Новое исследование на мышах показало, что желание есть может контролироваться очень простой цепью в мозге. Исследование показало, что всего три типа клеток мозга взаимодействуют между собой, подавляя или усиливая аппетит, заставляя мышей съедать меньше или больше пищи.
Во-первых, специализированные нейроны обнаруживают «гормоны, сигнализирующие о голоде», которые сообщают, сыто животное или голодно. Затем эти нейроны контролируют активность нейронов в другой части мозга, которая, в свою очередь, контролирует третий набор нейронов в челюсти: эти конечные нервные клетки направляют движения, необходимые для жевания.
Трехкомпонентная схема действует как рефлекс, не требуя сознательной мысли для ее управления — подобно отдергиванию руки от горячего предмета. В этом случае стимулом, запускающим рефлекс, является гормон, сигнализирующий о голоде, а результирующее действие — движение челюсти для жевания.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, включало только мышей, и трехчастная цепь еще не была идентифицирована у людей. Однако, если она будет обнаружена у людей, это открытие может «изменить нарратив» об ожирении, утверждают авторы исследования.
«Контроль над тем, сколько и когда мы едим, не столько зависит от вашего процесса принятия решений, он просто происходит — это простая схема», — рассказала ведущий автор исследования Кристин Коссе из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке.
В последние десятилетия медицинские организации характеризовали ожирение как хроническое заболевание с целым рядом причин, включая генетику. Ранее оно считалось просто следствием личных решений относительно питания. Новое исследование добавляет доказательства в пользу идеи о том, что в основе ожирения лежат физиологические различия.
Новое исследование также помогает связать воедино ряд существующих теорий о голоде.
Первая известна как «теория заданной точки». Некоторые ученые считают, что у людей обычно есть заданная точка веса тела, определяемая их генетикой и окружающей средой. Согласно теории, организм человека пытается поддерживать постоянный вес, даже если он ест больше или меньше пищи, чем ему нужно — поэтому существуют различные физиологические механизмы, которые помогают приспособиться к этим колебаниям калорий.
Например, после сытного приема пищи жировые клетки и клетки кишечника выделяют гормоны, контролирующие голод, которые подают в мозг сигнал о том, что вам следует прекратить есть. Эти сигналы поступают примерно через 20 минут после того, как вы съели достаточно, чтобы насытиться. Однако если по какой-то причине нарушается эта гормональная сигнализация, люди могут испытывать сильный голод, даже если они уже достаточно поели. В некоторых случаях это может привести к перееданию вплоть до серьезного ожирения.
Предыдущие исследования показали, что нейроны в части мозга, называемой гипоталамусом, играют роль в регуляции аппетита, и на них нацелены многие препараты для снижения веса. Кроме того, снижение белка, называемого нейротрофическим фактором мозга (BDNF), в мозге связано с ожирением как у животных, так и у людей.
Новое исследование связывает эти результаты воедино.
В своих экспериментах Коссе и коллеги обнаружили, что нейроны в гипоталамусе, которые вырабатывают BDNF, активируются в мозге мышей, которые стали толстыми после кормления высокожирной пищей. Это означает, что эти нейроны, вырабатывающие BDNF, активируются в ответ на увеличение веса, чтобы подавить аппетит грызунов.
Чтобы проверить эту гипотезу, команда включала и выключала эти нейроны BDNF. Когда нейроны переставали работать, мыши съедали примерно на 1200% больше еды, чем обычно, и совершали жевательные движения, даже когда им не было никакой еды. В некоторых случаях они даже начинали пытаться есть предметы, например, деревянные бруски, что позволяет предположить, что эта реакция была автоматической.
Наоборот, когда нейроны были включены, произошел противоположный эффект: мыши перестали есть и не делали никаких жевательных движений. Как только команда поняла, что эти нейроны BDNF переключают ключ в мозге, они идентифицировали два других типа нейронов, вовлеченных в эту цепь.
Коссе полагает, что, вероятно, у людей в мозгу есть аналогичная система контроля голода.
Двигаясь дальше, команда хочет выяснить, меняется ли эта цепь в контексте различных эмоциональных состояний, таких как тревога.
