Forskare vid Institute for Diabetes Research and Metabolic Diseases of the Helmholtz Center Munich at the University of Tübingen, i samarbete med German Center for Diabetes Research, har funnit att en kortvarig, kaloririk diet försämrar hjärnans insulinkänslighet och ökar leverfettet hos normalviktiga män, med effekter som sträcker sig bortom konsumtionsperioden.
De fann också störningar i hjärnans normala belöningsinlärning, vilket tyder på att bara fem dagars överätning kan förbereda hjärnan för långvariga ohälsosamma ätmönster.
Insulinresistens i hjärnan är förknippat med fetma, typ 2-diabetes och kognitiv dysfunktion. Insulin reglerar normalt aptit och ämnesomsättning genom signalering i hjärnan, men resistens i denna signalväg kan störa dessa processer och potentiellt bidra till fetma och relaterade sjukdomar.
I studien ”A short-term, high-caloric diet has prolonged effects on brain insulin action in men”, publicerad i Nature Metabolism, undersökte teamet de kortsiktiga effekterna av en ultraprocessad, kaloririk kost på hjärnans insulinpåverkan innan en betydande viktökning inträffar. Julian Nowogrodzki är författare till en nyhetsartikel om forskningen som publicerades i Nature.
Tjugonio friska manliga deltagare i åldern 19-27 år (BMI 19-25 kg/m²) lottades till antingen en högkalorisk kost (HCD) (n=18) eller en kontrollgrupp (n=11). Under fem dagar försökte HCD-gruppen konsumera ytterligare 1 500 kcal dagligen från ultraprocessade snacks medan kontrollgruppen behöll sin vanliga kost. Under studien begränsades deltagarnas fysiska aktivitet till under 4 000 steg per dag.
Deltagarna i HCD-gruppen ökade sitt dagliga kaloriintag med i genomsnitt 1.200 kcal under interventionen. Leverfetthalten ökade signifikant från 1,55% ± 2,2% vid baslinjen till 2,54% ± 3,5% efter interventionen, utan någon förändring i kontrollgruppen. Inga signifikanta skillnader framkom i kroppsvikt, perifer insulinkänslighet eller inflammatoriska markörer.
Hjärnans insulinkänslighet bedömdes med hjälp av funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) i kombination med intranasal insulinadministrering vid tre tillfällen: vid baslinjen, omedelbart efter interventionen och en vecka efter återgången till en vanlig diet. Ytterligare mätningar omfattade kvantifiering av leverfett via MR-spektroskopi, kroppssammansättning, orala glukostoleranstester och beteendebedömningar.
Schematic overview of the study design. Credit: Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-025-01226-9
Insulinresponsen i hjärnan ökade efter HCD i höger insulära cortex, vänster rolandic operculum och höger mellanhjärna/pons. En vecka efter att ha återupptagit en vanlig diet var insulinaktiviteten signifikant lägre i höger hippocampus och bilateral fusiform gyrus.
Förändringar i hjärnans insulinkänslighet korrelerade med leverfettackumulering och fettintag i kosten. Inga signifikanta skillnader i insulinresponsen i hypotalamus kunde påvisas. En ihållande minskning av insulinresponsen i hjärnan i kognitiva regioner noterades.
Integriteten i den vita substansen, mätt med diffusionstensoravbildning, visade lägre fraktionerad anisotropi i större områden, inklusive fasciculus inferior frontalis-occipitalis och genuus av corpus callosum, vid en veckas uppföljning i HCD-gruppen.
Ett av de mer spännande resultaten av studien var hur en kortvarig HCD påverkade belöningsinlärning, en kognitiv process som påverkar motivation och beslutsfattande. Belöningsinlärning är beroende av hjärnans förmåga att associera vissa beteenden med positiva eller negativa resultat, vilket spelar en aktiv roll i livsmedelsrelaterade val. Störningar i denna väg har observerats i stor utsträckning hos individer med fetma, vilket ofta resulterar i förändrade ätbeteenden och en ökad preferens för kaloritäta livsmedel.
För att bedöma belöningsbearbetning slutförde deltagarna en go / no-go förstärkningsinlärningsuppgift utformad för att mäta känslighet för belöningar och straff. Denna uppgift testar hur väl individer lär sig att närma sig (gå) eller undvika (no-go) vissa ledtrådar som är förknippade med positiva (belöning) eller negativa (bestraffning) resultat. Prestationen i denna uppgift återspeglar hur effektivt hjärnan bearbetar och anpassar sig till feedback, vilket är avgörande för att reglera ätbeteendet.
Efter bara fem dagars konsumtion av kaloririka, ultraprocessade snacks visade deltagarna i HCD-gruppen minskad belöningskänslighet och ökad bestraffningskänslighet. Detta tyder på att deltagarna fann belönande resultat mindre motiverande och fick en ökad reaktion på bestraffningar. Effekterna tenderade mot baslinjen efter att ha återgått till en vanlig diet i en vecka men vände inte helt.
Dessa kortsiktiga förändringar liknar fetmarelaterade mönster, men observerades här hos män med hälsosam vikt som följde en kort HCD.
För mer information: Stephanie Kullmann et al, A short-term, high-caloric diet has prolonged effects on brain insulin action in men, Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-025-01226-9
Julian Nowogrodzki, Hur en skräpmat kan förändra din hjärnaktivitet, Nature (2025). DOI: 10.1038/d41586-025-00549-7
