Ученые обнаружили мозговую цепь, сдерживающую переедание
Мозг имеет сложную схему, которая блокирует аппетит к воспоминаниям о поиске еды и наслаждении ею. Это определяет пищевое поведение, необходимое для выживания. Новое исследование показывает, что в цепях есть один механизм, который действует наоборот: сдерживание принуждения к еде в ответ на еду.
Когда-то ученые думали, что кишечные инстинкты управляют пищевым поведением животных при очень небольшом участии мозга.
Они утверждали, что вида и запаха еды было достаточно, чтобы начать есть.
Однако с тех пор появляется все больше и больше доказательств того, что мозг действительно вмешивается, чтобы принять решение о том, продолжать есть или нет.
Менее ясно, какие нервные клетки задействованы.
Теперь исследователи из Университета Рокфеллера в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, обнаружили группу нервных клеток или нейронов, активация которых снижает потребление пищи.
Они считают, что их открытие - первое, что идентифицирует механизм, который, по их мнению, действует как «контрольный пункт» между обнаружением и потреблением пищи.
Механизм основан на нейронах рецептора дофамина 2 (hD2R) в гиппокампе, структуре мозга, которая играет роль в формировании памяти и регуляции эмоций.
Статья, которая теперь есть в журнале Нейрон описывает, как команда изучала клетки и их влияние на пищевое поведение мышей.
Исследование также показывает, что нейроны hD2R связаны с памятью, и подтверждает, что они являются частью сложной мозговой цепи, регулирующей питание.
«Эти клетки, - объясняет автор первого исследования Эстефания П. Азеведо, научный сотрудник Лаборатории молекулярной генетики, - не дают животным переедать».
«Похоже, они делают еду менее полезной и в этом смысле настраивают отношение животного к пище», - добавляет она.
Ожирение и его последствия
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), больше смертей во всем мире связано с избыточным весом и ожирением, чем с недостаточным весом. С 1975 года количество людей во всем мире с ожирением утроилось.
ВОЗ связывает этот кризис с ростом потребления высококалорийной пищи с высоким содержанием жиров в то же время, когда образ жизни и работа становятся менее требовательными с физической точки зрения. В результате нарушается энергетический баланс, что способствует увеличению веса.
Данные национального опроса за 2013–2014 годы, которые Национальные институты здравоохранения (NIH) используют в своих отчетах, показывают, что избыточный вес или ожирение затрагивают более двух третей взрослого населения США. Исследование также показало, что примерно каждый шестой ребенок и подросток в возрасте от 2 до 19 лет страдает ожирением.
Избыточный вес и ожирение могут иметь серьезные последствия для здоровья. Они могут повысить риск высокого кровяного давления, сердечного приступа, инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний. Сердечно-сосудистые заболевания были ведущей причиной смерти во всем мире в 2012 году.
Избыточный вес также может увеличить риск некоторых видов рака и повысить вероятность развития инвалидизирующих состояний, поражающих суставы, таких как остеоартрит.
Дети с ожирением чаще страдают ожирением и инвалидностью и преждевременно умирают во взрослом возрасте. У них также чаще развиваются респираторные проблемы, переломы, высокое кровяное давление и появляются ранние признаки сердечно-сосудистых заболеваний.
Понимание того, как мозг влияет на прием пищи
Лечение избыточного веса и ожирения обычно направлено на изменение образа жизни и привычек с целью похудения. Эти изменения включают принятие здорового режима питания и повышение физической активности.
Однако изменения образа жизни может быть недостаточно, чтобы помочь некоторым людям сбросить вес и сохранить его. Врачам необходимо рассмотреть дополнительные средства для похудания, включая лекарства и хирургическое вмешательство.
Лучшее понимание мозговых цепей, контролирующих пищевые импульсы, может помочь улучшить такие методы лечения.
Доктор Азеведо и ее коллеги обнаружили, что нейроны hD2R мышей влияют на их пищевое поведение. Когда исследователи стимулировали клетки, мыши ели меньше еды, а когда они заставляли их замолчать, животные ели больше еды.
Размышляя об эволюционном преимуществе такой схемы, доктор Азеведо предполагает, что могут быть моменты, когда отказ от еды приносит пользу выживанию. Например, вскоре после обильной еды поиск пищи может напрасно подвергнуть животных нападению хищников.
Но как нейроны hD2R влияют на процессы, которые помогают животным запоминать места еды? Для исследования команда стимулировала нейроны hD2R мышей, когда они исследовали среду, полную еды.
Результаты показали, что стимуляция нейронов hD2R заставляла мышей реже возвращаться в места, где они нашли пищу. Это говорит о том, что клетки ослабляют воспоминания о еде и ее местонахождении.
Команда также исследовала, как нейроны hD2R связываются с другими цепями мозга. Они обнаружили, что клетки получают сообщения от энторинальной коры, которая является областью мозга, которая обрабатывает сигналы от органов чувств. Клетки также отправляют сообщения в перегородку, которая играет роль в контроле пищевого поведения.
Поэтому исследователи предполагают, что мозг «настраивает» аппетит, уравновешивая связанные с памятью механизмы стимулирования и ограничения приема пищи.
«Так что вполне возможно, что с обучением люди смогут научиться менять свое отношение к еде».
ДокторЭстефания П. Азеведо
