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Coloro cui sfugge completamente l'idea che è possibile aver torto non possono imparare nulla, tranne la tecnica. (Gregory Bateson)
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Metabolismo del cervello: qual è il costo metabolico del pensiero e della coscienza? Da cosa dipende l'obesità umana?
TEORIE > CONCETTI > INCONSCIO e COSCIENZA
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L'aumento delle dimensioni del cervello che caratterizza gli esseri umani è strettamente legato a un aumento del metabolismo basale, cioè alla quantità di energia necessaria per mantenere il funzionamento del corpo a riposo, che indica una maggiore attività metabolica degli organi - e a un cambiamento nella destinazione dell'energia prodotta. Per comprendere la straordinaria storia evolutiva della specie umana, dobbiamo considerare non solo i fattori sociali e culturali, ma anche le condizioni ecologiche, la costruzione di nicchie e i vincoli energetici. Tuttavia, una grave mancanza di dati empirici ha ostacolato la presa in considerazione dell'energia dei primati non umani, a causa delle limitate possibilità di un approccio sperimentale. Nel 2016 l'antropologo Herman Pontzer e i suoi colleghi hanno fornito prove convincenti che il lignaggio umano ha subito un aumento del dispendio energetico metabolico giornaliero medio rispetto ai nostri parenti viventi più stretti. L'antropologa Karin Isler scrive: "Pontzer si proponeva di raccogliere dati sul dispendio energetico di scimpanzé, bonobo, gorilla e oranghi utilizzando il metodo dell'acqua doppiamente etichettato non invasivo e minimamente disturbante. Ha scoperto che queste scimmie non umane consumavano molta meno energia al giorno rispetto agli esseri umani di peso corporeo equivalente. I valori più bassi sono stati osservati negli oranghi, ma anche le scimmie africane mostrano tassi di dispendio energetico giornaliero totale significativamente inferiori rispetto agli esseri umani. Inoltre, Pontzer ha corretto un precedente malinteso dimostrando che il tasso metabolico basale, vale a dire, il flusso metabolico minimo durante il riposo, è anche inferiore negli scimpanzé rispetto all'uomo, se viene applicata la correzione appropriata per le differenze nella quantità di grasso corporeo immagazzinato. Ciò si adatta bene agli studi comparativi su mammiferi e primati che hanno dimostrato che fino al 35% della variazione nella dimensione relativa del cervello può essere spiegato da differenze nel tasso metabolico basale. I nuovi risultati confermano che l'insolita combinazione umana di un cervello enorme e un alto tasso di riproduzione era basata non solo su una riallocazione di energia da altre funzioni, ma anche su un aumento complessivo dei tassi metabolici". In effetti Herman Pontzer, nel 2016, ha messo in luce quello che è stato chiamato il "paradosso energetico" della nostra specie che, rispetto agli altri primati non solo ha un cervello grande, ma allo stato naturale si riproduce più spesso, alleva a lungo piccoli che crescono lentamente e ha una vita particolarmente lunga. Tutte caratteristiche molto costose in termini di energia e che, a priori, si potrebbero considerare difficili da conciliare.
Metabolismo e cervello umano
evolution
L'antropologa Karin Isler scrive: "gli studi comparativi su mammiferi e primati hanno dimostrato che fino al 35% della variazione nella dimensione relativa del cervello può essere spiegato da differenze nel tasso metabolico basale (Isler e van Schaik, 2014). I nuovi risultati confermano che l'insolita combinazione umana di un cervello enorme e un alto tasso di riproduzione era basata non solo su una riallocazione di energia da altre funzioni, ma anche su un aumento complessivo dei tassi metabolici"
Il nostro cervello è affamato di energia e consuma circa il 20-25% dell'energia di tutto il corpo nonostante rappresenti solo il 2% della massa corporea. La maggior parte di questa energia, circa l'80-90%, viene spesa per la sua attività spontanea, misurata nello stato di riposo, tuttavia, c'è solo un aumento incrementale, fino al 10% di energia, per compiti specifici
altan
Man is the only animal capable of being optimistic. Why is not known.
Il punto chiave
Negli ultimi anni, una visione energetica dell'evoluzione umana è in aumento. Per comprendere la straordinaria storia evolutiva del lignaggio umano, dobbiamo considerare non solo i fattori sociali e culturali, ma anche le condizioni ecologiche, la costruzione di nicchie e i vincoli energetici. Tuttavia, una grave mancanza di dati empirici ha ostacolato la discussione sull'energia dei primati non umani, a causa delle limitate possibilità di un approccio sperimentale. Ora, Pontzer et al. (2016) forniscono prove convincenti che il lignaggio umano ha subito un aumento del dispendio energetico metabolico giornaliero medio rispetto ai nostri parenti viventi più stretti. (Karin Isler)
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Gran parte dell'aumento del TEE (total energy expenditure in kcal day−1) è attribuibile al maggiore tasso metabolico basale degli esseri umani, indicando una maggiore attività metabolica dell'organo. Gli esseri umani avevano anche la più alta percentuale di grasso corporeo. Un aumento del tasso metabolico, insieme ai cambiamenti nell'allocazione dell'energia, è stato cruciale nell'evoluzione delle dimensioni del cervello umano e nella storia della vita. (Herman Pontzer et al.)
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Si pensa che i costi metabolici dello sviluppo del cervello spieghino l'evoluzione della crescita infantile eccezionalmente lenta e prolungata degli esseri umani; tuttavia, i costi del cervello umano durante lo sviluppo sono sconosciuti. Abbiamo utilizzato i dati PET e MRI esistenti per calcolare l'uso di glucosio nel cervello dalla nascita all'età adulta. Troviamo che il fabbisogno metabolico del cervello raggiunge il picco durante l'infanzia, quando utilizza il glucosio a una velocità equivalente al 66% del metabolismo a riposo del corpo e al 43% del fabbisogno energetico giornaliero del corpo, e che la domanda di glucosio nel cervello è correlata inversamente alla crescita corporea dall'infanzia alla pubertà. I nostri risultati supportano l'ipotesi che i costi insolitamente elevati dello sviluppo del cervello umano richiedano un rallentamento compensatorio della crescita corporea dell'infanzia. (Christopher Kuzawa et al.)
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La variazione nella storia della vita riflette differenze evolute nel dispendio energetico. Ogni organismo deve allocare la sua energia metabolica disponibile, che è in gran parte una funzione delle dimensioni corporee, alle esigenze contrastanti di crescita, riproduzione e mantenimento, risultando in scambi fondamentali tra questi compiti vitali. Ad esempio, le specie che si riproducono più velocemente del previsto per la loro massa corporea hanno generalmente una durata massima della vita più breve, poiché l'energia è diretta verso la produzione riproduttiva e lontano dal mantenimento. Tra i primati, questo quadro di compromesso è stato ampliato per considerare l'energia necessaria per far crescere e mantenere grandi cervelli. In questa luce, gli esseri umani presentano un paradosso energetico. Gli esseri umani nelle popolazioni di fertilità naturale si riproducono più spesso e producono neonati più grandi di qualsiasi altro ominoide vivente, tuttavia gli esseri umani hanno anche la durata della vita più lunga e il cervello più grande e metabolicamente più costoso. (Herman Pontzer et al.)
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Il miglioramento dell'efficienza della deambulazione, un passaggio dietetico a cibi più densi di energia (ad esempio carne, tuberi) e l'adozione della cottura aumentano efficacemente l'energia netta guadagnata dal foraggiamento e potrebbero aver avuto un ruolo essenziale nell'espansione evolutiva del bilancio energetico degli ominidi. La condivisione del cibo fornisce un'ulteriore fonte di energia alimentare e insieme all'aumento del grasso corporeo, fornisce un importante cuscinetto contro le carenze energetiche, in particolare per i bambini e per le femmine che si assumono il carico energetico aggiuntivo della riproduzione. Ipotizziamo che la condivisione del cibo e l'aumento del grasso corporeo si siano coevoluti con una maggiore TEE (Total Energy Expenditure) per mitigare il rischio intrinseco di un aumento del fabbisogno energetico. (Herman Pontzer et al.)
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Il nostro cervello è affamato di energia e consuma circa il 20-25% dell'energia di tutto il corpo nonostante rappresenti solo il 2% della massa corporea. La maggior parte di questa energia, circa l'80-90%, viene spesa per la sua attività spontanea, misurata nello stato di riposo, cioè senza alcuna richiesta di attività specifica. Tuttavia, c'è solo un aumento incrementale, fino al 10% di energia, per compiti specifici (Shulman et al., 2014). L'esatta rilevanza di un consumo energetico-metabolico così elevato da parte del cervello, così come la sua rilevanza per il comportamento, rimane poco chiara. Pochi studi sul sonno (Rempe e Wisor, 2014), sull'anestesia (Laaksonen et al., 2018) e sullo stato vegetativo/stato di veglia non responsiva (VS/UWS) (Garcia-Panach et al., 2011) hanno mostrato una diminuzione del metabolismo del glucosio in varie regioni e/o reti del cervello. Questi risultati indicano che uno stato inconscio ha una firma energetica distinta da uno stato di veglia. Pertanto, la neuroenergetica può svolgere un ruolo cruciale nella coscienza. [...] Diversi studi recenti dimostrano che la diminuzione del FC (Stender et al., 2014, 2015, 2016) o del turnover del glutammato (Sibson et al., 1998;Patel et al., 2017) va di pari passo con la diminuzione del metabolismo del glucosio, che fornisce il miglior predittore dei livelli di coscienza. Ciò suggerisce che il metabolismo cerebrale in funzione dell'attività di rete è associato alla coscienza. (Yali Chen, Jun Zhang)
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Nella nostra lotta all'obesità, quando incolpiamo il metabolismo facendo assegnamento sull'esercizio fisico per aumentare il dispendio energetico giornaliero e dimagrire, o accettando con entusiasmo di acquistare l'ultimo prodotto truffaldino per accelerare il metabolismo, dimostriamo di non aver capito affatto il funzionamento del metabolismo stesso. La pandemia globale di obesità non può essere un problema di dispendio energetico. (Herman Pontzer p. 205)
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Alcune varianti genetiche rendono i nostri sistemi di ricompensa e sazietà più inclini a surriscaldarsi, altre invece li rendono più resistenti. La mano di carte che si riceve alla nascita influisce parecchio sulla possibilità di conservare facilmente il peso forma. (Herman Pontzer p.250)
Incremento della capacità cranica dagli ominidi all'Homo sapiens
L'incremento del volume craniale degli ominidi inizia dall'homo habilis e accelera con l'homo erectus: l'ipotesi più accreditata per quest'incremento, fatta da antropologi, neuroscienziati e linguisti, è lo sviluppo del linguaggio e, in particolare, della capacità simbolica che il linguaggio consente e sollecita. La capacità cerebrale passa dagli 800cm3 dell'homo erectus ai circa 1350cm3 dell'homo sapiens sapiens in circa 700.000 anni. (Cliccare per ingrandire)
L'aumento delle dimensioni del cervello che caratterizza gli esseri umani è strettamente legato a un aumento del metabolismo basale, cioè alla quantità di energia necessaria per mantenere il funzionamento a riposo del corpo, che indica una maggiore attività metabolica degli organi - e a un cambiamento nella destinazione dell'energia prodotta. A queste conclusioni sono arrivati nel 2016 un gruppo di ricercatori guidati dall'antropologo Herman Pontzer che hanno messo in luce quello che è stato chiamato il "paradosso energetico" della nostra specie che, rispetto agli altri primati non solo ha un cervello grande, ma allo stato naturale si riproduce più spesso, alleva molto a lungo piccoli che crescono lentamente e ha una vita particolarmente lunga.
Il paradosso energetico dell'Homo sapiens: un metabolismo veloce per alimentare l'elevato fabbisogno energetico del cervello
L'aumento delle dimensioni del cervello che caratterizza gli esseri umani è strettamente legato a un aumento del metabolismo basale, cioè la quantità di energia necessaria per mantenere il funzionamento a riposo del corpo, che indica una maggiore attività metabolica degli organi, e a un cambiamento nella destinazione dell'energia prodotta. A queste conclusioni sono arrivati nel 2016 un gruppo di ricercatori guidati dall'antropologo Herman Pontzer (vedi bibliografia 2016)  che hanno messo in luce quello che è stato chiamato il "paradosso energetico" della nostra specie la quale, rispetto agli altri primati non solo ha un cervello grande, ma allo stato naturale si riproduce più spesso, alleva a lungo piccoli che crescono lentamente e ha una vita particolarmente lunga. Tutte caratteristiche molto costose in termini di energia e che, a priori, si potrebbero considerare difficili da conciliare.
Herman Pontzer, nel suo studio, scrive (vedi bibliografia 2016):

Gli esseri umani presentano un paradosso energetico. Gli esseri umani nelle popolazioni di fertilità naturale si riproducono più spesso e producono neonati più grandi di qualsiasi altro ominoide vivente, tuttavia gli esseri umani hanno anche la durata della vita più lunga e il cervello più grande e metabolicamente più costoso. Questa suite unicamente umana di tratti derivati ​​e metabolicamente costosi suggerisce un'eliminazione dei vincoli energetici nell'era degli ominidi, ma i meccanismi fondamentali sottostanti rimangono in gran parte sconosciuti. Alcuni hanno ipotizzato che un intestino ridotto o una maggiore efficienza locomotoria fornissero l'energia extra necessaria per l'espansione del cervello. Tuttavia, analisi filogeneticamente informate suggeriscono che la riduzione dell'intestino è insufficiente per spiegare l'aumento delle dimensioni del cervello umano  e, sebbene la camminata umana sia più economica, i cacciatori-raccoglitori tradizionali viaggiano così tanto più lontano al giorno che i loro costi giornalieri di ricerca non sono inferiori a quelli dei selvatici scimpanzé. Allo stesso modo, l'approvvigionamento della giovane prole e delle loro madri aiuta ad abbreviare gli intervalli tra le nascite umane e ad aumentare il ritmo di riproduzione, ma la riproduzione rimane relativamente costosa per le madri umane. Inoltre, non è chiaro se la condivisione del cibo o altri cambiamenti nella dieta siano sufficienti per alimentare cervelli più grandi, neonati più grandi e una vita più lunga senza un'accelerazione del tasso metabolico per sfruttare una maggiore acquisizione di energia. Qui, testiamo l'ipotesi che gli esseri umani abbiano sviluppato un tasso metabolico accelerato e un budget energetico più ampio, ospitando cervelli più grandi, una maggiore produzione riproduttiva e una durata della vita più lunga senza i compromessi energetici previsti.

Confrontando il metabolismo basale di esseri umani e grandi scimmie, i ricercatori hanno scoperto che, una volta corretti i dati in base alle dimensioni corporee, in media gli esseri umani consumano ogni giorno 400 chilocalorie più di scimpanzé e bonobo, 635 più dei gorilla e 820 più degli oranghi. Questo metabolismo più veloce può essere sostenuto grazie a un'elevata percentuale di riserve di grasso corporeo, nettamente superiori a quelle degli altri primati, che restano "magri" anche in condizioni di cattività e sovralimentazione. Inoltre, la nostra specie è l'unica in cui c'è una significativa differenza di genere nelle riserve di grasso: nei maschi arrivano in media al 22,9 per cento, mentre nelle donne toccano il 41,7. Pontzer nelle conclusioni scrive:

Le misurazioni metaboliche degli ominoidi viventi risolvono il paradosso energetico umano e possono anche indicare strategie per combattere l'obesità e le malattie metaboliche. Gli esseri umani mostrano una predisposizione evoluta a depositare grasso mentre altri ominoidi rimangono relativamente magri, anche in cattività dove i livelli di attività sono modesti. Districare le pressioni evolutive e i meccanismi fisiologici che modellano la diversità delle strategie metaboliche tra gli ominoidi viventi può aiutare gli sforzi per promuovere e riparare la salute metabolica per gli esseri umani nelle popolazioni industrializzate e nelle scimmie in cattività.

Un altro studio, di un gruppo di ricercatori guidati dall'antropologo Christopher Kuzawa (vedi bibliografia), suggerisce che: "il nostro organismo, nell'infanzia,  non riesce a crescere velocemente quanto gli altri mammiferi a causa delle enormi risorse richieste per alimentare il cervello umano in via di sviluppo”, Kuzawa scrive:

Un periodo prolungato di infanzia e crescita giovanile è una caratteristica distintiva della storia della vita umana. Rispetto ad altre grandi scimmie, la prole umana viene svezzata presto, portando a un lungo periodo di dipendenza dalle risorse acquisite piuttosto che dal latte materno. Sebbene questo singolare modello riproduttivo umano sia visto come modo per accorciare gli intervalli tra le nascite e quindi aumentare la fertilità, ciò che è meno chiaro è perché gli umani crescono così lentamente durante l'infanzia. Sebbene la maggior parte dei primati cresca più lentamente degli altri mammiferi, l'infanzia umana e la crescita giovanile si distinguono come insolitamente lente anche dai primati e dalle grandi scimmie, durante i quali procede a un ritmo più tipico dei rettili che dei mammiferi. Nell'uomo, una considerevole percentuale di crescita del preadulto è rinviata fino allo scatto di crescita puberale, quando il tasso di crescita aumenta notevolmente e si raggiunge la dimensione dell'adulto. [...] La constatazione che il glucosio nel cervello umano richiede il picco durante l'infanzia e l'evidenza che il metabolismo del cervello e il tasso di crescita del corpo coprono inversamente lo sviluppo, supportano l'ipotesi che gli alti costi dello sviluppo del cervello umano richiedono un rallentamento compensativo del tasso di crescita del corpo.
Gli esseri umani mostrano una predisposizione evoluta a depositare grasso mentre altri ominoidi rimangono relativamente magri, anche in cattività dove i livelli di attività sono modesti, infatti, secondo l'antropologo Herman Pontzer, l'essere umano diventa grasso, se trascuriamo l'alimentazione scadente dell'ultimo secolo e l'incremento di attività sedentarie, perchè lo sviluppo del suo cervello richiede che egli mantenga riserve di grasso corporeo superiori a quelle degli altri grandi primati, i quali rimangono "magri" anche in cattività e sovralimentati
Il consumo cerebrale aumenta quando siamo coscienti?
La coscienza richiede una forma di attività neurale che è metabolicamente costosa mentre la perdita di coscienza è correlata a un disaccoppiamento tra l'attività neurale e l'energia cerebrale, che può essere misurata mediante neuroimaging funzionale [PET-TC e risonanza magnetica funzionale (fMRI)] e neurofisiologico [elettroencefalogramma (EEG)] e tecniche neurochimiche [spettro di risonanza magnetica (MRS)] sotto forma di connettività funzionale (FC) all'interno e tra le regioni del cervello. Si ritiene che il modello di FC sia correlato al livello di coscienza. (Cliccare per approfondire)
Consumo energetico negli stati di veglia e di incoscienza
In un loro studio sul consumo cerebrale sia in stato di veglia che di incoscienza gli anestesiologi Yali Chen e Jun Zangh ipotizzano e scrivono:

La coscienza è considerata il risultato di specifici processi e meccanismi neuronali nel cervello. Sono stati presentati vari meccanismi neuronali suggeriti, tra cui la teoria dell'integrazione delle informazioni (IIT), la teoria dello spazio di lavoro neuronale globale (GNWS) e la costruzione neuronale del tempo e dello spazio nel contesto della teoria della coscienza temporospaziale (TTC). Tuttavia, nonostante la loro attenzione su diversi meccanismi neuronali, queste teorie trascurano le basi energetico-metaboliche dei meccanismi neuronali che dovrebbero produrre coscienza. Sulla base dei risultati della perdita di coscienza indotta dalla fisiologia (sonno), indotta dalla farmacologia (anestesia generale) e indotta dalla patologia [stato vegetativo/sindrome da veglia non responsiva (VS/UWS)] sia nei soggetti umani che negli animali, noi, in questo studio, suggeriamo che i processi energetico-metabolici incentrati su ATP, glucosio e γ-aminobutirrato/glutammato sono indispensabili per la connettività funzionale (FC) delle normali reti cerebrali che rendono possibile la coscienza. Pertanto, descriviamo le predisposizioni energetico-metaboliche della coscienza (EPC) che completano le attuali teorie incentrate sui correlati neurali della coscienza (NCC).
Le richieste di energia sproporzionatamente elevate del cervello suggeriscono fortemente che il suo tasso metabolico estremamente elevato è correlato a una complessa elaborazione neurale.
altan
But how much you eat!

You know, we bought the new toilet!
Obesità. Cos'è che induce tante persone a deviare dalla strada della salute? La risposta sembra risiedere nel cervello.
L'antropologo Herman Pontzer, dopo i suoi studi approfonditi sulla comparazione metabolica dell'essere umano con sia i primati sia con l'attuale popolazione di cacciatori-raccoglitori Hadza, ha espresso nel libro "Brucia" le sue considerazioni sul problema umano dell'obesità. Egli scrive (p.247):

Benchè tra i danni collaterali della guerra delle diete vi sia la pretesa negazione delle leggi della fisica, i dati disponibili indicano come le calorie siano l'unico reale fattore che determina la perdita o l'acquisto di peso. Se si assumono più calorie di quelle che si bruciano, si ingrassa. Se si assumono meno calorie di quelle che si bruciano, si dimagrisce. La percentuale di carboidrati, grassi e proteine della dieta non ha nessun effetto particolare sul dispendio energetico, il dimagrimento o i benefici che reca alla salute raggiungere e mantenere il peso forma. Se quindi tutte le diete funzionano allo stesso modo, riducendo le calorie, perchè è più facile seguirne alcune piuttosto che altre? E se lo zucchero non è il genio del male, lìunico responsabile delle nostre malattie, che cos'è che induce tante persone a deviare dalla strada della salute? La risposta sembra risiedere nel cervello. L'ipotalamo, un comune agglomerato di cellule sito alla base dell'encefalo, è al centro di un sistema complesso che regola sia il metabolismo sia la fame.
obesità
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L'obesità nel mondo moderno e cosa la provoca
Secondo Pontzer, l'obesità umana nel mondo moderno sembra risiedere nelle caratteristiche del nostro mondo e nelle differenze rispetto al mondo degli Hadza o il mondo dei primati. Quali sono queste caratteristiche che fanno "sballare" l'ipotalamo dal suo compito di regolare il metabolismo per bilanciare introito calorico e dispendio energetico? Le descrive lo stesso Pontzer nel suo libro (pp. 248-253):

Le informazioni sensoriali sulle papille gustative e l'intestino, insieme al contenuto in sostanze nutritive e agli ormoni circolanti nella corrente sanguigna, forniscono all'ipotalamo una descrizione dettagliata delle calorie in ingresso e in uscita. L'ipotalamo reagisce di conseguenza, manipolando la fame e il metabolismo basale per mantenere il bilancio energetico. [...] Lo strano, meraviglioso universo alimentare cui abbiamo dato vita nel mondo industrializzato ha messo in evidenza una debolezza del centro di controllo ipotalamico. In troppe persone gli alimenti moderni sopraffanno il sistema di freni e contrappesi che modera l'assunzione di cibo. In breve, il regime alimentare è troppo ricco di ghiottonerie. Ci piace il cibo per la stessa ragione per cui ci piacciono le altre cose: attiva il sistema di ricompensa del cervello. Come tutti gli animali, dal più semplice dei vermi al più complesso dei primati, abbiamo un encefalo che si è evoluto per premiare i comportamenti che accrescono le possibilità di sopravvivenza e riproduzione. Sesso, zucchero e relazioni sociali, tutte le pulsioni fondamentali e universali, sono connaturate in noi fin dagli albori della storia. [...] A causa delle associazioni che il cervello fa inconsciamente, ci viene l'acquolina in bocca vedendo un bombolone o sentendo l'odore di popcorn, e ci lasciamo andare a fantasie erotiche davanti a un paio di tacchi a spillo o a una voce suadente. Quello che ci appare seducente, appetitoso o socialmente appropriato spesso differisce sensibilmente a seconda che ci troviamo ad Hong Kong o a Helsinki, ma il fondamentale sistema di ricompensa è lo stesso dappertutto. [...] Il nostro sistema di ricompensa evoluto è impreparato all'intensità e alla vastità dei segnali di ricompensa che gli alimenti industriali forniscono. L'ipotalamo è troppo lento per spegnere il nostro appetito, così noi mangiamo troppo. [...] Se la varietà di squisiti alimenti confezionati che vediamo intorno a noi negli Stati Uniti e in Europa fa tanto ingrassare, come mai non siamo tutti obesi? Un indizio importante è rappresentato dal fatto che l'obesità tende a ricorrere nelle famiglie. Si osserva una decisa familiarità, e ciò significa che è presente una forte componente ereditaria: le persone che hanno le stesse varianti genetiche tendono ad avere, alla fine, lo stesso peso. [...] La rivoluzione avvenuta nella ricerca genetica negli ultimi vent'anni ha portato alla luce oltre novecento varianti genetiche associate all'obesità. Come avevamo sospettato, quasi tutti questi geni sono attivi soprattutto nel cervello, il che indica chiaramente come il cervello sia l'epicentro della regolazione dell'obesità.
Il problema dell'obesità umana secondo l'antropologo Herman Pontzer
I regimi alimentari del mondo moderno sopraffanno l'ipotalamo e la sua capacità di bilanciare introito calorico e dispendio energetico in due modi. In primo luogo siamo bombardati da una varietà assai maggiore di alimenti rispetto a quella cui si trovarono davanti i nostri antenati cacciatori-raccoglitori. Questa varietà sabota la nostra capacità di giudicare l'introito calorico saltando da una serie all'altra di neuroni della ricompensa. L'encefalo blocca i circuiti di ricompensa per i sapori che sta percependo, ma ne lascia aperti altri, un fenomeno definito "sazietà sensoriale specifica". L'esempio classico consiste nel prendere il dessert al ristorante anche se si è completamente sazi dopo aver mangiato il secondo.
Conclusioni (provvisorie): Il volume del cervello umano è maggiore, nel confronto con le scimmie, perchè l'organismo attinge alle riserve di grasso corporeo
L'aumento delle dimensioni del cervello che caratterizza gli esseri umani è strettamente legato a un aumento del metabolismo basale, cioè alla quantità di energia necessaria per mantenere il funzionamento del corpo a riposo, che indica una maggiore attività metabolica degli organi - e a un cambiamento nella destinazione dell'energia prodotta. Per comprendere la straordinaria storia evolutiva della specie umana, dobbiamo considerare non solo i fattori sociali e culturali, ma anche le condizioni ecologiche, la costruzione di nicchie e i vincoli energetici. Tuttavia, una grave mancanza di dati empirici ha ostacolato la presa in considerazione dell'energia dei primati non umani, a causa delle limitate possibilità di un approccio sperimentale. Nel 2016 l'antropologo Herman Pontzer e i suoi colleghi hanno fornito prove convincenti che il lignaggio umano ha subito un aumento del dispendio energetico metabolico giornaliero medio rispetto ai nostri parenti viventi più stretti. L'antropologa Karin Isler scrive: "Pontzer si proponeva di raccogliere dati sul dispendio energetico di scimpanzé, bonobo, gorilla e oranghi utilizzando il metodo dell'acqua doppiamente etichettato non invasivo e minimamente disturbante. Ha scoperto che queste scimmie non umane consumavano molta meno energia al giorno rispetto agli esseri umani di peso corporeo equivalente. I valori più bassi sono stati osservati negli oranghi, ma anche le scimmie africane mostrano tassi di dispendio energetico giornaliero totale significativamente inferiori rispetto agli esseri umani. Inoltre, Pontzer ha corretto un precedente malinteso dimostrando che il tasso metabolico basale, vale a dire, il flusso metabolico minimo durante il riposo, è anche inferiore negli scimpanzé rispetto all'uomo, se viene applicata la correzione appropriata per le differenze nella quantità di grasso corporeo immagazzinato. Ciò si adatta bene agli studi comparativi su mammiferi e primati che hanno dimostrato che fino al 35% della variazione nella dimensione relativa del cervello può essere spiegato da differenze nel tasso metabolico basale. I nuovi risultati confermano che l'insolita combinazione umana di un cervello enorme e un alto tasso di riproduzione era basata non solo su una riallocazione di energia da altre funzioni, ma anche su un aumento complessivo dei tassi metabolici". In effetti Herman Pontzer, nel 2016, ha messo in luce quello che è stato chiamato il "paradosso energetico" della nostra specie che, rispetto agli altri primati non solo ha un cervello grande, ma allo stato naturale si riproduce più spesso, alleva a lungo piccoli che crescono lentamente e ha una vita particolarmente lunga. Tutte caratteristiche molto costose in termini di energia e che, a priori, si potrebbero considerare difficili da conciliare.
per scaricare le conclusioni (in pdf):
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Libri consigliati
a chi è interessato ad approfondire il metabolismo
Spesa annua pro capite in Italia per gioco d'azzardo 1.583 euro, per l'acquisto di libri 58,8 euro (fonte: l'Espresso 5/2/17)

Pagina aggiornata il 23 maggio 2022

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Quest'opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione 2.5 Generico
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