Adipositas: Welchen Beitrag leistet das Gehirn? - Prof. Dr. Annette Horstmann - "Wohl bekomms! Dimensionen der Ernährungsverantwortung" ...
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"Wohl bekomms! Dimensionen der Ernährungsverantwortung”
Jahrestagung des Deutschen Ethikrates 2021
23. Juni 2021
Adipositas: Welchen Beitrag
leistet das Gehirn?
Prof. Dr. Annette Horstmann
Adipositas - wer trägt die Verantwortung?
Prozent Individuen mit Adipositas
Jahr
Europäische Kommission, März 2021
Adipositas - wer trägt die Verantwortung?
Prozent Individuen mit Adipositas
Adipositas ist eine Folge individueller bewusster
Entscheidungen, und durch bloße Willenskraft rückgängig
gemacht werden kann: Einfach weniger essen und mehr
bewegen!
Jahr
Europäische Kommission, März 2021
Adipositas - wer trägt die Verantwortung?
Prozent Individuen mit Adipositas
Adipositas ist eine Folge individueller bewusster
Entscheidungen, und durch bloße Willenskraft rückgängig
gemacht werden kann: Einfach weniger essen und mehr
bewegen!
Adipositas ist eine "chronisch-rezidivierende Krankheit,
die wiederum als Einfallstor für eine Reihe anderer nicht-
übertragbarer Krankheiten dient”.
Jahr
Europäische Kommission, März 2021
Adipositas - wer trägt die Verantwortung?
Individuum
Prozent Individuen mit Adipositas
Adipositas ist eine Folge individueller bewusster
Entscheidungen, und durch bloße Willenskraft rückgängig
gemacht werden kann: Einfach weniger essen und mehr
bewegen!
Gesellschaft
Adipositas ist eine "chronisch-rezidivierende Krankheit,
die wiederum als Einfallstor für eine Reihe anderer nicht-
übertragbarer Krankheiten dient”.
Jahr
Europäische Kommission, März 2021
Risikofaktoren
Umwelt & Lebensstil
Risikofaktoren
Umwelt & Lebensstil
Risikofaktoren
Umwelt & Lebensstil
Risikofaktoren
Umwelt & Lebensstil Essverhalten
Entscheidung: Kosten-Nutzen-Abwägung
oderEntscheidung: Kosten-Nutzen-Abwägung
oderEntscheidung: Kosten-Nutzen-Abwägung
Subjektiver Wert
oder
KostenEntscheidung: Kosten-Nutzen-Abwägung
Subjektiver Wert
oder
KostenEntscheidungsparameter
Entscheidungsparameter WAHRNEHMUNG
Entscheidungsparameter WAHRNEHMUNG INTEGRATION
Entscheidungsparameter WAHRNEHMUNG INTEGRATION ENTSCHEIDUNG
Entscheidungsparameter
WAHRNEHMUNG INTEGRATION ENTSCHEIDUNG
Erfahrungen:
Geschmack und Textur, Sättigung und Belohnung, SituationenEntscheidungsparameter
WAHRNEHMUNG INTEGRATION ENTSCHEIDUNG
Erfahrungen:
Geschmack und Textur, Sättigung und Belohnung, Situationen
Kosten:
Preis, Aufwand, metabolische und gesundheitliche KonsequenzenEntscheidungsparameter
WAHRNEHMUNG INTEGRATION ENTSCHEIDUNG
Erfahrungen:
Geschmack und Textur, Sättigung und Belohnung, Situationen
Kosten:
Preis, Aufwand, metabolische und gesundheitliche Konsequenzen
Bedürfnisse und Fokus:
Hunger, Appetit, Geschmack oder gesundes EssenEntscheidungsparameter
WAHRNEHMUNG INTEGRATION ENTSCHEIDUNG
Erfahrungen:
Geschmack und Textur, Sättigung und Belohnung, Situationen
Kosten:
Preis, Aufwand, metabolische und gesundheitliche Konsequenzen
Bedürfnisse und Fokus:
Hunger, Appetit, Geschmack oder gesundes Essen
Ziele:
Sättigung, Belohnung, Abnehmen, Gesundheit, Geld
sparenIntegration im Gehirn
Präfrontaler Kortex
Striatum
Dopaminerges Mittelhirn
Janssen, Herzog, Waltmann et al. Curr Add Rep 2019Integration im Gehirn
Präfrontaler Kortex
Striatum
Signale vom Körper
über Botenstoffe und periphere Nerven
Dopaminerges Mittelhirn
Janssen, Herzog, Waltmann et al. Curr Add Rep 2019Integration im Gehirn
• Bewertung
Präfrontaler Kortex
Striatum
Signale vom Körper
über Botenstoffe und periphere Nerven
Dopaminerges Mittelhirn
Janssen, Herzog, Waltmann et al. Curr Add Rep 2019Integration im Gehirn
• Bewertung
Präfrontaler Kortex • Motivation
Striatum
Signale vom Körper
über Botenstoffe und periphere Nerven
Dopaminerges Mittelhirn
Janssen, Herzog, Waltmann et al. Curr Add Rep 2019Integration im Gehirn
• Bewertung
Präfrontaler Kortex • Motivation
• Assoziationslernen
Striatum
Signale vom Körper
über Botenstoffe und periphere Nerven
Dopaminerges Mittelhirn
Janssen, Herzog, Waltmann et al. Curr Add Rep 2019Integration im Gehirn
• Bewertung
Präfrontaler Kortex • Motivation
• Assoziationslernen
• Kosten-Nutzen-Abwägung
Striatum
Signale vom Körper
über Botenstoffe und periphere Nerven
Dopaminerges Mittelhirn
Janssen, Herzog, Waltmann et al. Curr Add Rep 2019Integration im Gehirn
• Bewertung
Präfrontaler Kortex • Motivation
• Assoziationslernen
• Kosten-Nutzen-Abwägung
• Arbeitsgedächtnis
Striatum
Signale vom Körper
über Botenstoffe und periphere Nerven
Dopaminerges Mittelhirn
Janssen, Herzog, Waltmann et al. Curr Add Rep 2019Veränderungen im Gehirn bei Adipositas
Hirnstruktur
Horstmann, Busse, Mathar et al. Front Hum Neurosc 2011
Wang, Volkow, Logan et al. Lancet 2001
Guo, Simmons, Herscovitch et al. Mol Psych 2014
Horstmann, Fenske & Hankir Obes Rev 2015
stock.adobe.com-mashotVeränderungen im Gehirn bei Adipositas
Hirnstruktur
Dopamin Rezeptoren
Horstmann, Busse, Mathar et al. Front Hum Neurosc 2011
Wang, Volkow, Logan et al. Lancet 2001
Guo, Simmons, Herscovitch et al. Mol Psych 2014
Horstmann, Fenske & Hankir Obes Rev 2015
stock.adobe.com-mashotVeränderungen im Gehirn bei Adipositas
Hirnstruktur Ungezügeltes Essverhalten
Dopamin Rezeptoren
Horstmann, Busse, Mathar et al. Front Hum Neurosc 2011
Wang, Volkow, Logan et al. Lancet 2001
Guo, Simmons, Herscovitch et al. Mol Psych 2014
Horstmann, Fenske & Hankir Obes Rev 2015
stock.adobe.com-mashotUnterschiede im Verhalten
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
AdipositasUnterschiede im Verhalten
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
AdipositasUnterschiede im Verhalten
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
AdipositasUnterschiede im Verhalten
Assoziationslernen & Belohnungserwartung
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
AdipositasUnterschiede im Verhalten
Assoziationslernen & Belohnungserwartung
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
Adipositas • Reaktion auf EssensreizeUnterschiede im Verhalten
Assoziationslernen & Belohnungserwartung
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
Adipositas • Reaktion auf Essensreize
• Steuerung von Aufmerksamkeit und EssverhaltenUnterschiede im Verhalten
Assoziationslernen & Belohnungserwartung
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
Adipositas • Reaktion auf Essensreize
• Steuerung von Aufmerksamkeit und Essverhalten
• Verhaltensanpassung nach SättigungUnterschiede im Verhalten
Assoziationslernen & Belohnungserwartung
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
Adipositas • Reaktion auf Essensreize
• Steuerung von Aufmerksamkeit und Essverhalten
• Verhaltensanpassung nach Sättigung
• Exekutive VerhaltenskontrolleUnterschiede im Verhalten
Assoziationslernen & Belohnungserwartung
Kosten-Nutzen-Abwägung
Normalgewicht
Adipositas • Reaktion auf Essensreize
• Steuerung von Aufmerksamkeit und Essverhalten
• Verhaltensanpassung nach Sättigung
• Exekutive Verhaltenskontrolle
• Leistungsfähigkeit des ArbeitsgedächtnissesLernen
Baseline Cue Belohnung
Unerwartet
(Lernphase)
Erwartet
Negativer
Erwartungsfehler
Mathar, Neumann, Villringer & Horstmann Cortex 2017Lernen
Baseline Cue Belohnung
Unerwartet
(Lernphase)
Erwartet
Dopaminrezeptoren
Negativer
Erwartungsfehler
Mathar, Neumann, Villringer & Horstmann Cortex 2017Lernen
Baseline Cue Belohnung
Unerwartet
(Lernphase)
Erwartet
Dopaminrezeptoren
Negativer
Erwartungsfehler
Mathar, Neumann, Villringer & Horstmann Cortex 2017Lernen
Baseline Cue Belohnung
Unerwartet
(Lernphase)
Erwartet
Dopaminrezeptoren
Negativer
Erwartungsfehler
Mathar, Neumann, Villringer & Horstmann Cortex 2017Lernen
Lernen
ohne Adipositas
mit Adipositas
Baseline Cue Belohnung
Lernrate
Unerwartet
(Lernphase)
Positiver Negativer
Erwartungsfehler
Erwartet
Dopaminrezeptoren
Negativer
Erwartungsfehler
Mathar, Neumann, Villringer & Horstmann Cortex 2017Lernen
Lernen
ohne Adipositas
mit Adipositas
Baseline Cue Belohnung
Lernrate
Unerwartet
(Lernphase)
Positiver Negativer
Erwartungsfehler
Erwartet
Austausch zwischen Hirnregionen
Dopaminrezeptoren
Negativer
Erwartungsfehler
Mathar, Neumann, Villringer & Horstmann Cortex 2017Welche Rolle spielt die Ernährung?
Friend, Devarakonda, O’Neal, … Kravitz Cell Metab 2017
Hall, Ayuketah, Brychta, … Zhou Cell Metab 2019Welche Rolle spielt die Ernährung?
Gesättigte Fettsäuren & zugesetzter Zucker
Friend, Devarakonda, O’Neal, … Kravitz Cell Metab 2017
Hall, Ayuketah, Brychta, … Zhou Cell Metab 2019Welche Rolle spielt die Ernährung?
Hochverarbeitete Nahrungsmittel
Gesättigte Fettsäuren & zugesetzter Zucker
Friend, Devarakonda, O’Neal, … Kravitz Cell Metab 2017
Hall, Ayuketah, Brychta, … Zhou Cell Metab 2019Welche Rolle spielt die Ernährung?
Hochverarbeitete Nahrungsmittel
Belohnungswert höher
Gesättigte Fettsäuren & zugesetzter Zucker
Friend, Devarakonda, O’Neal, … Kravitz Cell Metab 2017
Hall, Ayuketah, Brychta, … Zhou Cell Metab 2019Welche Rolle spielt die Ernährung?
Hochverarbeitete Nahrungsmittel
Belohnungswert höher
Gesättigte Fettsäuren & zugesetzter Zucker
Friend, Devarakonda, O’Neal, … Kravitz Cell Metab 2017
Hall, Ayuketah, Brychta, … Zhou Cell Metab 2019Liegt Adipositas in den Genen?
Loos & Janssens Cell Metab 2017Liegt Adipositas in den Genen?
Alter
Adipositasrisiko im Erwachsenenalter
Loos & Janssens Cell Metab 2017Liegt Adipositas in den Genen?
Umwelt + Genpool
Alter
Adipositasrisiko im Erwachsenenalter
Loos & Janssens Cell Metab 2017Liegt Adipositas in den Genen?
Umwelt + Genpool
Lebensstil
Alter
Adipositasrisiko im Erwachsenenalter
Loos & Janssens Cell Metab 2017Liegt Adipositas in den Genen?
Umwelt + Genpool
Lebensstil
Alter
Adipositasrisiko im Erwachsenenalter
Loos & Janssens Cell Metab 2017Liegt Adipositas in den Genen?
Umwelt + Genpool
Lebensstil
Alter
Adipositasrisiko im Erwachsenenalter
"...Vorhersagemodelle, die ausschließlich auf genetischen
Varianten basieren, haben eine geringe Vorhersagekraft."
Loos & Janssens Cell Metab 2017Anpassung & Epigenetik
GenotypAnpassung & Epigenetik
Umweltfaktoren
GenotypAnpassung & Epigenetik
Anpassung des Ablesemusters
Umweltfaktoren
“Phänotypische Plastizität”
GenotypAdipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell
Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell
Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell
Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell
Adipositas Insulinresistenz Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell Mensch
Adipositas Insulinresistenz Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell Mensch
Adipositas Insulinresistenz Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell Mensch
Gehirnentwicklung
Gehirnfunktion
Adipositas Insulinresistenz Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell Mensch
Bariatrische
Chirurgie
Gehirnentwicklung
Gehirnfunktion
Adipositas Insulinresistenz Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Adipositas - eine gesellschaftliche Einbahnstrasse?
Tiermodell Mensch
Bariatrische
Chirurgie
Gehirnentwicklung
Gehirnfunktion
Adipositas Insulinresistenz Huypens et al. 2016
Donkin et al. 2016Zusammenfassung
Zusammenfassung • Entscheidungsmaschinerie des Gehirns bei Adipositas verändert
Zusammenfassung • Entscheidungsmaschinerie des Gehirns bei Adipositas verändert • Verhaltensunterschiede beschränken sich nicht auf den Essenskontext
Zusammenfassung • Entscheidungsmaschinerie des Gehirns bei Adipositas verändert • Verhaltensunterschiede beschränken sich nicht auf den Essenskontext • Fehlernährung führt zu Veränderungen im Gehirn
Zusammenfassung • Entscheidungsmaschinerie des Gehirns bei Adipositas verändert • Verhaltensunterschiede beschränken sich nicht auf den Essenskontext • Fehlernährung führt zu Veränderungen im Gehirn • Hochprozessierte Nahrungsmittel: attraktiver, höherer Konsum & rasche Gewichtszunahme
Zusammenfassung • Entscheidungsmaschinerie des Gehirns bei Adipositas verändert • Verhaltensunterschiede beschränken sich nicht auf den Essenskontext • Fehlernährung führt zu Veränderungen im Gehirn • Hochprozessierte Nahrungsmittel: attraktiver, höherer Konsum & rasche Gewichtszunahme • Epigenetische Mechanismen ermöglichen Anpassung über Generationen hinweg
Zusammenfassung • Entscheidungsmaschinerie des Gehirns bei Adipositas verändert • Verhaltensunterschiede beschränken sich nicht auf den Essenskontext • Fehlernährung führt zu Veränderungen im Gehirn • Hochprozessierte Nahrungsmittel: attraktiver, höherer Konsum & rasche Gewichtszunahme • Epigenetische Mechanismen ermöglichen Anpassung über Generationen hinweg • Zusammenspiel von individuellen Faktoren und Umwelt
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