artikel

Onderzoek naar hersenactiviteit kan eetgedrag voorspellen

Algemeen

Onderzoek naar hersenactiviteit kan eetgedrag voorspellen

Met MRI-scanners kunnen de onderzoekers van het Donders Instituut diep in de hersenen kijken. Daarin zien ze hoe voedselstimuli de beloningscentra beïnvloeden. Esther Aarts heeft haar eigen onderzoeksgroep Food & Cognition in het instituut. Ze is ook de trekker van het onderzoeksprogramma met dezelfde naam waar meer dan vijftig onderzoeksgroepen, bedrijven en organisaties in participeren. Dit artikel komt uit de printuitgave van Voeding Nu 2.

Mensen kennen de MRI-scanner vooral voor het opsporen van ernstige zaken als hersentumoren. In dat geval worden er metingen in het hersenweefsel gedaan. Onderzoeker en programma-coördinator Esther Aarts van het Donders Instituut voor Brein, Cognitie en Gedrag in Nijmegen kijkt met de MRI-scanner naar het brein in actie. ‘Actieve delen zijn waar te nemen doordat er zuurstofrijk bloed naartoe stroomt. Dit geeft een andere respons dan zuurstofarm bloed. Als we proefpersonen op het scherm plaatjes laten zien van hoogcalorisch versus laagcalorisch voedsel dan zien we dat bepaalde gebieden actief worden, zoals de beloningsgebieden diep in het brein. Die diepere delen hebben we gemeen met andere zoogdieren: een rat moet immers ook eten. De laag daarover aan de voorkant, de frontale cortex, is typisch menselijk. Die gaat over de controle.’

Beloning en controle

‘Mensen weten dat als ze bijna aan de maaltijd gaan, ze niet eerst de koelkast moeten plunderen. Een dier kun je niet vragen om later te gaan eten. Maar niet iedereen kan zijn impulsen even goed beheersen.’ Aarts ziet bijvoorbeeld dat er mensen zijn die toch ineens veel gaan snoepen tijdens het koken. ‘Dan schiet de controle op de beloningsgebieden even tekort. We laten mensen ook hongerig naar onze testlocatie komen, dan reageren ze pas echt op de voedselstimuli die we geven.’ Bij sommige proefpersonen zijn de beloningscentra heel actief. Volgens Aarts hoeft dat geen probleem te zijn, als de controle vanuit de frontale cortex goed is.

‘Bij mensen die dikker zijn en mensen die gevoeliger zijn voor verslaving zien we duidelijk meer beloningsactiviteit en minder controleactiviteit. Deze combinatie is gevaarlijk, omdat de kans op overeten van calorierijk voedsel of drugsmisbruik groter is.’ Onze hersenen zijn evolutionair geoptimaliseerd om de combinatie van hoog vet en hoog suiker lekker te vinden. ‘In tijden van schaarste is het gewoon dom als je die laat liggen, maar nu is er geen schaarste meer. Als je verslaafd bent aan een bepaalde drug en je blijft weg uit de omgeving waarin die aangeboden wordt, dan kun je misschien gemakkelijker clean blijven. Als je van lekker eten houdt, dan is dat een stuk moeilijker. Je hoeft maar naar een winkel te gaan of op straat te lopen en de lekkere producten vliegen je om de oren. Uit onderzoek blijkt dat alleen al bij het zien van iets wat aan eten doet denken, de beloningsgebieden actief worden. Voor het onderzoek naar deze laatste maken we handig gebruik van dit fenomeen, bijvoorbeeld door proefpersonen plaatjes van eten te laten zien en dan te meten wat er gebeurt.’

Samenwerking Wageningen UR

Het onderzoeksprogramma Food & Cognition is voortgekomen uit de samenwerking tussen Aarts en de vakgroep Humane Voeding aan de Wageningen Universiteit. In een gezamenlijk project keken beide groepen naar de invloed van de caloriewaarde van een voedingsmiddel op het brein. Het Donders Instituut bekeek de invloed van verschillende voedingslabels op de motivatie om een slok van een bepaald drankje te nemen. De vakgroep Humane Voeding keek naar het effect van de caloriewaarde hierop: als twee voedingsmiddelen hetzelfde smaken maar verschillende caloriewaarde hebben, wat verandert er dan in het brein?

De onderzoekers konden uit dit gezamenlijk onderzoek concluderen dat bepaalde beloningsgebieden in de hersenen gevoelig zijn voor zowel de echte caloriewaarde als de (incorrecte) informatie hierover. Aarts: ‘Wij zagen dat bepaalde belonings- en smaakgebieden ook gevoelig zijn voor informatie over de caloriewaarde. De toegediende drankjes bevatten hetzelfde aantal calorieën. Alleen de informatie was anders.’ Dit is een voorbeeld van een onderzoeksproject waarin Nijmegen en Wageningen elkaar goed aanvulden en waar nu op voortgeborduurd wordt in het onderzoeksprogramma Food & Cognition.

Onderzoeksprogramma Food & Cognition

Het onderzoeksprogramma Food & Cognition heeft twee duidelijke thema’s: eetgedrag/leefstijlverandering en targeted nutrition. ‘Binnen het eerstgenoemde thema willen de wetenschappers uitzoeken hoe ze ervoor kunnen zorgen dat mensen net zo lekker maar gezonder gaan eten. Het tweede thema gaat over specifieke doelgroepen, van zwangere vrouwen tot ouderen. In alle leeftijdscategorieën kijken we naar de invloed van voeding op het brein. Wat is voor wie gezond?’, aldus Aarts. Parallel aan deze twee onderzoekslijnen loopt een technologietraject voor het meten, in het lab of thuis, van voedingsinname, interventies, breininformatie en het microbioom.

Leefstijlverandering bij ouderen

Een belangrijk onderdeel van het onderzoeksprogramma binnen het thema targeted nutrition is de invloed van een leefstijlverandering bij ouderen op de cognitie (mentale processen, de combinatie van waarnemen en erover nadenken, red). ‘De samenleving vergrijst en dementie wordt een groot probleem. We willen graag ouderen volgen die een risico hebben dement te worden. ’Die risico’s zijn: hoge bloeddruk en een hoog cholesterolgehalte, overgewicht en al moeite hebben met sommige geheugentaakjes.’ Met een ingediend cross-overproject bij de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek willen Aarts en medeaanvragers beter leren begrijpen waarom sommige mensen wel reageren op een leefstijlinterventie, waarvan een dieet een belangrijke factor is, en andere niet. ‘We willen uitpluizen welke mechanismes dat bepalen. We gaan dieper in het brein “graven” om het uiteindelijk mogelijk te maken met een paar simpele metingen te kunnen voorspellen: deze aanpak werkt het beste voor jou.’

Niet alleen Wageningen en Nijmegen

‘Ons onderzoek zal niet exclusief zijn voor Wageningen en Nijmegen’, benadrukt Aarts. ‘Het initiatief komt hier wel vandaan, vooral omdat we zo veel expertise hebben op het gebied van het brein, cognitie en gedrag. In Wageningen weten ze alles over voeding. Maar bijvoorbeeld in de aanvraag voor de cross-over, doen ook de universiteiten van Maastricht, Groningen, Amsterdam en Twente mee. We zoeken de beste partners uit om samen een onderzoeksvraag, met belang voor de maatschappij, te beantwoorden.’ ‘Al halen we de eindstreep van een ingediende aanvraag niet, het is al mooi al die onderzoeksgroepen en ondernemingen, zoals zorgverzekeraars, foodbedrijven, patiëntenverenigingen en technologiebedrijven, samen te hebben in een consortium om een maatschappelijk probleem aan te pakken.’

Eten met aandacht

Op het gebied van eetgedrag/leefstijlverandering, heeft Aarts’ eigen onderzoeksgroep net de metingen voor een studie naar verzadiging afgerond. Deze werden uitgevoerd met Wageningen Universiteit. Beide universiteiten keken naar de invloed op het verzadigingsgevoel van te snel eten of eten met afleiding. Het is namelijk bekend dat mensen de neiging hebben te veel eten als ze hun eten onvoldoende kauwen of afgeleid zijn door bijvoorbeeld de tv. Het is echter niet goed bekend wat hier de belangrijkste factoren bij zijn. Ook hier is de samenwerking weer complementair: Nijmegen kijkt meer naar aandachtsprocessen in het brein, terwijl Wageningen meer naar kauwen en mondgevoel kijkt.

‘Het mooie van deze studie is dat we de proefpersonen ook thuis hebben gevolgd. Ze speelden een spelletje op hun telefoon (afleiding) terwijl ze hun normale ontbijt aten. We willen weten of de breinsignalen van de proefpersonen die we hebben gemeten in het MRI-lab, een voorspeller zijn voor een meer of minder verzadigd gevoel na een thuismaaltijd die gegeten wordt terwijl deze personen afgeleid zijn.’ In de thuissituatie konden de proefpersonen op verschillende meetmomenten via een functie op de mobiele telefoon steeds aangeven hoe vol ze zaten. ‘We zijn nog naar de data aan het kijken, maar uiteindelijk hopen we beter te begrijpen welke processen in de hersenen nu echt relevant zijn voor bijvoorbeeld overeten.’

Reageer op dit artikel