Valgymas, kai sotus: kova tarp dviejų smegenų signalų
Kodėl noras nuolat valgyti užgožia signalą, sakantį, kad esame sotūs? Nauji tyrimai atskleidžia, kad tai apima dviejų kaimyninių smegenų ląstelių grupių kovą, kurioje vaidina ir smegenų opioidų sistema.
Taip pat nustatyta, kad vaistas naloksonas, blokuodamas opioidų sistemą, sustabdė persivalgymą.
Tyrimas, kurio ypatumai yra Nacionalinės mokslų akademijos darbai buvo atliktas su pelėmis, tačiau mokslininkai mano, kad išvados padės mums geriau suprasti panašius žmonių mechanizmus.
„Mūsų darbas, - aiškina vyresnysis tyrimo autorius prof. Huda Akilas, neuromokslininkas Mičigano universiteto Molekulinių ir elgesio neuromokslų instituto Ann Arbore psichiatrijos katedroje, - rodo, kad sotumo signalai - turint pakankamai maisto - yra nėra pakankamai galingas, kad galėtų kovoti su stipriu noru valgyti, kuris turi didelę evoliucinę vertę “.
Antsvoris ar nutukimas padidina riziką susirgti keliomis ilgai trunkančiomis ligomis, tokiomis kaip širdies ir kraujagyslių ligos ir 2 tipo cukrinis diabetas, taip pat vėžys.
Pernelyg didelis svoris yra pasaulinė visuomenės sveikatos problema, turinti įtakos mažas ir vidutines, taip pat ir dideles pajamas gaunančioms šalims.
Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) 2016 m. Vertinimai rodo, kad 39 proc. Suaugusiųjų visame pasaulyje turi antsvorį, o 13 proc. - nutukę.
Reikia suprasti smegenų mechanizmus
Spaudimas geriau suprasti nutukimo veiksnius - pavyzdžiui, smegenų vaidmenį reguliuojant valgymą - niekada nebuvo didesnis. Tarp jų, atkreipkite dėmesį į tyrimo autorius, yra „mechanizmai, kurie moduliuoja tiek maitinimo pradžią, tiek nutraukimą“.
Prof. Akilas ir jos kolegos sutelkė dėmesį į dvi mažas gretimų nervinių ląstelių arba neuronų grupes pagumburio, kuris yra mažas smegenų regionas, dalyvaujantis keliose funkcijose, tokiose kaip „motyvuoto elgesio“ kontrolė.
Dvi ląstelių grupės vadinamos pro-opiomelanokortino (POMC) ir su agouti susijusio peptido (AgRP) ląstelėmis. Jie gyvena pagumburio regione, žinomame kaip lankinis branduolys (lankas).
Mokslininkai jau žinojo, kad abi grupės ir lankas kažkaip dalyvavo „šėrimo kontrolėje“.
Iš tiesų, ankstesniame darbe kai kurie komandos nariai jau buvo atskleidę, kad gavę tam tikrus signalus, POMC neuronai veikia „kaip stabdis“ valgant, o AgRP neuronai veikia kaip dujų pedalas - ypač kai praėjo daug laiko nuo paskutinio maitinti.
„Dujų ir stabdžių pedalų sujungimas kartu“
Tačiau liko neaišku, kaip šios dvi grupės sąveikauja. Optogenetika vadinamas įrankis padėjo tyrėjams atvaizduoti mechanizmo signalus, naudojant lazerio šviesą, kad suaktyvintų ir deaktyvuotų pasirinktas pelių, kurios buvo persivalgiusios, ląsteles.
Jie atskleidė, kad suaktyvinus POMC ląsteles, tai suaktyvino ir netoliese esančias AgRP ląsteles. Tai reiškė, kad dujų pedalas ir tiekimo stabdys buvo įjungti vienu metu, o rezultatas buvo tas, kad laimėjo dujų pedalas.
"Kai abu stimuliuojami vienu metu, AgRP pavagia pasirodymą", - aiškina prof. Akilas.
Taikydami kitokį optogenetinį metodą, mokslininkai suprato, kad jie gali sukelti POMC ląsteles, neaktyvindami netoliese esančių AgRP ląstelių. Tai lėmė greitą ir "reikšmingą pelių valgymo sumažėjimą".
Naudodamiesi vizualizacijos įrankiu, jie taip pat sudarė išsamius susijusių kelių žemėlapius. Jie parengė trimatį kelių žemėlapį, prasidedantį POMC ir AgRP. Kai šie signalai yra aktyvūs, jie sukelia sotumo jausmą arba norą valgyti.
Tolesniuose tyrimuose tyrėjai ištyrė signalus, kurie yra „pasroviui“ nuo POMC ir AgRP ląstelių aktyvacijos, atskleisdami, kad jų įtaka plačiai išplinta smegenyse, apimdama net žievės regionus, kurie kontroliuoja suvokimą, atmintį ir dėmesį.
Opioidų sistema turi tam tikrą vaidmenį
Paskutiniame eksperimentų rinkinyje komanda atskleidė, kad aktyvavus AgRP taip pat įjungiama smegenų opioidų sistema. Graužikams davus opioidinių receptorių blokatorių naloksoną, maitinimasis buvo sustabdytas.
"Tai rodo, kad smegenų endogeninė opioidų sistema gali vaidinti svarbų vaidmenį norint valgyti daugiau nei reikia", - pažymi prof. Akilas.
Paprastai valgymo ir persivalgymo medžiagų apykaitos veiksnių tyrimai dažniausiai sutelkiami į tokius hormonus kaip grelinas ir leptinas.
Tačiau šios išvados rodo, kad smegenų grandinės arba „nervų sistemos“ taip pat vaidina svarbų vaidmenį.
Tai gali būti reakcija į emocinius, socialinius ir suvokimo signalus. Prof. Akilas ragina toliau tirti šį persivalgymo aspektą.
„Yra visa pramonė, kuri vilioja valgyti, nesvarbu, ar jums to reikia, per vaizdinius ženklus, pakuotes, kvapus, emocines asociacijas. Žmonės išalksta vien žiūrėdami į juos, ir mes turime ištirti nervinius signalus, susijusius su tais dėmesio, suvokimo mechanizmais, kurie skatina mus valgyti “.
Prof. Huda Akil
