Hrăniți sau zburați celulele creierului care ne spun când să mâncăm și când să fugiți; SOCHOB
Societatea chiliană de obezitate
Hrănire sau zbor: celulele creierului care ne spun când să mâncăm și când să fugim
De-a lungul timpului, prea puțină mâncare ne poate lăsa sternici și incapabili să luptăm împotriva infecțiilor. Prea multe alimente pot duce la obezitate, crescând riscul de diabet, boli cardiovasculare și cancer. Dar, deși nevoia de a ne hrăni este unul dintre cele mai elementare procese biologice ale noastre, rețelele de celule ale creierului care o controlează se dovedesc a fi mult mai complexe decât ne imaginăm.
Din ce în ce mai mult, dovezile sugerează că semnalele nervoase declanșate din același grup de neuroni care ne spun când este bine să mâncăm ne ajută și să fugim de pericol și să evadăm pentru a ne hrăni în altă zi. Oamenii de știință cred că o mai bună înțelegere a modului în care este controlat acest proces de bază ar putea ajuta la dezvoltarea de noi tratamente pentru obezitate și stări psihiatrice legate de anxietate.
În timp ce viziunea tradițională poate a văzut reglarea emoțiilor și a poftei de mâncare ca două fluxuri separate ale aceluiași sistem, dovezile au crescut în sensul că nu puteți ataca una fără a afecta celălalt.
Comutarea comportamentelor
„Pentru animalele sălbatice, știm că hrănirea este o întreprindere riscantă și deseori periculoasă, iar acest lucru a fost întotdeauna cazul”, explică profesorul Dominic Withers, Institutul Imperial de Științe Clinice/MRC London Institute of Medical Sciences. .
„Ieșiți să mâncați și puteți deveni cu ușurință mâncare, așa că trebuie să fiți capabil să integrați explorarea și alte comportamente asociate cu alimentația, cu capacitatea de a fugi și a scăpa. Așadar, capacitatea de a trece brusc la un comportament defensiv este importantă ”.
În calitate de clinician, interesele lui Withers stau în obezitate și diabet. Dar înțelegerea modului în care este controlată dorința de a mânca l-a condus înapoi la laborator pentru a analiza baza neurologică pentru a mânca la șoareci. O regiune a creierului, în special, hipotalamusul ventromedial (VMH), a fost un obiectiv al cercetării obezității de zeci de ani.
Acest grup de neuroni, care se găsește adânc în creier în cadrul hipotalamusului, este cunoscut pentru comportamentele sale legate de hrănire, împerechere și agresivitate. Studiile anterioare au arătat că, atunci când VMH este deteriorat la șobolani, își îndreaptă cea mai mare parte a energiei către hrană sau luptă, ducând animalele la creșterea masivă în greutate și la agresivitate crescută în rândul bărbaților care luptă.
Nu a fost clar modul în care acest grup de celule comută între unitate pentru a lupta, a fugi, a se împerechea sau a se hrăni. Dar munca echipei Withers a dezvăluit o interacțiune complexă între diferite grupuri de celule.
Opinie de reglare fină
Pentru a înțelege mai multe despre tulburările alimentare la om, echipa Imperial s-a concentrat pe rozătoare, care au aceleași rețele de reglementare în creier.
„Oamenii au studiat animalele cu daune VMH și au văzut efecte profunde asupra greutății corporale și a dietei, dar nu știau cu adevărat ce circuite modifică atunci când au deteriorat această regiune”, explică el. "Dar munca noastră oferă detalii foarte discrete și definește cu precizie ce populație de neuroni vă hrănește și vă împiedică să mâncați".
Creșterea în greutate: Deteriorarea regiunii VMH a creierului determină o creștere masivă în greutate la rozătoare. Bazat pe instrumente de ultimă oră în domeniul neuroștiinței, echipa a reușit să privească în interiorul creierului pentru a dezvălui ce se întâmplă cu acești neuroni în timpul hrănirii, dezvăluind un alt strat de control. într-un subset de celule din VMH.
Cercetătorii au apelat la optogenetică, folosind șoareci cu neuroni modificați genetic care pot fi stimulați cu flash-uri de lumină laser, permițându-le să monitorizeze activitatea anumitor regiuni ale creierului cu precizie precisă. Trăind până la VMH, au găsit o populație distinctă de celule numite neuroni SF1, care acționează ca un control fin.
În condiții normale, aceste celule devin active pe măsură ce animalele își explorează mediul, menținând un nivel inițial de anxietate la animale. Dar când animalele se apropie de mâncare, comportamentul lor trebuie să se schimbe, pentru a-și coborî puțin paza în timp ce mănâncă.
Folosind camere miniaturale specializate montate pe capul animalelor și monitorizând fluxul de ioni de calciu în și din celule, echipa a reușit să înregistreze activitatea neuronilor în timp real, dezvăluind schimbări în activitatea SF1 atunci când animalele erau aproape de hrană.