Люди, які порпаються в холодильнику в пошуках перекусу невдовзі після того, як вони з’їли ситну їжу, можуть мати надмірно активні нейрони пошуку їжі, а не надмірний апетит.
Психологи Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі виявили схему в мозку мишей, яка змушує їх жадати їжі та шукати її, навіть якщо вони не голодні. При стимуляції цей кластер клітин спонукає мишей енергійно шукати їжу та віддавати перевагу жирній і приємній їжі, як-от шоколаду, а не більш здоровій їжі, як-от морква.
Люди мають однакові типи клітин, і якщо це відкриття буде підтверджено на людях, воно може запропонувати нові шляхи розуміння розладів харчової поведінки.
Звіт, опублікований в журн Nature Communications, є першим, хто знайшов клітини, призначені для пошуку їжі в частині стовбура мозку миші, яка зазвичай асоціюється з панікою, але не з годуванням.
«Ця область, яку ми вивчаємо, називається періакведуктальним сірим (PAG), і вона знаходиться в стовбурі мозку, який є дуже давнім в еволюційній історії, і через це він функціонально схожий між людьми та мишами», — сказав автор-кореспондент Авішек Адхікарі, доцент психології UCLA. «Хоча наші висновки були несподіванкою, цілком зрозуміло, що пошук їжі коріниться в такій давній частині мозку, оскільки пошук їжі — це те, що потрібно робити всім тваринам».
Адхікарі вивчає, як страх і тривога допомагають тваринам оцінювати ризики та мінімізувати вплив загроз, і його група зробила відкриття, намагаючись дізнатися, як ця конкретна точка була залучена до страху.
«Активація всієї області PAG викликає драматичну реакцію паніки як у мишей, так і у людей. Але коли ми вибірково стимулювали лише цей специфічний кластер PAG-нейронів, які називаються vgat PAG-клітинами, вони не змінювали страх, а натомість викликали пошук їжі та годування», — сказав Адхікарі.
Дослідники ввели в мозок миші генно-інженерний вірус, щоб клітини мозку виробляли світлочутливий білок. Коли лазер світить на клітини через волоконно-оптичний імплантат, новий білок перетворює це світло на електричну нейронну активність у клітинах. Мініатюрний мікроскоп, розроблений в Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі та прикріплений до голови миші, фіксував нейронну активність клітин.
При стимуляції лазерним світлом клітини vgat PAG стріляли і штовхали мишу в гарячих слідах за живими цвіркунами та їжею, яка не є здобиччю, навіть якщо вона щойно з’їла багато їжі. Стимуляція також спонукала мишу слідкувати за рухомими об’єктами, які не були їжею, як-от кульки для пінг-понгу, хоча вона не намагалася їх з’їсти, а також спонукала мишу впевнено досліджувати все у своєму корпусі.
«Результати показують, що така поведінка більше пов’язана з бажанням, ніж з голодом», – сказав Адхікарі. «Голод викликає відразу, тобто миші зазвичай уникають відчуття голоду, якщо можуть. Але вони шукають активацію цих клітин, припускаючи, що ланцюг не викликає голоду. Замість цього ми вважаємо, що ця ланка викликає потяг до дуже корисної, висококалорійної їжі. Ці клітини можуть змусити мишу їсти більше калорійної їжі навіть за відсутності голоду».
Насичені миші з активованими клітинами vgat PAG так сильно жадали жирної їжі, що вони були готові терпіти удари ніг, щоб її отримати, чого ситі миші зазвичай не робили б. Навпаки, коли дослідники ввели вірус, створений для виробництва білка, який пригнічує активність клітин під дією світла, миші менше добували їжу, навіть якщо вони були дуже голодними.
«Миші демонструють нав’язливе споживання їжі за наявності негативних прямих наслідків, коли цей контур активний, і не шукають їжу, навіть якщо вони голодні, коли він не активний. Ця схема може обійти звичайний тиск голоду щодо того, як, що та коли їсти», — сказав Фернандо Рейс, докторант Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, який проводив більшість експериментів у статті та придумав досліджувати нав’язливе харчування. «Ми проводимо нові експерименти на основі цих висновків і дізнаємося, що ці клітини спонукають мишей споживати жирну та солодку їжу, але не овочі, що свідчить про те, що ця схема може збільшити споживання нездорової їжі».
Як і миші, люди також мають клітини vgat PAG у стовбурі мозку. Цілком можливо, що якщо ця система надмірно активна в людини, вона може почувати себе більш винагородженою від їжі або жадати їжі, коли не голодна. І навпаки, якщо цей контур недостатньо активний, вони можуть отримувати менше задоволення від їжі, що потенційно може сприяти анорексії. Якщо ланцюг пошуку їжі буде виявлений у людей, він може стати мішенню для лікування деяких видів розладів харчової поведінки.
Дослідження було підтримано Національним інститутом психічного здоров’я, Фондом дослідження мозку та поведінки та Національним науковим фондом.
джерело: UCLA
