Denken Sie über die Essenszeit: Untersuchungen zeigen, wie das Gehirn die Abendessenuhr Ihres Körpers einstellt

Die Wissenschaft lernt, wie wir unser Bauchgefühl überwinden können. (Illustration von Emily Faith Morgan, Universitätskommunikation)

Wann Sie essen, ist genauso wichtig wie was Sie essen.

Viele Menschen nehmen ihre größte Mahlzeit des Tages zum Abendessen zu sich, wenn es schon dunkel ist und sie entspannen. Doch die Wissenschaft hat gezeigt, dass es gesünder ist, größere Mahlzeiten zu sich zu nehmen, während die Sonne scheint und der Körper aktiv ist.

Forscher der University of Virginia enthüllten am Freitag den ersten Schritt, um unser Gehirn dazu zu bringen, früher die Essensglocke zu läuten. Es liegt in ihrer Entdeckung einer Ansammlung von Neuronen, die auf die natürlichen Rhythmen unseres Körpers abgestimmt sind und Hunger auslösen.

Die in Science Advances veröffentlichte Forschung wurde im Labor des außerordentlichen Biologieprofessors Ali Deniz Güler durchgeführt.

Qijun Tang, ein Erstautor der Studie und Doktorand in Gülers Labor, der die Arbeit leitete, beantwortete Fragen von UVA Today zur Geist-Bauch-Forschung und wie die Wissenschaft die Verbindung zu unserem Vorteil neu verknüpfen will.

F. Was wollten Sie bei Ihrer Recherche herausfinden?

A. Menschen, die konstante Essenszeiten haben – zum Beispiel jeden Tag um 18 Uhr zu Abend essen – bemerken möglicherweise, dass sie zur Abendessenszeit hungrig sind, unabhängig davon, wann sie zuletzt gegessen haben. Dies gilt wie für den Menschen auch für viele Tiere. Wenn Sie Haustiere haben, ist Ihnen dieses Verhalten möglicherweise schon aufgefallen. Sie fangen an, sich vor dem Essen erwartungsvoll zu bewegen, normalerweise in der Nähe des Ortes, an dem sie normalerweise essen, auch wenn sie spät einen Snack zu sich genommen haben. Wie das Gehirn eine Mahlzeit vorhersieht, ist für Wissenschaftler seit mehr als einem Jahrhundert ein Rätsel. Unsere Forschung konzentrierte sich auf die Beantwortung dieser Frage.

F. Warum ist es so wichtig, wann wir essen?

A. Unser Körper hat im Laufe der Evolution ein biologisches Uhrsystem entwickelt, um die rhythmischen Ereignisse in unserer Umgebung effektiv zu verfolgen. Dieses System stellt sicher, dass zu den optimalen Tageszeiten angemessene Verhaltens- und physiologische Reaktionen erfolgen. Dies ist eine entscheidende Anpassung für das Überleben aller Organismen. Allerdings haben die Anforderungen des modernen Lebens die Synchronität zwischen unserer biologischen Uhr und unseren Verhaltensmustern gestört. Dieses Problem hat in den letzten zwei Jahrzehnten aufgrund der negativen Auswirkungen auf unsere Gesundheit, wie Fettleibigkeit, schlechte Schlafqualität usw., große Aufmerksamkeit erregt.

Es liegen umfangreiche Belege vor, die auf einen deutlichen Zusammenhang zwischen dieser Störung und der Entstehung lebensbedrohlicher Krankheiten hinweisen, von Stoffwechselstörungen über Krebs bis hin zur Alzheimer-Krankheit.

Zahlreiche Studien haben wiederum gezeigt, dass die Aufrechterhaltung der Ausrichtung auf unsere innere Uhr, beispielsweise die Beschränkung der Mahlzeiten auf die Tagesstunden, erhebliche gesundheitliche Vorteile mit sich bringt. Diese Ergebnisse wurden in Tier- und Menschenversuchen durchgängig beobachtet.

F. Wie haben Sie die Forschung angegangen?

A. Wir haben eine Kombination modernster neurobiologischer Werkzeuge verwendet, um Neuronen im Gehirn frei verhaltender Mäuse aufzuzeichnen und zu modulieren. Wir konnten herausfinden, wie bestimmte Neuronen im Gehirn in Erwartung einer Mahlzeit agieren und wie die Modulation der Aktivität dieser Neuronen die Fähigkeit von Mäusen hemmt, Essenszeiten vorherzusehen.

F. Was haben Sie entdeckt?

A. Wir haben herausgefunden, dass diese spezielle Gruppe von Neuronen im Gehirn die neuronale zirkadiane Uhr über den Zeitpunkt der Nahrungsverfügbarkeit informiert, die im Gegenzug den Körper auf die Nahrungsaufnahme vorbereitet.

F. Wie geht es mit der Forschung weiter?

A. Die von uns identifizierten Neuronen, die eine Mahlzeit vorwegnehmen, befinden sich in einer Gehirnregion namens dorsomedialer Hypothalamus, die unter anderem für ihre Fähigkeit bekannt ist, den Stoffwechsel zu steuern. Diese Neuronen sind in der Lage, stoffwechselrelevante Hormone wie Leptin zu erfassen, was sie zu idealen informationsintegrierenden Neuronen macht, die dann die zirkadianen Uhren in unserem Körper steuern können.

Tang und Kollegen führten die Forschung im Labor des Biologen Ali Deniz Güler durch. (Foto von Dan Addison, Universitätskommunikation)

Zukünftige Arbeiten, die sich auf diese spezifischen Neuronen konzentrieren, die wir hier identifiziert haben, werden es uns ermöglichen, bessere Strategien zu entwickeln, um zirkadiane Fehlausrichtungen zu verhindern, die zu verheerenden Krankheiten beitragen.

F. Gibt es sonst noch etwas, was unsere Leser wissen sollten?

A. Biologische Uhren können die Zeit anzeigen, müssen aber mit einer Routine synchronisiert werden. Gleichbleibende Schlaf- und Aufwachzeiten sowie die Einhaltung eines guten Essensplans gehören zu den besten nicht-invasiven Methoden für eine gute zirkadiane Hygiene. Dies wird im Gegenzug die schädlichen Folgen unseres modernen Lebensstils verringern, der von übermäßiger künstlicher Beleuchtung und leicht zugänglichen Nahrungsmitteln geprägt ist.

Die Forscher Brandon Podyma, ein Student des Medical Scientist Training Program, und die Doktorandin Elizabeth Godschall sind weitere Erstautoren der Studie. Diese Arbeit wurde durch mehrere Zuschüsse unterstützt, darunter Auszeichnungen der National Institutes of Health und des Pathway to Stop Diabetes der American Diabetes Association.

Eric Williamson

Universitätsnachrichten Senior Associate University Communications

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31. August 2023