Ожирение, возникающее в результате чрезмерного употребления продуктов с высоким содержанием сахара, может привести к негативным последствиям, таким как потеря самоконтроля и последующее неправильное принятие решений. Такая потеря контроля представляет серьезную проблему для людей с избыточным весом, пытающихся похудеть. Желание есть регулируется областями мозга, известными как центры питания, расположенными в гипоталамусе.
Доказано, что эмоциональное переедание связано с желанием смягчить последствия стресса, а стресс частично регулируется системой гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой связи.
Интересно, что активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (ГГНС) снижается при потреблении продуктов, содержащих сахар. После употребления в пищу вырабатываются гормоны, снижающие чувство стресса, которые также усиливают желание есть комфортную пищу, тем самым закрепляя эмоциональные привычки в еде.
Зависимость и периоды отвыкания от психоактивных веществ, которыми злоупотребляют, как правило, сопровождаются потерей исполнительной функции, что происходит из-за дисфункции нейроцепей головного мозга.
Исполнительные или управляющие функции (executive functions) в исследованиях мозга и поведения людей называют также функциями когнитивного контроля. Ключевые среди них — рабочая память, которая позволяет удерживать в сознании информацию. Собственно самоконтроль — подавление нежелательных реакций и управление вниманием, а также когнитивная гибкость — умение целенаправленно переключаться между задачами.
Потребление сахарозы и фруктозы также связано с метаболическими и электрофизиологическими изменениями в отделах головного мозга, участвующие в ассоциативном запоминании сигналов, которые приводят к получению вознаграждения. Исследования как на людях, так и на крысах показали, что потребление фруктозы, а не глюкозы, приводит к таким состояниям, как метаболический синдром, и способствует ожирению.
Высокое потребление фруктозы приводит к снижению уровня инсулина, лептина (уменьшает аппетит, повышает расход энергии) и повышению концентрации грелина (возбуждает аппетит) по сравнению с приемом пищи с высоким содержанием глюкозы. Изменяющийся уровень этих гормонов насыщения (которые вызывают чувство "сытости" после употребления пищи) может быть предвестником переедания.
Длительный стресс, в зависимости от его тяжести, по-видимому, взаимосвязан с предпочтением продуктов с высоким содержанием сахара, что указывает на его вклад в прогрессирование ожирения. Хронический стресс может развиться в результате накопления физических (травматических), химических (диетических), физиологических (болезненных), психологических (страх) или социальных (образ жизни) стрессоров. Длительные периоды стресса приводят к гиперактивации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, что является стрессом для систем реагирования, включающая эндокринную и центральную нервную системы и приводит к повышенному выделению кортикостероидов (повышается аппетит, изменяется настроение и возникают проблемы со сном).
Активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы приводит к повышению уровня повышению уровня гормонов, которые влияют на использование запасов энергии. Это имеет особое значение, поскольку люди регулярно сообщают о том, что предпочитают употреблять сладкую пищу (высокая калорийность) из-за способности повышать настроение и снимать негативные эмоциональные состояния.
В ходе наблюдения за крысами, перенесшими острый стресс, раствор сахарозы значительно снижал уровни секреции гормонов (как АКТГ, так и кортикостерона). Кроме того, у крыс, которых кормили подсластителем (сахарином), также наблюдались более низкие реакции на острый стресс, что позволяет предположить, что гедонистическая природа сахара (удовольствие) может быть причиной снижения реакции на стресс.
Любой выявленный острый стресс-фактор может вызвать активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система и привести к эмоциональной реакции, вызывающей страх, тревогу или защитное поведение, направленное на увеличение шансов на выживание. Взаимосвязь между стрессом, уровнем кортизола (регулирует стресс в организме) и потреблением сахара еще далеко не изучена, однако, похоже, что диеты с высоким содержанием сахара играют важную роль в регуляции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и переедание, похожее на обжорство, связанное со стрессом. Употребление в пищу продуктов с высоким содержанием сахара высвобождают вещества центральной нервной системы (нейропептиды), которые поднимают настроение и усиливают желание или избирательные предпочтения в сторону употребления большего количества высококалорийной пищи.
Кроме того, когда люди подвергаются стрессу в молодом возрасте, у них повышается вероятность развития тревоги и депрессии, связанных с нарушением регуляции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Повышенный уровень кортизола также взаимосвязан с увеличением отложений висцерального жира и резистентностью к инсулину. Аналогично высокий уровень кортизола уровни (на 22% выше) были зарегистрированы у подростков с избыточным весом/ожирением после 2 или более подслащенных напитков в день, что позволяет предположить, что значительное повышение уровня гормона стресса было вызвано не только отложениями висцерального жира, но и повышенным потреблением сахара. Один из предполагаемых механизмов может включать морфологические изменения надпочечников, которые проявляются в потреблении напитков с высоким содержанием сахара, что увеличивает риск метаболических синдромов, таких как диабет, и приводит к дисфункции надпочечниковых желез.
У молодых крыс, получавших 30%-ный раствор сахарозы в течение 12 недель, наблюдалось увеличение отложений висцерального жира и резистентность к инсулину. Интересно, что в надпочечниках были обнаружены неблагоприятные изменения, вызванные потреблением сахарозы.
У подростков, которые подвержены более высокому риску ожирения (на основании оценки индекса массы тела их родителей), на фМРТ наблюдался сигнал в областях мозга, связанных с обучением, обработкой информации и мотивацией после употребления молочных коктейлей с высоким содержанием сахара. Чрезмерное потребление в подростковом возрасте сахара приводит к долговременным изменениям в отделах головного мозга (в системе вознаграждения).
Существует множество доказательств того, что чрезмерное потребление сахара играет важную роль в изменении этих областей мозга и способствует возникновению эмоциональных расстройств, таких как депрессия, тревога и страх.