[Nutrition, metabolism, brain and mental health]

Abstract

This review article explores the intricate relationship between nutrition, metabolism, brain function and mental health. It highlights two key complementary models: the energy balance model and the more comprehensive carbohydrate-insulin model, to understand the development of obesity and metabolic dysfunctions. It particularly focuses on the role of dopamine in dietary regulation and insulin in the brain, both of which are crucial in the pathogenesis of neurodegenerative and stress-associated mental disorders. Additionally, the significance of sleep and dietary habits, such as medically assisted calorie restriction for mental health and the concept of "brain food" are described. These findings emphasize the importance of nutritional medicine in psychiatry and psychotherapy and the consideration of metabolic states for the prevention and treatment of mental and neurodegenerative diseases.

Keywords: Diabetes; Dopamine; Insulin receptors; Neurodegeneration; Obesity.

Abb. 1

Die Konzeptualisierung von Fettleibigkeit als Störung des Energiehaushalts stellt ein physikalisches Prinzip dar, ohne die biologischen Mechanismen zu berücksichtigen, welche die Gewichtszunahme begünstigen. Ein ergänzendes Paradigma, das Kohlenhydrat-Insulin-Modell (CIM), modifiziert die kausale Richtung. Laut CIM führt die Erhöhung der Fettablagerung im Körper, die sich u. a. aus den hormonellen Reaktionen auf eine Ernährung mit hoher glykämischer Last ergibt, zu einer positiven Energiebilanz. GIP glukoseabhängiges insulinotropes Polypeptid, GLP „glucagon-like peptide 1“. (Mod. nach [7])

Abb. 2

Appetit, Insulin, Stimmung und Kognition hängen zusammen: Appetitregulierende Peptide Leptin, Ghrelin und Orexin verknüpfen energiehomöostaseregulierende Systeme (lateraler Hypothalamus, LH) mit dem dopaminergen mesolimbischen System, mit Projektionen zum ventralen Tegmentum (VTA) und Nucleus accumbens (NAC). Zudem besteht eine enge Beziehung des Glukosemetabolismus zu stresssensiblen Kerngebieten der Emotionsregulation (NAC, Hippokampus [HC] und Amygdala [Amy]). IGF1 „insulin-like growth factor 1“. (Mod. aus [13])