Människor som hittar på att rota runt i kylskåpet efter ett mellanmål inte långt efter att de har ätit en mättande måltid kan ha överaktiva matsökande nervceller, inte en överaktiv aptit.
Psykologer från UCLA har upptäckt en krets i hjärnan på möss som gör att de längtar efter mat och söker efter den, även när de inte är hungriga. När det stimuleras, driver detta kluster av celler möss att föda kraftigt och att föredra fet och njutbar mat som choklad framför hälsosammare mat som morötter.
Människor har samma typer av celler, och om det bekräftas hos människor kan fyndet erbjuda nya sätt att förstå ätstörningar.
Rapporten, publicerad i tidningen Naturkommunikation, är den första att hitta celler dedikerade till matsökning i en del av musens hjärnstammar som vanligtvis förknippas med panik, men inte med matning.
"Denna region vi studerar kallas periaqueductal grå (PAG), och den finns i hjärnstammen, som är mycket gammal i evolutionens historia och på grund av det är den funktionellt lik mellan människor och möss," sade motsvarande författare. Avishek Adhikari, en UCLA docent i psykologi. "Även om våra fynd var en överraskning, är det vettigt att matsökning skulle vara rotad i en så uråldrig del av hjärnan, eftersom födosök är något som alla djur behöver göra."
Adhikari studerar hur rädsla och ångest hjälper djur att bedöma risker och minimera exponeringen för hot, och hans grupp gjorde upptäckten samtidigt som de försökte lära sig hur just denna plats var involverad i rädsla.
"Aktivering av hela PAG-regionen orsakar en dramatisk panikrespons hos både möss och människor. Men när vi selektivt stimulerade endast detta specifika kluster av PAG-neuroner som kallas vgat PAG-celler, förändrade de inte rädslan, utan orsakade istället födosök och matning, säger Adhikari.
Forskarna injicerade i mushjärnor ett virus som är genetiskt framställt för att få hjärncellerna att producera ett ljuskänsligt protein. När en laser lyser på cellerna via ett fiberoptiskt implantat, översätter det nya proteinet det ljuset till elektrisk neural aktivitet i cellerna. Ett miniatyrmikroskop, utvecklat vid UCLA och fäst på musens huvud, registrerade cellers neurala aktivitet.
När de stimulerades med laserljus, avfyrade vgat PAG-cellerna och sparkade musen i jakt på levande syrsor och mat som inte var bytesdjur, även om den precis hade ätit en stor måltid. Stimuleringen fick också musen att följa rörliga föremål som inte var mat - som pingisbollar, även om den inte försökte äta upp dem - och det fick också musen att självsäkert utforska allt i sitt hölje.
"Resultaten tyder på att följande beteende är mer relaterat till att vilja än till hunger," sa Adhikari. "Hunger är aversiv, vilket innebär att möss vanligtvis undviker att känna sig hungriga om de kan. Men de söker efter aktivering av dessa celler, vilket tyder på att kretsen inte orsakar hunger. Istället tror vi att den här kretsen orsakar suget efter mycket givande mat med högt kaloriinnehåll. Dessa celler kan få musen att äta mer kaloririk mat även i frånvaro av hunger."
Mätta möss med aktiverade vgat PAG-celler längtade så mycket efter fet mat att de var villiga att utstå fotchocker för att få dem, något fulla möss normalt inte skulle göra. Omvänt, när forskarna injicerade ett virus som konstruerats för att producera ett protein som dämpar cellernas aktivitet under exponering för ljus, letade mössen mindre, även om de var väldigt hungriga.
"Möss visar tvångsmässigt ätande i närvaro av aversiva direkta konsekvenser när den här kretsen är aktiv, och söker inte efter mat även om de är hungriga när den inte är aktiv. Den här kretsen kan kringgå det normala hungertrycket för hur, vad och när man ska äta, säger Fernando Reis, en postdoktor vid UCLA som gjorde de flesta experimenten i tidningen och kom på idén att studera tvångsmässigt ätande. "Vi gör nya experiment baserade på dessa fynd och lär oss att dessa celler inducerar att äta fet och sockerrik mat, men inte av grönsaker hos möss, vilket tyder på att denna krets kan öka ätandet av skräpmat."
Liksom möss har människor också vgat PAG-celler i hjärnstammen. Det kan vara så att om denna krets är överaktiv hos en person, kan de känna sig mer belönade genom att äta eller längta efter mat när de inte är hungriga. Omvänt, om denna krets inte är tillräckligt aktiv, kan de ha mindre nöje i samband med att äta, vilket potentiellt kan bidra till anorexi. Om den hittas hos människor kan den matsökande kretsen bli behandlingsmålet för vissa typer av ätstörningar.
Forskningen stöddes av National Institute of Mental Health, Brain & Behaviour Research Foundation och National Science Foundation.
Källa: UCLA
