Yüksek Yağlı Beslenme Genç Dişi Farelerde Beklenmedik Bir Beytepki Tetikledi

Yağlı yiyecekler, genellikle daha esnek bir beyinle ilişkilendirilmez. Beslenme ve öğrenme üzerine yapılan çalışmaların büyük bölümü, sağlıksız beslenmenin zorluklar yaratması açısından incelenmiştir. Ancak beyin, bu sorunlar ortaya çıkmadan önce uyarlanmaya başlayabilir.

Öğrenme, kısmen sinir hücrelerinin bağlantılarını değiştirmesine dayanır. Bu esneklik bir canlının bir yeri hatırlamasına ya da tanıdığı bir yolu bırakmasına yardımcı olur. Bilim insanları, genç bir canlı yüksek yağlı beslenmeye başladığında bu yeteneğe ne olduğunu anlamak istedi.

Genik farelerde beklenmedik bir yanıt bulundu: Anı ile ilişkili bir beyin bölgesindeki bağlantılar, güçlenmede daha büyük bir kapasite gösterdi. Hayvanlar ayrıca artık işe yaramayan bir davranışı bırakma konusunda daha başarılı göründü.

Scientific Reports dergisinde yayımlanan çalışma, beyin devreleri hâlâ gelişirken 31 farenin ergenlikten genç yetişkinliğe uzanan beş haftalık süreci izledi.

İtalya’daki Istituto Superiore di Sanità ve Roma Sapienza Üniversitesi araştırmacıları, metabolik ve ruh sağlığı sorunlarının birlikte görüldüğü bildirilen hassaslıklarını araştırmak için dişileri seçti.

Buna karşılık, daha önce yapılan bir çalışma, kısa süreli yüksek yağlı beslenmenin yetişkin erkeklerde görülen bazı iltihabi ve metabolik değişikliklerin dişilerde görülmediğini bulmuştu.

Genç dişilerin hâlâ gelişmekte olan beyinleri buna nasıl yanıt verirdi?

Onaltı fareye, kalorilerinin %58’i yağdan gelen, büyük ölçüde hindistan cevizi ve saflower yağlarından beslenme verildi. Onbeşi, kalorilerinin %11’i yağdan gelen bir kontrol beslenmesi tüketti.

Beslenmeler, ayrıca omega-6 ve omega-3 olmak üzere iki besin yağı ailesinde de farklıydı. Yüksek yağlı beslenmedeki oran 120’ye 1 iken, kontrollerde bu oran 7’ye 1’di. Her yağ miktarı ve bileşimi değiştiğinden deney, bu etkileri ayrı ayrı izole edemedi.

İkinci haftadan itibaren yüksek yağlı grup daha fazla kilo aldı. Kan taramaları, vücudun enerji dengesini düzenlemeye yardımcı olan iki hormonlardaki değişiklikleri de ortaya çıkardı.

Yağ depoları hakkında beyni bilgilendiren leptin artarken, şeker ve yağların işlenmesine yardımcı olan adiponektin azaldı. Algılanan 21 kan iltihap işareti arasında gruplar arasında fark bulunmadı.

Davranışları izlemek için ekip, tanı çipleri ve sensörlerin farelerin içme istasyonlarına bireysel ziyaretlerini kaydettiği otomatik bir barındırma sistemi olan IntelliCage’ı kullandı.

Öğrenme testi sırasında, içme şişeleri ancak dört köşenin yalnızca birinde erişilebilir durumdaydı. Her iki grup da nereye gitmeleri gerektiğini öğrendi. Ardından erişim karşıt köşeye taşındı.

Yağlı grup, kontrollerden daha az sıklıkla eski köşeye döndü; bu da öğrendiklerini daha kolay bıraktıkları izlenimini veriyor.

Ekip, ayrıca grup başına beş fareden beyin dilimlerini inceledi ve öğrenme ile anıyla ilişkili bir bölge olan hipokampus‘ta sinir-hücre bağlantılarının elektriksel uyarıya nasıl tepki verdiğini ölçtü.

Uyarıdan 40 dakika sonra, yüksek yağlı grupta sinyal iletimi tabandan yaklaşık yüzde 55, kontrollerde ise yüzde 28 üzerindeydi. Uzun süreli potansiyasyon olarak adlandırılan bu kalıcı güçlenme, beynin bağlantılarını değiştirme yeteneğinin ölçümlerinden biri.

Bilim insanları, bu ek esnekliğin, metabolik değişiklikler sürerken bile beslenme sürecinin erken aşamalarında öğrenmeyi korumaya yardımcı olabileceğini öne sürüyor.

Gen aktivitesi olası bir ipucu sundu: Keşif amaçlı analizler, beyin hücrelerini saran ve bağlantılarını düzenlemeye yardımcı olan, kolajen dahil bir protein ağına işaret ediyordu. Ancak, binlerce gen için yapılan düzeltme sonrasında bireysel gen farklılıklarından hiçbiri istatistiksel olarak anlamlı kalmadı.

Davranışsal sonuçlar da dikkat gerektiriyor. Öğrenme analizi, önceden belirlenen kriterlere—yeterli ziyaret sayısındaki eksiklik gibi—göre dışlamalar yapıldıktan sonra altı kontrol ve on yüksek yağlı fareyi içeriyor.

Yağlı grup, şans seviyesinin üzerine daha erken çıktı; ancak bu zamanlama tek başına gruplar arasındaki farkı kanıtlamıyor. Değişimden sonra yeni doğru köşeye yapılan ziyaretler istatistiksel olarak anlamlı biçimde farklılaşmadı.

Deneyle, daha güçlü bağlantıların davranışsal farklara yol açtığı gösterilmedi. Elektrik kayıtları aynı zamanda hipokampusun alt kısmından alındı. Yerlerin nerede olduğu öğrenmesi, iki kısım birlikte çalışmış olsa da, daha çok onun üst kısmıyla ilişkilendiriliyor.

Diğer mekanizmalar mümkün olmaya devam ediyor. Bilim insanları, beslenmedeki bazı yağların keton adı verilen, beynin yakıt olarak kullanabildiği maddelerin üretimi veya kullanımıyı değiştirmesi mümkün olduğunu belirtiyor. Bu olasılık burada test edilmedi.

Diğer kemirgen araştırmaları, yağlı ve şekerli beslenmeyi kalıcı hafıza sorunlarıyla ilişkilendirdi. Bu bulgular, insan hafızası için bir fayda sağladığını kanıtlamıyor veya etkinin ne kadar sürdüğünü ortaya çıkarmıyor.

Her beslenme grubu ayrıca bir IntelliCage’de bulunduğu için, kafesler veya sosyal gruplar arasındaki farklar bulgulara katkıda bulunmuş olabilir.

Daha fazla kafeste, erkekler de dahil olmak üzere, deneyin tekrarlanması ve hayvanların daha uzun süre izlenmesi, artmış esnekliğin sürüp sürmediği ve öğrenmenin sonunda bozulup bozulmadığı ortaya çıkarabilir.

Araştırma Scientific Reports dersinde yayımlandı.

Bu makale Fiona MacDonald tarafından doğrulandı ve Fiona MacDonald tarafından düzenlendi. Sürecimize gurur duysak da, yalnızca insanız. Bir hata fark ederseniz, lütfen bize bildirin.