Doar 3 tipuri neuroni sunt responsabile de pofta de mâncare, sugerează un studiu pe șoareci

Cercetătorii din SUA au descoperit că un circuit cerebral uimitor de simplu, format din doar trei tipuri de neuroni, controlează mișcările de mestecat la șoareci și influențează, surprinzător, și pofta de mâncare.

„Este surprinzător că acești neuroni sunt atât de implicați în controlul motor. Nu ne așteptam ca limitarea mișcării fizice a maxilarului să poată acționa ca un fel de supresor pentru pofta de mâncare”, spune Christin Kosse, neurocercetătoare la Universitatea Rockefeller (SUA).

• Cum ar putea banalul porumb să crească durata de viață a bateriilor?
• A fost detectată o nouă exoplanetă sub-Neptun care orbitează în jurul unei stele din apropiere

Se știa deja că deteriorarea regiunii hipotalamusului ventromedial cauzează obezitate la oameni, așa că Kosse și colegii săi au analizat mai atent neuronii din această parte a creierului la șoareci. Studiile anterioare au arătat că perturbările în exprimarea unei proteine numită factor neurotrofic derivat din creier (BDNF) sunt asociate cu metabolismul, supraalimentarea și obezitatea.

A fost descoperit un fapt uluitor despre pofta de mâncare

Cercetătorii au folosit optogenetica pentru a activa neuronii BDNF la unii șoareci, făcându-i pe aceștia să-și piardă aproape complet interesul pentru hrană, indiferent dacă erau sătui sau înfometați. Șoarecii au ignorat chiar și tentația unui tratament gras și dulce, echivalentul unei delicioase prăjituri cu ciocolată, scrie Science Alert.

„Aceasta a fost inițial o descoperire derutantă, deoarece studiile anterioare au sugerat că acest impuls ‘hedonic’ de a mânca pentru plăcere este destul de diferit de impulsul de foame. Am demonstrat că activarea neuronilor BDNF poate suprima ambele impulsuri”, explică Kosse.

Acest lucru sugerează că neuronii BDNF ocupă o poziție mai avansată în lanțul deciziilor de a mesteca sau nu.

În contrast, inhibarea circuitului neuronal BDNF la șoareci a crescut drastic impulsul de a-și mișca maxilarul și de a ronțăi orice, inclusiv obiecte necomestibile. Când mâncarea era disponibilă, consumau cu 1.200% mai mult decât normal într-un anumit interval de timp.

Descoperirile sugerează că neuronii BDNF și substanțele chimice pe care le produc aceștia suprimă, în mod normal, pofta de mâncare dacă nu există alte semnale corporale, precum senzația de foame.

Kosse și echipa sa au constatat că neuronii BDNF primesc informații despre starea corpului nostru de la neuronii senzoriali, inclusiv cei care creează senzația de foame. Leptina este una dintre moleculele de semnalizare importante aici, cunoscută și pentru rolul său în foame și obezitate.

Neuronii BDNF reglează apoi neuronii motori pMe5 care controlează mestecatul, în funcție de informațiile senzoriale.

Un studiu care explică de ce apare obezitatea la oameni

„Alte studii au arătat că atunci când se distrug neuronii Me5 în timpul dezvoltării, șoarecii nu pot mesteca alimente solide și ajung să moară de foame. Deci, este logic ca, atunci când manipulăm neuronii BDNF care trimit proiecții acolo, să vedem mișcări ale maxilarului”, spune Kosse.

Izolarea neuronilor BDNF de neuronii motori ‘mestecători’ i-a determinat pe șoareci să mestece chiar și în absența unui obiect de mușcat. Astfel, neuronii BDNF calmează activitatea de mestecat, care este în mod natural „pornită” în mod implicit.

Acest lucru explică de ce deteriorarea regiunii cerebrale unde se află neuronii BDNF poate duce la supraalimentare la oameni.

„Dovezile prezentate în lucrarea noastră arată că obezitatea asociată cu aceste leziuni este rezultatul pierderii neuronilor BDNF și că mutațiile cunoscute care cauzează obezitate pot fi explicate prin acest circuit coerent”, explică geneticianul molecular Jeffrey Friedman, de la Universitatea Rockefeller.

Simplitatea acestui circuit i-a surprins pe cercetători, fiind similară cu cele din spatele comportamentelor reflexe, precum tusea, în timp ce se credea că alimentația este un proces mult mai complex. Totuși, acea parte a creierului este implicată și în alte comportamente automate, cum ar fi teama și reglarea temperaturii corpului.

„Această lucrare arată că linia dintre comportament și reflex este probabil mai estompată decât credeam”, concluzionează Friedman.

Această cercetare a fost publicată în revista Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Brânza delicioasă și „elastică”, produsă fără ajutorul vacilor

A fost descoperit centrul de control al impulsivității în creier. Cum i-ar putea ajuta pe pacienții cu Parkinson?

Autismul și ADHD încep în intestine, arată un studiu efectuat pe copii din Suedia

Descoperirea care prezice cu exactitate riscul de mortalitate