Предишни изследвания показват, че яденето на вкусни храни увеличава броя на гените, които зависят от невроналната активност в централната амигдала. Сложната задача обаче беше да проучим конкретно какво се случва в отделните популации от неврони в амигдалата по време на хранене и още повече да проучим какво се случва в мозъка ни, когато не можем да спрем да ядем вкусни закуски.

невронаука

Какво означава да имаш сладък зъб? Забелязали ли сте, че когато сте изправени пред вкусна храна, не можете да откажете да я ядете, въпреки че вече сте доволни? Може би не много са задавали тези въпроси, но повече от някои се чувстват идентифицирани с тях. И е, че днес има голямо разнообразие и наличност на храни, богати на мазнини и захари, които отчасти са виновни за нашето лакомско поведение, но стоят и зад по-сериозни ситуации, като например значително нарастване на разпространението на затлъстяването в последния време.

Проучване тази година, проведено от FAO (Организация по прехрана и земеделие на ООН), установи, че Чили регистрира втория най-висок процент на затлъстяване при възрастни в Латинска Америка и Карибите, с разпространение от 28,8% от населението.

Това увеличаване на затлъстяването може да включва различни фактори, както физиологични, така и околната среда. Важен фактор е промяната в хранителната индустрия през последните десетилетия. В развитите страни наличието на вкусни храни с високо съдържание на захар, мазнини и калории е променило съвременната хранителна среда, което, в допълнение към ниската физическа активност, е допринесло за големия брой на затлъстелите хора у нас и другаде. света.

Въпреки това, повече от проблем в индустрията, е необходимо да се вземе предвид, че храната като такава е сложно поведение, което е фино регулирано от различни сигнали от нашата нервна система, така че промените в тези сигнали и в регулаторните региони Те също могат да предизвикат патологии и хранителни разстройства като гореспоменатото затлъстяване, булимия или разстройство от преяждане. Както разстройството с преяждане, така и затлъстяването се характеризират с излишен прием на калории спрямо енергийните разходи; всъщност затлъстяването може да бъде една от дългосрочните последици от разстройството на преяждането. Но освен факта, че страдаме от едно от тези разстройства, консумирането на прекалено калорични храни, превишаващи енергийните ни нужди, не е нещо тривиално. И то е, че всички в даден момент от живота ни или по-скоро в голям брой случаи в живота ни сме консумирали вкусна храна, след като сме се наситили и дори сме били изкушени да опитаме сандвич, без дори да сме гладни.

Не е изненадващо, че това се случва, защото обикновено има няколко фактора, които допринасят за това поведение, като социални събития, където изобилства вкусна храна, било то рождени дни, срещи с приятели, сватби, коктейли и т.н. Но какво се случва в мозъка ни, когато сме изправени пред това поведение?

Храна за удоволствие и удовлетворение

Под предпоставката, че човешките същества консумират храна за удоволствие и удовлетворение, а не за поддържане на енергийния баланс, е известно, че стимулите, които индуцират приема на храна, и желанието, което се генерира от желанието да ги консумира, включват различни мозъчни региони. Различни проучвания върху животни и хора, използващи техники за невроизображение, които позволяват преглед на живи изображения на централната нервна система и мозъка, разкриват, че висококалоричните и вкусни храни са способни да активират мозъчните вериги, присъстващи в амигдалата, която е една от областите на нашият мозък, отговорен за преработката на емоции, главно свързани със страха, но който също играе роля в чувството за награда, което генерира храната. Предишни изследвания показват, че яденето на вкусни храни увеличава броя на гените, които зависят от невроналната активност в централната амигдала. Сложната задача обаче беше да проучим конкретно какво се случва в отделните популации от неврони в амигдалата по време на хранене и още повече да проучим какво се случва в мозъка ни, когато не можем да спрем да ядем вкусни закуски.

Неотдавнашно проучване, публикувано в списание Neuron и ръководено от Томас Л. Клаш и негови сътрудници, успя да изясни фино невронните вериги зад това хедонистично поведение в лицето на вкусните храни. Изследователите демонстрират, че централната амигдала е силно активирана в отговор на консумацията на вкусни храни и че подгрупа от неврони, които съдържат молекулата препроноцицептин (свързана с повишен апетит), са отговорни за насърчаването на консумацията на вкусни храни.

За да направят това, изследователите генетично модифицирани мишки, като им инжектират вирус в мозъчния регион, съответстващ на централната амигдала, за да отбележат специално невроните, които експресират препропроноциптиновата молекула ( Pnoc неврони+ от сега нататък) и проучете неговата дейност. Една група животни е била изложена на вкусна на вкус диета с високо съдържание на мазнини (тъй като, разбира се, гризачите обичат храна, богата на мазнини и калории) за периоди от един час, а друга група животни са хранени с нормална диета (контролна група ).

Като първи резултат изследователите наблюдават голямо увеличение на активността на Pnoc + невроните на централната амигдала при животните, изложени на вкусна диета с високо съдържание на мазнини, в сравнение с контролната група. В допълнение, активирането на Pnoc + неврони е пропорционално на количеството приети калории, т.е. колкото повече калории са били консумирани от мишките, толкова по-голяма е активността на Pnoc + невроните, което също е свързано с увеличаване на телесното тегло .

Специфична функция на Pnoc невроните+

За да научат по-конкретно за функцията на тази невронална група по време на консумация на храна, учените са използвали техника, известна като оптогенетика, която се състои в контролиране на дейността на определени групи неврони чрез светлинни импулси. Това се постига чрез включване на протеини, които реагират на светлината в тези неврони. Най-изследваният е получен от родопсин (ChR2), протеин, който в присъствието на светлина се активира и насърчава вътрешността на неврона да стане по-положителна, благоприятствайки генерирането на електрически импулси, които позволяват на невроните да комуникират.

За да изследват активността на Pnoc + невроните срещу консумацията на храна, изследователите успяха да включат ChR2 специално в този тип неврони в централната амигдала. Броят на електрическите импулси на Pnoc + невроните се анализира при животни, хранени за кратък период от време с нормална диета, богата на мазнини диета с вкусен вкус и нормална диета, подправена с хинин (горчив вкус). Резултатите показаха, че има значително увеличение на броя на електрическите импулси на Pnoc + невроните, по време на консумацията на всеки вид храна. Тези резултати заедно с предишните показаха, че по-специално невроните Pnoc + на централната амигдала се активират динамично по време на консумация на храни с различни вкусове, но най-високата им активност се получава, когато животните се хранят с вкусна и богата на мазнини диета и калории.

Но какво би се случило, ако тези неврони бъдат инхибирани? Биха ли спрели животните да се хранят? Изследователите също искаха да отговорят на тези въпроси, за да разберат двата сценария и да знаят по конкретен начин каква е функцията на тези неврони.

За да инхибират Pnoc + невроните, учените са използвали технологията DREADD, която се състои от модифициране на специфични места в невроните в определен мозъчен регион, за да се контролира тяхната активност (увеличаване или инхибиране). Тези места реагират или се активират само в присъствието на синтетична молекула, която може да бъде приложена чрез обикновена инжекция в изследваното животно.

В тази работа е използван инхибиторът DREADD, който в присъствието на синтетичната молекула предизвиква инхибиране на невронната активност, т.е. невронът, чиито сайтове са модифицирани, е изключен. Този инхибиторен DREADD рецептор се намира само в Pnoc + невроните на централната амигдала на изследваните мишки, така че само този невронален тип може да бъде манипулиран (инхибиран по този повод). Инхибирането на Pnoc + невроните с тази технология значително намалява консумацията на вкусна храна с високо съдържание на мазнини. Интересното е, че консумацията на нормалната диета не е променена.

В обобщение, важността на тази работа се крие във факта, че за първи път се открива специфичната функция на Pnoc + невроните на централната амигдала, които насърчават постоянната консумация на вкусни храни, причинявайки различни метаболитни последици като увеличаване на телесно тегло, количество телесни мазнини и др.). Но тази тема също ни кара да поставим под въпрос някои неща относно препиването с вкусна храна, като например Кои са храните, които смятаме за вкусни? Какво определя храната да е вкусна? Винаги ли са тези с най-голям брой калории? По отношение на вкусовете, важен фактор, който определя, че нещо е вкусно за мен, а не за друг, е културата. И обяснението, което вече е прието от експертите за това, е, че привличането към определени храни включва емоционален фактор, при който тенденцията да се предпочита една храна пред друга се определя отчасти, защото ни напомня за нещо познато. Например, ако видим вкусно парче торта или апетитна чиния с пържени картофи, без да мислим прекалено много, ще го вкусим, това е така, защото в нашето детство този тип храна е била често срещана, за да се намери на рождени дни и семейни тържества.

С всичко казано по-горе, едно е ясно: Нашите мозъци изглежда са настроени да реагират положително на вкусна калорична храна и постоянната наличност на мазни храни не помага много за контролирането на този отговор, което означава, че трябва да наблюдаваме или контролираме какво че ядем и най-вече от време на време имаме голяма сила на волята, когато става въпрос да кажем „не съм гладен“, когато ни предлагат изкусителен сандвич.

* Текст на споразумението с Интердисциплинарния център по неврология на Университета във Валпараисо (CINV).