Verzehr hochverarbeiteter Lebensmittel verstärkt die Gehirnreaktion auf appetitliche Lebensmittel

Kinder, die mehr hochverarbeitete Lebensmittel (UPFs) zu sich nehmen, zeigen beim Betrachten von Bildern appetitlicher Speisen stärkere Reaktionen im Belohnungsnetzwerk des Gehirns – und diese Gehirnreaktionen stehen im Zusammenhang mit einem Anstieg des Körperfettanteils ein Jahr später.

UPFs sind industriell hergestellte Lebensmittel – wie Frühstückscerealien, abgepacktes Brot und Fertigsuppen –, die darauf ausgelegt sind, besonders schmackhaft, praktisch und lange haltbar zu sein. Sie enthalten häufig künstliche Süßstoffe, Farbstoffe und andere Zutaten, die Menschen beim Kochen zu Hause normalerweise nicht verwenden. Im Durchschnitt beziehen US-amerikanische Kinder etwa 67 Prozent ihrer täglichen Kalorien aus UPFs.

Frühere Studien haben diese Produkte mit Gewichtszunahme, Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht, doch den Forschern ist bislang noch nicht bekannt, inwiefern das Belohnungsnetzwerk des Gehirns zu diesen Risiken beitragen könnte. Die neue Studie, die teilweise von den National Institutes of Health finanziert wurde, sammelte MRT-Aufnahmen des Gehirns, Ernährungsdaten sowie Informationen zur Körperzusammensetzung der Kinder, um diese Wissenslücke zu schließen.

„Das Gehirn von Kindern befindet sich noch in der Entwicklung, Gewohnheiten bilden sich erst aus und Essensvorlieben werden erst geprägt. Es handelt sich um eine wichtige Phase, in der das Gehirn sehr empfindlich auf Lebensmittel und das Ernährungsumfeld reagiert“, erklärte die leitende Autorin der Studie, Dr. Kathleen A. Page, Professorin für Medizin und Pädiatrie sowie Co-Leiterin der Abteilung für Endokrinologie und Diabetes an der Keck School of Medicine der USC. „Wir sind besonders daran interessiert, diese Prozesse bei Kindern zu verstehen, da wir davon überzeugt sind, dass frühzeitiges Eingreifen einen entscheidenden Unterschied bewirken könnte.“

Zusammenhang zwischen UPFs und Gewichtszunahme

An der Studie nahmen 46 Kinder im Alter von sieben bis zehn Jahren teil, die Teil der Langzeitstudie „BrainChild“ zum Diabetes- und Adipositasrisiko sind. Alle Kinder begannen die Studie mit einem gesunden Gewicht, sodass sich die Forscher auf die frühen Risiken von UPFs konzentrieren konnten.

Zu Beginn der Studie nahmen die Forscher bei jedem Kind MRT-Aufnahmen auf, während es Fotos von äußerst appetitlichen Lebensmitteln (wie Keksen oder Pommes frites) betrachtete. Zudem erfassten sie Daten zu Ernährung, Body-Mass-Index (BMI), Körperfettanteil und Taillenumfang. Ein Jahr später maßen sie BMI, Körperfettanteil und Taillenumfang erneut.

Kinder, die mehr UPFs zu sich nahmen, zeigten stärkere Reaktionen auf Lebensmittelbilder im dorsalen Striatum, einer Gehirnregion, die an Belohnung und Motivation beteiligt ist. Stärkere Reaktionen im dorsalen Striatum standen zudem im Zusammenhang mit einem erhöhten BMI und Körperfettanteil ein Jahr später.

Insgesamt wiesen Kinder, die mehr UPFs zu sich nahmen, am Ende der Studie einen größeren Taillenumfang, einen höheren BMI und einen höheren Körperfettanteil auf. Als die Forscher jedoch die Unterschiede in den Reaktionen des dorsalen Striatums der Kinder auf Bilder von Lebensmitteln berücksichtigten, schwächten sich die Zusammenhänge mit dem BMI und dem Körperfettanteil um 31 Prozent bzw. 44 Prozent ab. Dies deutet darauf hin, dass die Unterschiede in den Gehirnreaktionen dazu beitragen könnten, den Zusammenhang zwischen dem Verzehr von UPFs und der Gewichtszunahme zu erklären.

„Diese Studie geht über das bloße Verständnis hinaus, dass UPFs die Gewichtszunahme beeinflussen“, erklärte Page. „Sie gibt uns tatsächlich Einblick in die neurobiologischen Grundlagen, durch die diese Lebensmittel im Laufe der Zeit mit der Körperzusammensetzung in Verbindung stehen könnten.“

Verbesserung des Ernährungsumfelds

Die Forscher betonen, dass die Verantwortung für Ernährungsumstellungen nicht allein bei Familien und Kindern liegen sollte, da UPFs oft die am leichtesten zugänglichen, erschwinglichsten und bequemsten Lebensmittel seien.

„Die Veränderung des Ernährungsumfelds, um Menschen den Zugang zu gesünderen, weniger stark verarbeiteten Lebensmitteln zu erleichtern, ist ein wichtiger Teil der Lösung“, betonte Page.

Da es sich um eine Beobachtungsstudie handelte, lässt sich nicht feststellen, ob der Verzehr von UPFs Veränderungen der Gehirnaktivität oder eine Gewichtszunahme verursacht. Um Ursache und Wirkung zu untersuchen, plant Page die Durchführung einer Interventionsstudie, in der Kinder, die regelmäßig UPFs zu sich nehmen, verstärkt minimal verarbeitete Lebensmittel erhalten. Die Forscher könnten dann verfolgen, ob sich ihre Gehirnreaktionen auf Bilder von Lebensmitteln im Laufe der Zeit verändern und ob diese Veränderungen mit einer geringeren Gewichtszunahme einhergehen.

Die BrainChild-Studie wird die Kinder zudem über die Pubertät bis ins junge Erwachsenenalter hinweg weiter begleiten und dabei Veränderungen im Gehirn, die Körperzusammensetzung sowie Zusammenhänge zwischen Ernährung und allgemeiner Gesundheit dokumentieren.