Le persone che si ritrovano a frugare nel frigorifero per uno spuntino non molto tempo dopo aver consumato un pasto abbondante potrebbero avere neuroni di ricerca del cibo iperattivi, non un appetito iperattivo.
Gli psicologi dell'UCLA hanno scoperto un circuito nel cervello dei topi che li spinge a desiderare il cibo e a cercarlo, anche quando non hanno fame. Quando stimolato, questo gruppo di cellule spinge i topi a cercare cibo vigorosamente e a preferire cibi grassi e piacevoli come il cioccolato rispetto a cibi più sani come le carote.
Le persone possiedono gli stessi tipi di cellule e, se confermata negli esseri umani, la scoperta potrebbe offrire nuovi modi per comprendere i disturbi alimentari.
Il rapporto, pubblicato sulla rivista Comunicazioni naturali, è il primo a trovare cellule dedite alla ricerca di cibo in una parte del tronco cerebrale del topo solitamente associata al panico, ma non all'alimentazione.
"Questa regione che stiamo studiando è chiamata grigio periacqueduttale (PAG), e si trova nel tronco cerebrale, che è molto antico nella storia evolutiva e per questo motivo è funzionalmente simile tra esseri umani e topi", ha detto l'autore corrispondente. Avishek Adhikari, un professore associato di psicologia dell'UCLA. “Anche se le nostre scoperte sono state una sorpresa, è logico che la ricerca del cibo sia radicata in una parte così antica del cervello, dal momento che cercare cibo è qualcosa che tutti gli animali devono fare”.
Adhikari studia come la paura e l'ansia aiutano gli animali a valutare i rischi e a minimizzare l'esposizione alle minacce, e il suo gruppo ha fatto la scoperta mentre cercava di capire come questo particolare punto fosse coinvolto nella paura.
“L’attivazione dell’intera regione PAG provoca una drammatica risposta di panico sia nei topi che negli esseri umani. Ma quando abbiamo stimolato selettivamente solo questo specifico gruppo di neuroni PAG chiamati cellule vgat PAG, queste non hanno alterato la paura, ma hanno invece causato la ricerca di cibo e di cibo”, ha detto Adhikari.
I ricercatori hanno iniettato nel cervello dei topi un virus geneticamente modificato per far sì che le cellule cerebrali producessero una proteina sensibile alla luce. Quando un laser illumina le cellule tramite un impianto a fibra ottica, la nuova proteina traduce quella luce in attività neurale elettrica nelle cellule. Un microscopio in miniatura, sviluppato all'UCLA e fissato sulla testa del topo, ha registrato l'attività neurale delle cellule.
Quando stimolate con la luce laser, le cellule vgat PAG si attivavano e lanciavano il topo all'inseguimento di grilli vivi e cibo non preda, anche se aveva appena consumato un pasto abbondante. La stimolazione ha anche indotto il topo a seguire oggetti in movimento che non fossero cibo – come palline da ping pong, anche se non ha provato a mangiarle – e ha anche spinto il topo a esplorare con sicurezza tutto ciò che si trovava nel suo recinto.
"I risultati suggeriscono che il seguente comportamento è legato più al desiderio che alla fame", ha detto Adhikari. “La fame è avversiva, il che significa che i topi di solito evitano di sentirsi affamati se possono. Ma cercano l’attivazione di queste cellule, suggerendo che il circuito non causa la fame. Riteniamo invece che questo circuito causi il desiderio di cibo altamente gratificante e ad alto contenuto calorico. Queste cellule possono indurre il topo a mangiare più cibi ipercalorici anche in assenza di fame”.
Topi sazi con cellule vgat PAG attivate desideravano così tanto cibi grassi che erano disposti a sopportare shock ai piedi per ottenerli, cosa che i topi sazi normalmente non farebbero. Al contrario, quando i ricercatori hanno iniettato un virus progettato per produrre una proteina che smorza l’attività delle cellule sotto esposizione alla luce, i topi si nutrivano di meno, anche se erano molto affamati.
“I topi mostrano un'alimentazione compulsiva in presenza di conseguenze dirette avverse quando questo circuito è attivo, e non cercano cibo anche se hanno fame quando non è attivo. Questo circuito può aggirare le normali pressioni della fame su come, cosa e quando mangiare”, ha affermato Fernando Reis, un ricercatore post-dottorato dell’UCLA che ha condotto la maggior parte degli esperimenti descritti nel documento e ha avuto l’idea di studiare l’alimentazione compulsiva. "Stiamo facendo nuovi esperimenti basati su questi risultati e apprendiamo che queste cellule inducono il consumo di cibi grassi e zuccherati, ma non di verdure nei topi, suggerendo che questo circuito potrebbe aumentare il consumo di cibo spazzatura."
Come i topi, anche gli esseri umani possiedono cellule vgat PAG nel tronco encefalico. Potrebbe darsi che se questo circuito è iperattivo in una persona, potrebbe sentirsi più gratificata mangiando o bramando cibo quando non ha fame. Al contrario, se questo circuito non è abbastanza attivo, potrebbero provare meno piacere associato al mangiare, contribuendo potenzialmente all’anoressia. Se trovato negli esseri umani, il circuito di ricerca del cibo potrebbe diventare l’obiettivo del trattamento per alcuni tipi di disturbi alimentari.
La ricerca è stata sostenuta dal National Institute of Mental Health, dalla Brain & Behavior Research Foundation e dalla National Science Foundation.
Fonte: UCLA
