفاتيح switchboard أيضية: يتواصل الدماغ مع الجهاز الهضمي عبر العصب المبهم والمسالك العصبية في الحبل الشوكي. كما تقوم الهرمونات المنتجة في الأنسجة الدهنية ذات اللون البني وفي المعدة وفي البنكرياس بتنظيم توازن الطاقة في الجسم، كما أنها تخمد نشاط نفسها عندما تتمكن الفئران من شم الشوكولاتة فقط، ولكنها غير قادرة على أكلها.

ومع ذلك، ستستأنف الخلايا العصبية نشاطها بعد فترة إذا لم يصل الطعام إلى معدة الفأر. “وهذا يشير إلى أن الجسم، سواء كان لدى الفئران أو البشر، يتوقع أن تحتوي الأطعمة على محتوى معين من السعرات الحرارية ويجهز نفسه بناءً على ذلك.”

الشكل: لوحة مفاتيح switchboard الأيضية: يتواصل الدماغ مع الجهاز الهضمي عبر العصب المبهم والمسالك العصبية في الحبل الشوكي. كما تنظم الهرمونات المنتجة في الأنسجة الدهنية البنية وفي المعدة وفي البنكرياس توازن الطاقة في الجسم.

دور الإشارات

ما الدور الذي تلعبه هذه الإشارات الأيضية، التي نشأت خلال مسار التطور، في زيادة وزن الجسم اليوم في جميع أنحاء العالم؟

يوضح تيتغيماير: “هناك الكثير من التكهنات حول هذا الأمر، بدءًا من ابتعاد المجتمع عن العمل البدني إلى فكرة أننا نأكل اليوم أكثر مما كان يأكله أسلافنا في العصور الغابرة”.

نعلم الآن أن العامل الرئيس وراء الارتفاع الكبير في معدلات السمنة هو أننا نأكل بشكل مختلف اليوم عما اعتاد أكله الأسلاف.” على سبيل المثال، المنتجات فائقة المعالجة (6) تحتال على إشارات الجوع [قرقرة المعدة، الصداع في الجسم، رعشة في الجسم، ضعف الطاقة، أو ضعف التركيز (7)] بعدة طرق.

وغالبًا ما تكون هذه الأطعمة غنية بالسعرات الحرارية، مثل البيتزا الجاهزة، حيث يحتوي كل 100 غرام منها على ما يقرب من خمسة أضعاف السعرات الحرارية الموجودة في 100 غرام من التفاح. ولكن لا توجد إشارة استقلابية (أيضية) تخبرنا بالحد من حصص الغذاء (الوجبة الغدائية) وفقًا لذلك.

والمستقبلات الميكانيكية (نوع من “مستشعرات الضغط”) [المستقبل الميكانيكي هو عصبون حسي يستجيب للضغط الميكانيكي (8)] في جهازنا الهضمي لا تساعد هنا أيضًا لأنها لا تفرق بين ما إذا كان مصدر الشبع تفاحًا أو بيتزا.

علاوة على ذلك، فإن مزيج البروتينات والسكريات والدهون التي تميز المنتجات المصنعة تحفز مسارات إشارات متعددة في وقت واحد، مما يؤدي إلى تنشيط جهاز المكافأة (في الدماغ) بطرق مختلفة. يؤدي هذا إلى زيادة محسوسة بشكل قوي في محفزات المكافأة [هو أي مؤثر أو حدث أو نشاط، يكون لديه القدرة على جعلنا نقترب منه ونستهلكه (4)].

المحليات الاصطناعية يمكن أن تشعرك بالجوع

المحليات الاصطناعية (بدائل السكر) (9) هي مشكلة ممكنة أخرى. على الرغم من أنها تهدف إلى خفض السعرات الحرارية، وذلك باستبدال السكر، فإن برنامجنا الداخلي للتنبؤ بالسعرات الحرارية يؤدي إلى فشل عملية التوقع هذه: “عندما يعتاد الجسم السكر في القهوة، فإنه يتوقع الحصول على مقدار معين من السعرات الحرارية.

ويستعد الجسم وفقًا لذلك، على سبيل المثال، بزيادة مستوى الأنسولين الفرز. “وحين لا يدخل الجسم أي كمية سكر على الإطلاق، خلافاً لتوقعه، يستجيب الجسم بالشعور بالجوع. هذه هي الكيفية التي يمكن أن تؤدي بها المحليات إلى زيادة استهلاك عدد السعرات الحرارية اليومي (10)، في حين إن من المفروض، في الواقع، أن تؤدي إلى العكس [خفض السعرات الحرارية المستهلكة].

مثال آخر على الكيفية التي يمكن للأطعمة الحديثة أن تؤدي إلى اختلال عملية الأيض هو التأثير السمي (ويقال له التأثير الإدماني) للسكر والدهون مجتمعة. وقد اكتشف تيتغماير وفريقه السبب وراء صعوبة مقاومة أطعمة مثل الآيس كريم والمعكرونة بالزبدة وكعكة الكريمة.

وعرض الباحثون على الخاضعين للاختبار صورًا لأطعمة تحتوي على نفس عدد السعرات الحرارية، ولكن بمحتوى مختلف من المغذيات الكبروية [كالسكر والمدهون والبروتينات] (11). وكانت بعض الأطعمة مرتفعة بشكل خاص في محتواها من السكر، والبعض الآخر في محتواها من الدهون، وبعضها في كليهما.

وقد طُلب من الخاضعين للاختبار تعيين قيمة نقدية للأطعمة المعنية بناءً على درجة تفضيلهم لها. وقد خصص المشاركون أعلى القيم للأطعمة الغنية بالسكر والدهون.

والسبب في ذلك هو أن محفزات المكافأة التي يفرزها دماغنا عندما نستهلك السكر أو الدهون لا يمكن مقاومتها. فتعمل مسارات الإشارة المعنية على طرق مختلفة من الجهاز الهضمي إلى الدماغ.

كما تمكن الباحثون في مدينة كولونيا الألمانية من إظهار أن كلا المسارين ينتهيان في موقع معالجة المكافأة – الدماغ المتوسط midbrain، حيث يكون لهما تأثير هائل من خلال إفراز الدوبامين.

و”الأطعمة التي تحتوي على السكر أو الدهون تسبب إفراز الدوبامين في الدماغ المتوسط. يقول تيتغماير: “عندما يحتوي الطعام على كليهما في نفس الوقت، يُضخم التأثير”. “ويشار إلى هذا التأثير باسم” المضاف الفائق [يشير تأثير المضاف الفائق للتكامل متعدد الحواس إلى الظاهرة التي ينتهي فيها التأثير المشترك للمدخلات الحسية المتعددة إلى تأثير أكبر على الإدراك الحسي أو الإدراك أو السلوك من مجموع تأثيرات كل منها على حدة”.

وهناك “المعكرونة وحدها أو صلصة الكريمة بمفردها ستجعل الدماغ سعيدًا، لكن المعكرونة عليها صلصة الكريمة تخلق إحساسًا حقيقيًا بالنشوة. لماذا هذا يبقى لغزًا..؟

هناك عدد قليل جدًا من الأطعمة الموجودة في الطبيعة التي تحتوي كميات كبيرة من السكر والدهون في الوقت نفسه، مثل حليب الثدي، على سبيل المثال. هذا هو أول طعام نستهلكه، وهو ذو أهمية اجتماعية كبيرة بالنسبة لنا، ويمكن أن يكون ما يُظهر الضغط التطوري الضروري ويجعلنا متقبلين جدًا لهذا المزيج من العناصر الغذائية. لكن ليس من السهل إثبات هذه النظرية.

ويقوم باحثون بقياس التغيرات في عمليات التمثيل الغذائي عن طريق التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني لمراقبة تفاعلات المكافأة التي تثيرها الأطعمة في الدماغ، مثل اللبن المخفوق عالي الدهون والسكر. والمشروبات من هذا النوع من الأطعمة تمنحك دفعة من الدوبامين من أول رشفة. وعندما تبدأ المعدة في هضم اللبن المخفوق بعد حوالي 15 دقيقة، تُفرز مادة الدوبامين مرة ثانية.

كما “تنتقل الإشارة من المعدة عبر شبكات الخلايا العصبية في الدماغ التي تتحكم في الدافع [الرغبة (12)] وسلوك تكوين العادات أو التفضيلات (التعلم الشرطي). ويوضح تيتغيماير أن هذه الأشياء تقرن بين اللبن المخفوق والمكافأة، مما يجعلنا نميل إلى تناول مخفوق لبن آخر في المرة القادمة.

وبالتالي، فإن ما نأكله يؤثر في تفضيلاتنا، وتؤثر بدورها فيما نأكله – في حلقة من ردود فعل يمكن أن تتحول إلى حلقة مفرغة. وقد ظهر هذا المفهوم أيضًا في تجربة أخرى أجراها باحثون في مدينة كولونيا، حيث أضاف المشاركون في الدراسة نصف كوب من البودنغ عالي الدهون والسكر إلى وجبتهم الغذائية اليومية. بعد ثمانية أسابيع، كان من الواضح أن الذين لم يكتسبوا وزنًا اضافيًا ولم لم يكن تفاعلهم مع هرمونات الجسم مختلفًا عما كانوا عليه في البداية (قبل ثمان أسابيع). ومع ذلك، فإن البودنغ جعل الخاضعين للاختبار يفضلون بشكل أقوى الأطعمة الدهنية، كما كان تشكُّل عادات الأكل مختلفًا عن مجموعة الضبط. وخلص الباحثون إلى أن الاستهلاك المنتظم للأطعمة الغنية بالكربوهيدرات والدهون والسكر يمكن أن يغير من التوصيلات بين خلايا الشبكات العصبية في الدماغ دون تغيير في وزن الجسم أو الأيض.

تغيير العادات عن طريق جذع الدماغ

هل يؤدي تناول حلوى البودنغ الغنية بالدهون عمومًا إلى خلل إدراكي (15)؟ كما يبين تيتغماير: «بالتأكيد لا، ولكن يبدو أنه يغير الطريقة التي يغير بها الناس تعلمهم الشرطي (13. والأهم من ذلك، أن معرفة كيف نغير تفضيلاتنا الغذائية يشمل جذع الدماغ، وهو أحد أقدم أجزاء الدماغ لدى البشر. تؤثر التغييرات في تلك المنطقة من الدماغ في إدراكنا الحسي وسلوكنا في جميع المجالات. هل من الممكن تغيير العادات الغذائية بعد تشكلها؟ هز كتفيه وقال تيتغيماير: “هذا هو السؤال، هنا! على أية حال، أثبتت التجارب التي أجريت على الفئران أن عادات الأكل ليست ثابتة. ستتحول الفئران إلى عادات أكل قليلة الدهون إذا فُرض عليها وجبة غذائية قليلة الدهون على مدى فترة طويلة من الزمن. سيتعين علينا إجراء المزيد من الأبحاث لمعرفة المدة التي سيحتاجها الإنسان حتى يتبنى ذهنيًا نظامًا غذائيًا مفروضًا من الخارج في البداية.

يكافئ دماغنا بإفراز الدوبامين السعرات الحرارية الفائضة التي نتناولها – سواء كانت وجبات جاهزة ذات سعرات حرارية عالية، أو رغبتنا في السكر مع الدهون، أو عادات الأكل الأخرى التي نحبها – بمشاعر السعادة. يمكن أن تكون هناك تبعات وخيمة لذلك، حيث أن تناول الطعام غير الصحي وزيادة الوزن يمكن أن يؤدي إلى أمراض مثل مرض السكري من النوع 2، مما يجعل الجسم أكثر مقاومة للأنسولين. والغرض الأساسي من هذا الهرمون هو الحفاظ على مستويات السكر في الدم ثابتة. مقاومة الأنسولين تعني أن خلايا الجسم لم تعد قادرة على امتصاص السكر بشكل كافٍ من مجرى الدم. يؤثر الأنسولين أيضًا في مركز المكافأة في الدماغ وذلك بتثبيط إفراز الدوبامين. “ونتيجة لذلك، يزيد طلب الجسم من الدهون والسكر لاستيفاء نفس تأثير المكافأة”، يكما يبين تيتغيماير.

وبالتالي، على المرضى المصابين بداء السكري من النوع 2 أن يستهلكوا سعرات حرارية أكثر من الأشخاص الأصحاء حتى يشعروا بالرضا، مما يؤدي إلى زيادة وزن أجسامهم. يؤدي الوزن الزائد بدوره إلى تعزيز تكوين مواد التهابية في الجسم تمنع الدافع والتحفيز. ومن الصعب الخروج من هذه الحلقة المفرغة بمجرد الوقوع في شباكها.

الدواء وحده غير كافٍ

هل يمكن للأدوية الحديثة أن تزودنا بالحل؟ أُشيد مؤخرًا بالمكونات النشطة المعروفة باسم ناهضات مستقبل الببتيد الشبيه بالجلوكاجون-1 (الـ GLP-1 ) (14) باعتبارها علاجًا جديدًا مبهرًا للسمنة. تنظم هذه الأدوية نسبة السكر في الدم والأنسولين وتحد من الشهية. المعدة تفرغ بشكل بطيء أكثر [لا يشعر بالجوع بسرعة]، وبالتالي يشعر الشخص بالشبع بسرعة أكثر. علاوة على ذلك، أثبت تيتعماير وفريقه البحثي أن مثل هذه الأدوية تؤثر أيضًا على نظام المكافأة في الدماغ. ويوضح: “بيد أني لا أعتقد أن السمنة يمكن علاجها بالأدوية فقط”. “بدون تغيير سلوك الفرد وتعديل عادات الأكل لديه، لن ننجح محاولة علاج السمنة.”

في بحثهم، أثبت تيتغماير وزملاؤه كيف أن الاضطرابات الأيضية هي السبب وراء الكثير من الحالات المرضية الأخرى إلى جانب السمنة والأمراض ذات العلاقة، بما فيها الخرف وربما مرض باركنسون.

يقول تيتغماير: “كلما تعلمت أكثر في هذا المجال، كلما أدركت أن زيادة الوزن لا علاقة لها بالافتقار إلى قوة الإرادة أو الانضباط. إذا لم تُضبط عملية الأيض، فمن الصعب جدًا السيطرة عليها. جسمنا يملي علينا ما نأكله.” الشخص الذي يختار تناول بودنغ الشوكولاتة بدلًا من تناول السلطة، خلافًا لمصلحته، كان هذا القرار بفضل ادمان دماغه المتوسط midbrain [المسؤول عن الاستجابة السلوكية] على الدوبامين.

من صميم الموضوع

إن التغيرات في الأطعمة التي نتناولها هي جزئياً السبب في ارتفاع انتشار معدلات السمنة في جميع أنحاء العالم. فالدهون والسكريات المضافة تحشو الأطعمة بالسعرات الحرارية، علاوة على ذلك، لها كذلك بالتزامن تأثير على مركز المكافأة في الدماغ.

تفرز الأطعمة الدهنية والسكرية الكثير من هرمون الدوبامين في الدماغ، مما يعزز السلوك المكتسب (تكوين عادة) وتفضيل مثل هذه الأطعمة.

وقد لوحظ في الفئران كيف يمكن تغيير عادات الأكل السيئة وتفضيلات الأكل المكتسبة، ولكن لا يزال من غير الواضح إلى أي مدى يمكن أن يحدث هذا التغيير نفسه بالنسبة للبشر.

ـــــــــــــــــــــــــــ

مصادر من داخل وخارج النص

1- https://ar.wikipedia.org/wiki/الأخلاق_عند_أرسطو

2 – ” بيلوجيًا، يسمح تنظيم الجينات وتنظيم الأيض للكائنات الحية بالتكيف مع بيئتها والحفاظ على الاستتباب.” ترجمناه من نص ورد على هذا العنوان:

https://en.wikipedia.org/wiki/Regulation

3- https://www.moh.gov.sa/awarenessplateform/ChronicDisease/Pages/Overweight-and-Obesity.aspx

4- https://ar.wikipedia.org/wiki/نظام_المكافأة

5- https://ar.wikipedia.org/wiki/تأشير_الخلية

6- “الأطعمة فائقة المعالجة: تحتوي الأطعمة فائقة المعالجة عادة على خمس مكونات أو أكثر وتحتوي العديد من المواد المضافة والمكونات التي لا تستخدم عادة في الطهي المنزلي، مثل المواد الحافظة والمستحلبات والمحليات والألوان والنكهات الاصطناعية. هذه الأطعمة عموما لها عمر افتراضي طويل. ومن الأطعمة فائقة المعالجة الآيس كريم والنقانق ورقائق البطاطس والخبز المنتج بكميات كبيرة وحبوب الإفطار والبسكويت والمشروبات الغازية والزبادي بنكهة الفاكهة والحساء الفوري وبعض المشروبات الكحولية. تحتوي الأطعمة فائقة المعالجة على مستويات عالية من الدهون المشبعة والملح والسكر.” مقتبس ببعض التصرف من نص ورد على هذا العنوان: