Gesundheit, Wellness, Medizin

Unter Stress versetzen übereifrige Nervenzellen im Gehirn Körper und Geist in Alarmbereitschaft

Menschen mit Schlafstörungen neigen häufig auch zu Übergewicht, weil ein natürliches Alarmsystem ihres Gehirns überreagiert. Das schliessen zwei amerikanische Forscher aus einer Studie an Mäusen. Das System reguliert sowohl die Wachsamkeit als auch den Energiestoffwechsel und damit den Appetit. Im Gegensatz zu den meisten anderen Schaltkreisen des Gehirns besitzt es jedoch keine dämpfenden Filter, die wichtige von unwichtigen Signalen trennen. Gerät es unter Stress, schlagen seine Nervenzellen bei jeder potenziellen Bedrohung Alarm “ sei es eine nächtliche Störung oder ein Mangel an Nahrung. Die Folgen sind Schlaflosigkeit und Stoffwechselstörungen wie ein gesteigerter Appetit.

Die meisten Nervenzellen haben ein eingebautes Dämpfungssystem: Ankommende Signale werden überprüft und unspezifische Störungen herausgefiltert. Auf diese Weise stellt das Gehirn sicher, dass es nicht mit Informationen und Signalen überschwemmt wird, deren Fülle es gar nicht verarbeiten kann. Bei den so genannten Hypocretin-Neuronen gibt es dagegen fast gar keine dämpfenden Signale: Sie registrieren praktisch alles, Störungen genauso wie echte Signale, entdeckten Tamas Horvath und Xiao-Bing Gao.

Bei Bedarf kann diese ohnehin schon extreme Empfindlichkeit noch gesteigert werden, zeigten weitere Untersuchungen: Geraten die Nervenzellen unter Stress, organisieren sie sich um und bilden noch mehr erregbare Verbindungen. Dazu reichte bei Mäusen in den Experimenten der Forscher schon ein kurzer Nahrungsentzug aus. Fällt dieser Stress weg, werden auch die neuen Verbindungen wieder abgebaut.

In der Frühzeit des Menschen war ein derart empfindliches Alarmsystem überlebenswichtig, schreiben die Forscher: Die ungewöhnliche Funktionsweise garantierte, dass schon kleine Störungen wie ein knackender Ast sofort zu erhöhter Wachsamkeit führten. Gleichzeitig sorgte die Steigerung des Appetits für eine zusätzliche Energiezufuhr, damit im Gefahrfall genügend Energie zur Verfügung stand. Heute ist das System durch die vielfältigen Reize jedoch häufig überlastet und verursacht Schlaflosigkeit oder Stoffwechselstörungen, schreiben die Forscher. Wirkstoffe mit einer dämpfenden Wirkung auf das Hypocretinsystem könnten daher vielversprechende Therapieansätze für die Behandlung von Schlaf- und Stoffwechselstörungen sein.

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Menschen mit Schlafstörungen neigen häufig auch zu Übergewicht, weil ein natürliches Alarmsystem ihres Gehirns überreagiert. Das schliessen zwei amerikanische Forscher aus einer Studie an Mäusen. Das System reguliert sowohl die Wachsamkeit als auch den Energiestoffwechsel und damit den Appetit. Im Gegensatz zu den meisten anderen Schaltkreisen des Gehirns besitzt es jedoch keine dämpfenden Filter, die wichtige von unwichtigen Signalen trennen. Gerät es unter Stress, schlagen seine Nervenzellen bei jeder potenziellen Bedrohung Alarm “ sei es eine nächtliche Störung oder ein Mangel an Nahrung. Die Folgen sind Schlaflosigkeit und Stoffwechselstörungen wie ein gesteigerter Appetit.

Die meisten Nervenzellen haben ein eingebautes Dämpfungssystem: Ankommende Signale werden überprüft und unspezifische Störungen herausgefiltert. Auf diese Weise stellt das Gehirn sicher, dass es nicht mit Informationen und Signalen überschwemmt wird, deren Fülle es gar nicht verarbeiten kann. Bei den so genannten Hypocretin-Neuronen gibt es dagegen fast gar keine dämpfenden Signale: Sie registrieren praktisch alles, Störungen genauso wie echte Signale, entdeckten Tamas Horvath und Xiao-Bing Gao.

Bei Bedarf kann diese ohnehin schon extreme Empfindlichkeit noch gesteigert werden, zeigten weitere Untersuchungen: Geraten die Nervenzellen unter Stress, organisieren sie sich um und bilden noch mehr erregbare Verbindungen. Dazu reichte bei Mäusen in den Experimenten der Forscher schon ein kurzer Nahrungsentzug aus. Fällt dieser Stress weg, werden auch die neuen Verbindungen wieder abgebaut.

In der Frühzeit des Menschen war ein derart empfindliches Alarmsystem überlebenswichtig, schreiben die Forscher: Die ungewöhnliche Funktionsweise garantierte, dass schon kleine Störungen wie ein knackender Ast sofort zu erhöhter Wachsamkeit führten. Gleichzeitig sorgte die Steigerung des Appetits für eine zusätzliche Energiezufuhr, damit im Gefahrfall genügend Energie zur Verfügung stand. Heute ist das System durch die vielfältigen Reize jedoch häufig überlastet und verursacht Schlaflosigkeit oder Stoffwechselstörungen, schreiben die Forscher. Wirkstoffe mit einer dämpfenden Wirkung auf das Hypocretinsystem könnten daher vielversprechende Therapieansätze für die Behandlung von Schlaf- und Stoffwechselstörungen sein.

Tamas Horvath, Xiao-Bing Gao (Yale-Universität, New Haven): Cell Metabolism, Bd. 1, S. 279

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