U eksperimentima ponašanja sa voćnom mušom Drosophila melanogaster, istraživački tim sa Instituta za zoologiju Univerziteta u Kelnu proučavao je kontrolu unosa hrane u mozgu. Slično kao kod ljudi, molekuli slični insulinu regulišu unos hrane kod voćnih mušica. Između ostalog, na to utiče sistem neurotransmitera koji posreduje u donošenju odluka.
Sistem koristi neurotransmiter oktopamin, molekul povezan sa noradrenalinom. Neurotransmiter određuje da li se uspomene na unos ugljenih hidrata čuvaju u dugoročnoj ili kratkoročnoj memoriji.
Ova odluka se donosi u zavisnosti od nivoa unutrašnjih energetskih rezervi, što zauzvrat ima odlučujući uticaj na ponašanje u ishrani u budućnosti. Studija, koju je vodio profesor dr Henrike Šolc, objavljena je u časopisu eLife pod naslovom „Oktopamin integriše status unutrašnjeg snabdevanja energijom u formiranje sećanja u vezi sa hranom“.
Istraživači su istraživali kako blagi post i smanjeni nivoi glikogena u masnom i mišićnom tkivu utiču na percepciju ugljenih hidrata u voćnim mušicama. Glikogen, oblik skladištenja glukoze, skladišti se u masnom tkivu i uglavnom se koristi kao energija u mišićima. Informaciju o energetskim rezervama ovih tkiva oktopamin integriše u sistem donošenja odluka i utiče na biomehaniku mozga.
Prethodne studije su pokazale da prejedanje može dovesti do povećanja nivoa glikogena kod životinja i ljudi. U eksperimentu, voćne mušice su genetski modifikovane da bi imale veći nivo glikogena.
Tokom posta, povećane rezerve energije rezultiraju formiranjem veoma stabilne memorije koja ne nestaje kada se hrana ponovo konzumira. Ovo je takođe slučaj ako je nutritivna vrednost sledećeg obroka zapravo dovoljna da nadoknadi deficite izazvane postom. Memorija izaziva povećan unos hrane.
Ako je nivo glikogena bio veoma visok, unos ugljenih hidrata u eksperimentu je samo doveo do niskog efekta nagrađivanja u mozgu. Ovaj smanjeni efekat podstakao je želju da se nastavi da jede.
Ako je unos hrane bio dovoljan ili je bilo dovoljno energije u životinji, sistem donošenja odluka je zauzvrat potiskivao formiranje tako dugotrajnijeg pamćenja u vezi sa izvorom hrane. Ovo je bilo nezavisno od sadržaja ugljenih hidrata u hrani, ili od toga da li je bila obogaćena proteinima. Generalno, nivo glikogena nije imao uticaja na to kako su voćne mušice procenjivale hranu obogaćenu proteinima.
U zavisnosti od nivoa energije, oktopamin je odgovoran za to kakva se vrsta pamćenja formira kao odgovor na unos hrane: hrana koja inače nudi dovoljnu nutritivnu vrednost više se ne doživljava kao dovoljno nagrađujuća. Rezultat može biti prejedanje—bez obzira na nutritivnu vrednost ili vrstu hrane.
„U drevnim vremenima, kada je hrana bila ograničen ili oskudan resurs, ovaj mehanizam je možda služio za stvaranje rezervi energije kada je hrana bila dostupna. U vremenima viška hrane, dugotrajno pamćenje izvora ugljenih hidrata može podržati prekomerni unos hrane— i na taj način doprinose razvoju gojaznosti“, rekao je stariji autor Henrike Šolc.
Ne postoje studije koje dokazuju sličan mehanizam kod ljudi, ali pošto su uključeni molekuli veoma slični kod voćnih mušica i ljudi, istraživački tim sugeriše da mehanizam funkcioniše na sličan način. Rezultati bi stoga mogli da objasne zašto je teško izgubiti težinu: ako sećanje na efekat nagrađivanja hrane nadmašuje efekat nagrađivanja i zasićenja stvarnog unosa hrane, to može dovesti do povećanog unosa hrane.
Šolc je zaključio: „U budućnosti bi moglo biti važno otkriti kako izbrisati ovo dugotrajno pamćenje kako bi gubitak težine postao lakši“.
