Jak na mózg wpływa cukier i sztuczne słodziki? Nowe odkrycie na temat słodkiego smaku

Na łamach „Cerebral Cortex” opublikowano wyniki badań laboratoryjnych, które wskazują, że długotrwałe spożywanie substancji słodzących może trwale zakłócać działanie tzw. układu nagrody odpowiadającego za motywację.

W czasopiśmie zaprezentowano artykuł naukowców z Francji, USA i Polski – z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN oraz Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego UW (ICM UW) – dotyczący neurobiologicznych efektów długotrwałego spożywania substancji słodzących, np. na tzw. układ nagrody.

Co to jest układ nagrody i jaki ma związek ze słodkim smakiem?

„Układ nagrody to podsystem mózgu odpowiadający za motywację – dla przykładu, bez niego zapewne odbijalibyśmy się w nieskończoność po zamkniętym pokoju niczym zombie, nie będąc w stanie ani zniechęcić się naszą sytuacją, ani zainteresować się klamką u drzwi. Jednym z bodźców silnie oddziałujących na ten układ jest słodki smak, co może mieć związek z tym, że dla większości ssaków znalezienie czegoś słodkiego to sygnał, że znalazły się u nadzwyczaj obfitego źródła energii, które warto w pierwszej kolejności wyeksploatować" – opisuje współautor publikacji, dr Miron Kursa z ICM.

Jak słodki smak wpływa na motywację do działania?

W eksperymencie naukowcy chcieli sprawdzić, co się dzieje, gdy układ nagrody jest aktywowany na okrągło przez ciągły dostęp do słodyczy.

Do badania wykorzystano myszy laboratoryjne, które przez dłuższy czas miały dostęp do wody słodzonej sacharozą (cukrem spożywczym) lub słodzikami (sacharyną i sukralozą), co symuluje schemat konsumpcji tych substancji przez ludzi.

Zachowania zwierząt były następnie badane m.in. w tzw. mysim kasynie wzorowanym na stosowanym w psychologii Iowa Gambling Task.

Mysz ma w nim do wyboru cztery ramiona o różnym stopniu ryzyka. W bardziej ryzykownych mogą znaleźć więcej chrupek, ale jest też większa szansa, że część z nich będzie nieprzyjemnie gorzka; w bezpiecznych ramionach chrupek jest mniej, za to szansa, że są one niejadalne, jest dużo niższa.

Słodziki mogą sprawiać, że podejmujemy decyzje szybciej niż po spożyciu cukru

Badanie wykazało, że słodziki powodują „usztywnienie” decyzji podejmowanych przez zwierzęta, które bardzo szybko i stabilnie wybierają konkretne ramiona, słabo zważając na opłacalność swojego wyboru – tłumaczą naukowcy ICM.

Może to oznaczać, że po słodzikach mniej zastanawiamy się nad działaniem i w mniejszym stopniu kontrolujemy własne zachowanie. Wyniki sugerują również, że istnieją osobnicze różnice w podatności na efekty wywołane przez badane substancje.

„Zaobserwowaliśmy zachowania konsystentne z upośledzeniem funkcjonowania układu nagrody, takie jak usztywnienie zachowania czy rezygnacja z eksploracji. Co ciekawe, słodziki podnosiły sztywność wyboru i szybkość jego podejmowania znacznie mocniej niż cukier spożywczy" – komentuje dr Kursa.

„Stwierdziliśmy także znaczącą zmienność między różnymi osobnikami – pewne myszy reagowały mocniej, a pewne wydawały się odporne. Można tłumaczyć to tym, że z ewolucyjnego punktu widzenia sytuacja ciągłej obfitości wysokokalorycznego jedzenia jest bardzo rzadka i nie ma presji selekcyjnej na wykształcenie jednolitej odpowiedzi” – tłumaczy badacz.

Obserwacje behawioralne znalazły też potwierdzenie w analizach neurobiochemii mózgu, które wykazały zmiany w strukturach związanych z układem nagrody, przy braku istotnych zmian w ogólnym metabolizmie zwierząt. Analizy molekularne pokazały też różnice w mechanizmie działania sacharozy i słodzików.

Czym się różni działanie sacharozy od słodzików?

Wszystkie badane substancje zaburzały obrót dopaminy (neuroprzekaźnika, zwanego hormonem szczęścia) w korze przedczołowej.

• Sacharoza w cukrze wydaje się powodować ten stan poprzez przesterowanie ciała migdałowatego, znane jako ośrodek przetwarzania emocji.
• Sacharyna w sztucznych słodzikach oddziałuje natomiast poprzez przednią część wyspy, czyli strukturę odpowiedzialną m.in. za unikanie negatywnych skutków podejmowanych wyborów.

„Naturalnie istnieje potrzeba dalszych badań, ale nasze wyniki pokazują, że nie ma słodyczy bez konsekwencji, nawet jeśli nie są one widoczne na pierwszy rzut oka” – podsumowuje dr Miron Kursa z ICM.