Osoby, które niedługo po zjedzeniu sycącego posiłku zaczynają szperać w lodówce w poszukiwaniu przekąski, mogą mieć nadaktywne neurony poszukujące pożywienia, a nie nadmierny apetyt.
Psychologowie z UCLA odkryli obwód w mózgu myszy, który sprawia, że pragną jedzenia i szukają go, nawet jeśli nie są głodne. Po stymulacji to skupisko komórek pobudza myszy do energicznego żerowania i preferowania tłustych i przyjemnych pokarmów, takich jak czekolada, od zdrowszej żywności, takiej jak marchewka.
Ludzie posiadają te same rodzaje komórek, a jeśli odkrycie zostanie potwierdzone u ludzi, odkrycie może zapewnić nowe sposoby zrozumienia zaburzeń odżywiania.
Raport opublikowany w czasopiśmie Nature Communications, jako pierwsza znalazła komórki zajmujące się poszukiwaniem pożywienia w części pnia mózgu myszy, zwykle kojarzonej z paniką, ale nie z karmieniem.
„Obszar, który badamy, nazywa się szarością okołowodoprzewodową (PAG) i znajduje się w pniu mózgu, który jest bardzo stary w historii ewolucji i z tego powodu jest funkcjonalnie podobny u ludzi i myszy” – powiedział korespondent autor. Awiszek Adhikari, profesor psychologii na UCLA. „Chociaż nasze odkrycia były zaskoczeniem, logiczne jest, że poszukiwanie pożywienia jest zakorzenione w tak starożytnej części mózgu, ponieważ żerowanie to czynność, którą muszą zajmować się wszystkie zwierzęta”.
Adhikari bada, w jaki sposób strach i niepokój pomagają zwierzętom oceniać ryzyko i minimalizować narażenie na zagrożenia, a jego grupa dokonała odkrycia, próbując dowiedzieć się, w jaki sposób to konkretne miejsce wiąże się ze strachem.
„Aktywacja całego regionu PAG powoduje dramatyczną reakcję paniki zarówno u myszy, jak i u ludzi. Kiedy jednak selektywnie stymulowaliśmy tylko ten specyficzny skupisko neuronów PAG, zwane komórkami PAG vgat, nie zmieniły one strachu, a zamiast tego spowodowały żerowanie i żerowanie” – powiedział Adhikari.
Naukowcy wstrzyknęli do mózgów myszy wirusa zmodyfikowanego genetycznie, aby komórki mózgowe wytwarzały białko wrażliwe na światło. Kiedy laser oświetla komórki za pośrednictwem implantu światłowodowego, nowe białko przekształca to światło na elektryczną aktywność neuronalną w komórkach. Miniaturowy mikroskop opracowany na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles i przymocowany do głowy myszy rejestrował aktywność neuronalną komórek.
Pobudzone światłem lasera komórki vgat PAG wystrzeliły i kopnęły mysz w pościg za żywymi świerszczami i pokarmem niebędącym ofiarą, nawet jeśli właśnie zjadła duży posiłek. Stymulacja nakłoniła także mysz do podążania za poruszającymi się obiektami, które nie są pożywieniem – jak piłeczki do ping-ponga, chociaż nie próbowała ich zjadać – a także skłoniła mysz do pewnego eksplorowania wszystkiego w swoim pomieszczeniu.
„Wyniki sugerują, że poniższe zachowanie jest bardziej powiązane z pragnieniami niż z głodem” – stwierdził Adhikari. „Głód jest awersyjny, co oznacza, że myszy zazwyczaj unikają uczucia głodu, jeśli tylko mogą. Próbują jednak aktywować te komórki, co sugeruje, że obwód nie powoduje głodu. Zamiast tego uważamy, że ten obwód powoduje pragnienie wysoce satysfakcjonującego, wysokokalorycznego jedzenia. Komórki te mogą powodować, że mysz zjada więcej wysokokalorycznego pokarmu, nawet jeśli nie odczuwa głodu.
Nasycone myszy z aktywowanymi komórkami vgat PAG tak bardzo pragnęły tłustych pokarmów, że były skłonne znosić wstrząsy stóp, aby je zdobyć, czego normalnie nie zrobiłyby pełne myszy. I odwrotnie, kiedy badacze wstrzyknęli wirusa zaprojektowanego tak, aby wytwarzał białko, które tłumi aktywność komórek pod wpływem światła, myszy jadły mniej, nawet jeśli były bardzo głodne.
„Myszy wykazują kompulsywne jedzenie w obecności nieprzyjemnych, bezpośrednich konsekwencji, gdy ten obwód jest aktywny i nie szukają pożywienia, nawet jeśli są głodne, gdy nie jest on aktywny. Ten obwód może ominąć normalne uczucie głodu związane z tym, jak, co i kiedy jeść” – powiedział Fernando Reis, pracownik naukowy ze stopniem doktora na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, który przeprowadził większość eksperymentów opisanych w artykule i wpadł na pomysł zbadania kompulsywnego jedzenia. „Przeprowadzamy nowe eksperymenty w oparciu o te odkrycia i dowiadujemy się, że komórki te indukują u myszy jedzenie tłustych i słodkich pokarmów, ale nie warzyw, co sugeruje, że ten obwód może zwiększać spożycie niezdrowego jedzenia”.
Podobnie jak myszy, ludzie również posiadają komórki vgat PAG w pniu mózgu. Może się zdarzyć, że jeśli dana osoba będzie nadaktywna ten obwód, może czuć się bardziej nagrodzona jedzeniem lub mieć ochotę na jedzenie, gdy nie jest głodna. I odwrotnie, jeśli ten obwód nie będzie wystarczająco aktywny, przyjemność z jedzenia może być mniejsza, co może prowadzić do anoreksji. Jeśli obwód poszukiwania pożywienia zostanie wykryty u ludzi, może stać się celem leczenia niektórych rodzajów zaburzeń odżywiania.
Badania były wspierane przez Narodowy Instytut Zdrowia Psychicznego, Fundację Badań nad Mózgiem i Zachowaniem oraz Narodową Fundację Nauki.
Źródło: UCLA
