مصرف غذا، موجب تأمین موادمغذی و انرژی بدن می‌گردد و سیگنال‌های تولیدشده توسط موادغذایی در دهان با ایجاد حس خوشایند ذهنی پاداش و درنهایت سیری همراه هستند. سیگنال‌های تولیدشده در معده منجر به سیری گشته و همچنین می‌توانند منجر به ترجیح و یا سیری شرطی برای طعم‌هایی گردند که از راه دهان حس‌می‌شوند. در‌این بحث، طعم و مزه و سایر عملکردهای چشایی در دهان و معده بررسی‌گشته و نشانداده می‌شود که بعد‌از رسیدن غذا به روده، چگونه با تولید سیگنال در‌این پاداش، سیری و اثرات شرطی (Conditioned Effects) مشارکت می‌کنند.
درک این نشانه‌های هشداردهنده و برهمکنش آنها در مغز، پایه و اساس مهمی برای درک کنترل مصرف غذا و اختلالات آن را در اختیار ما قرار می‌دهد که در‌آن سیگنال‌های گرسنگی، سیری و پاداش‌غذایی(Food reward) ممکن‌است تغییر نمایند.
چشایی و سایر گیرنده‌های مربوط به مادهغذایی در حس‌چشایی در دهان و دستگاه‌گوارش، نقش مهمی در مقدار پاداش و به‌وجود‌آمدن احساس‌لذت‌از خوردن غذا در دهان دارند. علاوه‌بر طعم، سایر فرایندهای حسی دهان شامل بافت دهان، همانند اثرات بویایی، بینایی و شناختی، در مقدار پاداش عطر و طعم غذایی نیز مشارکت دارند.
حداقل ۵کلاس از گیرنده یا حسگرهای چشایی T1R2+T1R3 برای شیرینی، کانال سدیم ENAC برای شوری، T2Rs برای تلخی و TRC بیان‌کنندهPKD2L1 برای ترشی‌و T1R1+T1R3 برای‌اومامی (Umami)(طعم خوش لذتبخش) برای حس‌کردن مادهغذایی و انتقال هشدار‌ها به مغز، با بخش روسترالِ (Rostral)هسته‌های نواری‌شکل (NTS) (اولین سیناپس در سیستم عصبی مرکزی) وجود دارد. وقتی طعم غذا به مغز می‌رسد، همراه با ورودی‌های بویایی و بینایی، می‌تواند حالت فیزیولوژیکی ازجمله تولید‌بزاق و ترشح هورمون‌ها را تغییر‌دهد.
ایجاد این پاسخ‌ها از جانب مغز (Cephalic) توسط بینایی، بویایی و طعم موادغذایی پیش‌از خوردن غذا، اغلب از‌طریق سیستم پاراسمپاتیک برای تغییر حالت‌های فیزیولوژیک و ترشح هورمون‌هایی مانند: انسولین، گرلین و پلی‌پپتید پانکراسی (PP) تعدیل‌می‌شود. یک محرک خوشایند در‌مقایسه با محرک غیرخوشایند (Non-palatable)، باعث آزادشدنPP سفالیک بیشتری می‌شود و آزادشدنPP سفالیک به درشت مغذی‌ها وابسته است.
پیشنهاد شده‌است که نگرش‌های روانی و یا شناختی نسبت به موادغذایی می‌تواند بر پاسخ فاز سفالیکِ فرد تأثیر‌گذارد. اخیراً گزارش شده‌است که سلول‌های چشایی در دهان انواع مختلفی از پپتیدها مانند پپتید شبه‌گلوکاگون1(GLP-1)، کوله‌سیستوکینین(CCK) و پپتید PYY) YY) را بیان‌می‌کنند. در جوندگان، این پپتیدها ممکن‌است بر حساسیت به ترشی و شوری تأثیر‌گذارند.
حس‌کردن‌غذا در دهان، علاوه‌بر طعم غذا، اطلاعات مربوط به ویسکوزیته مادهغذایی، بافت چربی و دما را نیز انتقال‌می‌دهد که توسط پاسخ نورون‌ها در مناطق کورتیکال اولیه و ثانویه چشایی نشانداده شده‌است. هنگامی‌که غذا وارد دستگاه‌گوارش(GI) می‌شود، طیف گسترده‌ای از گیرنده‌های معده فعال‌می‌شود و آزادشدن پپتید‌هایی مانندCCK ،PYY، گرلین و GLP-1 سلول‌های غدددرون‌ریز (Endocrine) را به‌صورت منطقه‌ای تحریک می‌کند که نقش بسیار مهمی در تنظیم دریافت غذا ایفا‌می‌نمایند. قند یا شیرین‌کننده تحویل‌داده‌شده به دستگاه‌گوارش از‌طریق انتقال‌دهنده‌های سدیم/گلوکز (SGLTs) برای تحریک آزادسازیGLP-1 عمل‌می‌کند. درمقابل، ترانسپورتر نوع2 گلوکز (GLUT2) در آزادشدنGLP-1 درگیر نیست. فعالسازی رسپتورهای تلخی در دستگاه GI نیز می‌تواند منجر به آزادشدن CCKیاPYY شود که می‌تواند بر عصب واگ (Vagal Afferents) تأثیر‌گذارد.
بااینحال، نقش گیرنده‌های چشایی روده در آزادسازی هورمون بحث‌برانگیز است. شیرین‌کننده مصنوعی (سوکرالوز) آزادشدن GLP-1 را با تأثیر‌بر سلـول‌هایL در مـوش‌ها و انسان‌ها در داخل بدن (In Vivo) القا نمی‌کند، اما باعث آزادشدن GLP-1 از سلول‌های انترواندوکرین(Enteroendocrine) موش در شرایط آزمایشگاهی می‌شود.
رسپتورهای معده برای موادمغذی مانند آمینواسیدها و اسیدهای چرب شناسایی‌شده‌اند. به‌عنوان‌مثال، GPRC6A و CaSR رسپتورهایی برای آمینواسیدها و FFARها برای اسیدهای چرب آزاد ازجمله FFA2 (GRP43) و FFA3 (GRP41)که گیرنده‌هایی برای اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه (SCFAs) تولیدشده توسط میکروبیوم روده هستند. این گیرنده‌ها در ترشح هورمون‌های پپتیدی مانند GLP-1 ،CCK و PYY با مشارکت در متابولیسم انرژی درگیر هستند. ازاین‌رو، گیرنده‌های چشایی در روده به‌تنهایی عامل ترشح هورمون پپتید و گیرنده‌های دیگر برای اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب نیستند و ترانسپورترهایی مانندSGLTs نیز در آزادشد هورمون پپتید درگیر می‌باشند. این هورمون‌های پپتیدی ممکن‌است به‌صورت محیطی یا مرکزی برای تأثیر در فرایندهای صورت‌گرفته در روده و مغز عمل‌کنند. آوران واگ که به بخش انتهایی NTS منتهی می‌شود، اطلاعات مربوط به برخی‌از موادمغذی در دستگاه‌گوارش را انتقال می‌دهد.
تجویز داخل معدی محلول‌های با طعم‌های مختلف، سیگنال‌های وابسته به سطح اکسیژن‌خون (BOLD) را در مناطق مختلف مغز موش تعدیل‌می‌کند؛ به‌عنوان‌مثال، گلوکز سیگنال‌های BOLD در قشر حلقوی قدامی(ACC)، قشر جزیره‌ای مغز (IC)، ناحیه‌ی تگمنتوم شکمی (VTA) و توده‌ی‌سیاه (SN:Substantia Nigra) را تعدیل‌می‌کند و آمیگدال و اومامی سیگنال‌هایBOLD در NTS، هیپوتالاموس و آمیگدال را تعدیل‌می‌کند. بااینحال، تزریق ساخارین، هشدارهایBOLD در VTA،SN، یا آمیگدال را با روش مشابه گلوکز تعدیل‌نکرد.
مهمتر اینکه، اگرچه گیرنده‌های چشایی در معده در آزادشدن هورمون پپتید درگیر هستند، اما در حس‌چشایی تأثیرنداشتند و این واقعیت که بیمارانی‌که غذا را از طریق لوله‌ی بینی، معده‌ای یا گاستروستومی دریافت‌می‌کنند، طعم غذا را حس‌نکرده و هیچ لذتی از خوردن آن نمی‌برند، شواهدی فراهم‌می‌کند که گیرنده‌های مربوط به چشایی در معده، در حس‌چشایی درگیر نیستند.
به‌طور‌خلاصه، گیرنده‌های چشایی در دهان و دستگاه‌گوارش، نقش‌های مختلفی در جذب موادغذایی ایفا‌می‌کنند (شکل مندرج در مقاله). گیرنده‌های‌چشایی در دهان، به‌طورعمده حس‌چشایی را تعدیل‌‌می‌نمایند که ویژگی طعم‌ها (Tastant) مانند شدت و مقدار پاداش و لذت را منعکس‌می‌کند. گیرنده‌های چشایی دهانی برای اثرات پاداش‌دهندگی کامل طعم‌شیرین ضروری هستند که در‌آن مصرف سوکروز در موش‌های فاقد ژنT1R3 کاهش‌می‌یابد.
گیرنده‌های چشایی و سایر گیرنده‌ها ازجمله گیرنده‌های شیمیایی در معده به فعال‌شدن سیستم اندوکرین برای آزادشدن هورمون‌های پپتید کمک‌می‌کنند و همچنین سیگنال‌ها را از‌طریق آوران‌واگ به مغز منتقل‌می‌کنند. درک بهتر مکانیسم حس‌کردن غذا در روده ممکن‌است به درمان بهتر بیماری‌های متابولیک ازجمله دیابت و همچنین اختلالات در کنترل مصرف موادغذایی بیانجامد.
تحقیقات تصویربرداری انسان ازجمله اثرات شناختی بر بررسی‌های تصویربرداری پاداش غذایی و عملکرد دستگاه‌گوارش انسان، فعالیت‌های مربوط به چشایی در IC ،OFC و درACC را به اثبات رسانده‌اند. فعالیت‌ها در بخش شکمیIC مربوط به سیگنال‌های اتونوم هستند و این منطقه حتی ممکن‌است تا حدودی با نواحی عامل چشایی همپوشانی داشته‌باشد.
هشدارهایOFC BOLD، مقدار پاداش و لذت‌ذهنی طعم غذا را نشان‌می‌دهند که به‌عنوان‌مثال با کاهش مقدار طعم غذا از مرحله تغذیه تا سیری می‌شود و توسط پپتیدهای روده‌ای، PYY وگرلین تعدیل‌می‌شوند. این واقعیت که OFC و ACC تأثیر شدیدی بر برچسب‌های شناختی و توجه انتخابی (که بر مزه و طعم غذا تأثیر می‌گذارد) دارند، بیانگر این موضوع است که OFC و ACC در روندهایی درگیر هستند که در‌آن اطلاعات شناختی، میزان خوش‌طعمی را تعدیل‌می‌کند. علاوهبراین، ACC در یادگیری پیــامد عمـل (Action-Outcome Learning) نقش دارد تا امکان یادگیری عملکردها برای کسب پاداش فراهم شود. ازاین‌رو قشرOrbitofrontal پیشانی چشمی و قشر حلقوی با ارائه مقدار پاداش (ازجمله اثرات شناخت و توجه بر مقدار پاداش) در کنترل رفتار تغذیه مشارکت دارند. با‌توجه به اثر شناختی بر عملکرد دستگاه‌گوارش، مشخص شده‌است که دستکاری شناختی می‌تواند پاسخ معده مانند تخلیه معدی را تعدیل‌کند و بر مصرف متعاقب موادغذایی تأثیر‌گذارد.
انجام تحقیقات بیشتر درمورد چگونگی تأثیر شناخت بر پاداش‌غذایی و عملکردGI در افزایش درک ما از کنترل مصرف موادغذایی مفید خواهد بود.
تعامل بین سیگنال‌های حسی دهانی و احشایی:
سیگنال‌های چشایی دهان، ترکیب ساختار و دما و اثرات بویایی حس‌شده از سوراخ های داخل بینی پشت گلو، تحقق مقدار پاداش لذت غذا و لذت‌های ذهنی، با فعالیت OFC و ACC مرتبط می‌باشند. جانوران ازجمله انسان‌ها برای به‌دست‌آوردن مقدار کمی از این سیگنال‌های دهانی کار می‌کنند. غذایی که مستقیماً به معده می‌رود یا به‌صورت داخل وریدی فراهم می‌شود، پاداش غیرشرطی (Unconditioned reward) سریع در مقادیر کوچک تولید‌نمی‌کند. اگرچه شرطی‌شدن غذای واقع در معده می‌تواند به‌صورت ولع آگاهانه حاصل گردد، گاهی میل نیز گفته می‌شود. هنگامی‌که مادهغذایی خورده شده به دستگاه‌گوارش می‌رسد، با ایجاد اتساع معده (با عدم سیری در تغذیه ساختگی [Sham Feeding] نشانداده شده است که موادغذایی از کانول معده یا دوازدهه تخلیه‌می‌شوند) باعث ایجاد احساس سیری‌می‌شود و اتساع معده تنها زمانی‌که غذا وارد دوازدهه شود رخ‌می‌دهد که در‌آنجا گیرنده‌های معده را فعال‌کرده و باعث بسته‌شدن اسفنکتر پیلور می‌شود. اگر میزان اتساع معده در پایان یک وعده‌‌غذایی کاهش یابد، ازاین‌رو میل به خوردن به‌سرعت در نخستینیان غیرانسانی مجدداً ایجاد‌می‌شود که احتمالاً یک اثر سیری غیرشرطی تولید شده دراثر اتساع معده است. علاوه‌بر اثرات غیرشرطی موادغذایی در معده، اثرات شرطی‌شده(Conditioned effects) نیز وجود دارد که به موجب آن پیامدهای پس‌از بلع یک رایحه (Flavor : عطر و طعم) می‌تواند بر مقدار پاداش رایحه بعدی تأثیر‌گذارد که در بخش زیر شرح داده شده‌است.
سیری حسی (Sensory-Specific با فرمان مرکز حسی) حالتی است که در‌آن یک مادهغذایی بعد‌از خورده‌شدن برای سیری، کمتر پاداش‌دهنده می‌شود، اما در غذاهای دیگر ممکن‌است پاداش‌دهنده باشند.
این پدیده در OFC تحقق می‌یابد و نه‌تنها اطلاعات حسی بلکه اطلاعات احشایی نیز دریافت می‌شود. ادغام بیشتر تمام این سیگنال‌ها ممکن‌است در هیپوتالاموس رخ‌دهد که تصاویری از OFCوPBN دریافت‌می‌کند. CTAs که شامل یادگیری پیوندی بین محرک‌های زبانی و احشایی می‌باشد، در موش‌ها مشاهده شده‌است.
به‌عنوان‌مثال، یک محلول با طعم جدید(CS) پس‌از احساس ناخوشی آزارنده (US) خورده‌نمی‌شود؛ هرچند محلول طعم‌دار قبل‌از شرطی‌شدن، پاداش‌دهنده بوده است. در موش‌های آزمایشگاهی، کسب این شرطی‌شدن به IC وابسته است اما تغییرات در NTS (که برفعالیت تمام مناطق چشایی جوندگان تأثیر می‌گذارد) رخ‌می‌دهد و CTA برای مدت زمان زیادی نیاز به حضور IC ندارد. CTAها به‌ندرت در نخستینیان غیرانسانی بررسی شده‌اند. اولویت‌های مشروط چشایی (CTPs :Conditioned Taste Preferences) به سیگنال‌های احشایی وابسته است که شامل کالری و موادمغذی می‌باشند که بخشی‌از محرک‌های غیرشرطی هستند. شرطی‌دارکردن می‌تواند سریع باشد و ظاهراً ترجیح برای یک محرک رایحه‌ای (مانند گیلاس درمقابل انگور) در مدت 15دقیقه اثر‌می‌گذارد. ظاهراً تأثیر پس‌از دهانی مستلزم وجود رسپتورهای مزه شیرینT1R2+T1R3 در معده نیست که در‌آن ترجیح طعم، مشروط به تزریق داخل معدی ساکاروز (در موش فاقد ژنT1R3) بود. یک مسیر هومورال در شرطی‌شدن پس‌از دهانی گلوکز (Postoral Glucose Conditioning) درگیر است زیرا آوران‌برداری احشایی (Visceral deafferentiation)، ترجیــح‌های طعـم شــرطی‌شــده بــا گلوکــز (Glucose-conditioned flavour preferences) را مختل‌نمی‌کند. علاوهبراین، هشدارهای هومورال تولیدشده توسطSGLT1 وSGLT3 معده و به میزان کمترGLUT2، ممکن‌است میل به خوردن قند پس‌از عبور از دهان را در موش‌ها تعدیل‌کند. پیشنهاد شده‌است که متابولیسم قند برای تحریک دریافت پس‌از دهانی و عملکردهای شرطی‌سازی، ترجیح (Preference-conditioning) قندها در موش‌ها ضروری نیست. جالب‌توجه است که جانوران غیرمحروم و سیر می‌توانند بازهم اولویت مشروط طعم (Conditioned Taste Preferences) شدیدی را کسب‌کنند.
مقدار انرژی موادغذایی می‌تواند اشتها و یا اولویت مشروط به یک مادهغذایی و همچنین سیری مشروط ایجاد‌کند. بسیاری‌از تحقیقات، اغلب درمورد اولویت مشروط ایجاد‌شده توسط غذا در دستگاهGI انجام شده‌است. در تحقیقات آتی، بیشتر درمورد این موضوع بررسی خواهد شد که سیگنال‌های ارسال‌شده پس‌از بلع‌غذا چگونه می‌توانند سیری مشروط (برای رایحه‌ای که با آنها جفت شده‌اند) ایجاد‌کنند که برای توسعه درک ما از سیری مشروط جالب خواهد بود، زیرا ممکن‌است مربوط به کنترل دریافت غذا و اختلالات آن باشد.
مادهغذایی ۲بار احساس می‌شود، ابتدا در دهان و سپس در معده. این سیگنال‌ها از‌طریق مسیرهای مختلف به‌طور جداگانه به سیستم‌عصبی مرکزی منتقل می‌شوند و در نواحی مانند قشر اوربیتوفرونتال هیپوتالاموس در نخستینیان با‌هم برهمکنش می‌دهند تا سیگنال‌های مربوط به پاداش ایجاد شود که بر دریافت غذا تأثیر می‌گذارند و در لذت ذهنی مزه و طعم و غذا منعکس‌می‌گردند. اثرات پاداش‌دهنده (Rewarding effect) مادهغذایی تولیدشده توسط غذا در دهان، از لحظه‌خوردن تا سیری کاهش‌می‌یابد و همچنین می‌تواند توسط سیگنال‌های معده بر یادگیری تأثیر‌گذارد که منجر به اشتها و سیری شرطی‌شده برای مزه غذا شود.
آمیگدال و قشر اوربیتوفرونتال در ارزیابی پاداش و اولویت مشروط و آزارنده (Aversion) درگیر هستند. تأثیر شناخت و توجه به طعم و مزه در قشر اوربیتوفرونتال و قشر حلقوی قدامی مشهود است. سیگنال‌هایی که از دهان سرچشمه می‌گیرند، نقشی اصلی را در مقدار پاداش‌غذایی ایفا‌می‌کنند که می‌تواند منجر به تصمیم‌گیری درمورد خوردن یا نخوردن آن غذا شود.
سیگنال‌هایی که از معده سرچشمه می‌گیرند، در پایان دادن به یک وعده‌‌غذایی درگیر هستند و ازاین‌رو در سیری نقش دارند. سیگنال‌های معده که از‌طریق مسیرهای عصبی و هومورال منتقل می‌شوند، می‌توانند اطلاعاتی درمورد محتوای متابولیک و تغذیه‌ای غذا در‌اختیار قرار‌دهند که با‌گذشت‌زمان می‌تواند منجر به اشتها و سیری آگاهانه برای مزه یک غذا شود و بر میزان پاداش غذاها تأثیر‌گذارد. این موضوع که این سیگنال‌ها تا چه حد می‌توانند تأثیر موادمغذی خاص بر دریافت غذا را تعدیل‌کنند، اهمیت زیادی در تحقیقات آتی خواهد داشت. علاوهبراین، موضوع اصلی بررسی این است که سیگنال‌های گرسنگی و سیری ارائه شده در هیپوتالاموس چگونه می‌توانند سیگنال‌های چشایی، بویایی و طعم را برای تولید سیگنال پاداش‌غذایی (که باعث خوردن می‌شود) را تعدیل‌کنند. به‌عنوان‌مثال در‌این‌مورد که سیگنال‌های گرسنگی و سیری چگونه به نواحی مربوط به پاداش (مانند قشر اوربیتوفرونتال) ارسال می‌شوند، اطلاعات کمی وجود دارد. داشتن اطلاعات بیشتر درمورد حس‌کردن مادهغذایی در دهان و معده و سیگنال‌های شناختی، در درک بهتر کنترل مصرف موادغذایی و پتانسیل اختلالات آن و اختلالات متابولیک اهمیت زیادی خواهند‌داشت. شناسایی پردازش عصبی سیگنال‌های حسی تولیدشده توسط اجزای شیمیایی موادغذایی، ممکن‌است منجر به تحقق درمان مبتلایان به اختلالات متابولیک شود و درک فرایندهای شناختی نزولی (Top-Down) ممکن‌است به بهبود درمان اختلالات خوردن کمک‌کند.
MRC Cognition and Brain Sciences unit, cawbndge Department of Experimental Psychology, Oxford
ثبت نظر