Когда вы едите что-то очень вкусное, никогда не задавайтесь вопросом, почему вы действительно не хотите останавливаться, даже если знаете, что съели достаточно? Ученые из Медицинской школы UNC, возможно, нашли причину.
В лабораторных экспериментах Томас Кэш, доктор философии.D., Джон Р. Эндрюс, заслуженный профессор кафедры фармакологии, и его коллеги обнаружили особую сеть клеточной коммуникации, исходящую из области мозга, обрабатывающей эмоции, побуждающую мышей продолжать есть вкусную пищу, даже если их основные потребности в энергии были удовлетворены.
Существование этой цепи мозга млекопитающих, описанное в статье в Neuron, может помочь объяснить, почему люди так часто переедают в нашей современной среде обильной и вкусной еды. Схема является побочным продуктом эволюции, когда было мало еды, богатой калориями, и поэтому наш мозг был настроен поглощать как можно больше калорий, потому что никто не знал, когда придет следующий супер-обед.
"Эта схема, кажется, является способом мозга сказать вам, что если что-то действительно вкусное, то это стоит той цены, которую вы платите, чтобы добраться до этого, так что не останавливайтесь," Каш сказал.
Ученые в поисках средств от ожирения потратили десятилетия на исследования и нацеливание на клетки мозга и цепи, участвующие в обычных, "гомеостатический" кормление, которое запускается голодом и поддерживает уровень нашей энергии. Но этот подход имел ограниченный успех. Совсем недавно некоторые ученые изучали "гедонистический" кормление – вызванное удовольствием поедание калорийной пищи, которая, как правило, выходит далеко за рамки наших строгих энергетических потребностей.
Считается, что гедоническое питание отражает длительную адаптацию современного человека к древней среде, где голод был частым. Восприятие калорийной пищи как особенно вкусной и приятной и переедание ею, когда она была доступна, дало бы решающее преимущество для выживания за счет накопления дополнительной энергии. Следование этому инстинкту сейчас, в период изобилия, может привести к ожирению – состоянию, которым страдают около 40 процентов взрослых в Соединенных Штатах, – и связанным с ним состояниям, таким как диабет, болезни сердца и рак.
"Сейчас доступно так много калорийной плотной еды, и мы еще не потеряли эту проводку, которая заставляет нас есть как можно больше еды," Каш сказал.
Эксперименты последних нескольких лет показали, что наша проводка для гедонического питания включает ноцицептин, небольшой белок, который работает как сигнальная молекула в нервной системе млекопитающих. Лаборатория Каша и другие группы обнаружили, что соединения, блокирующие активность ноцицептина, называемые антагонистами рецепторов ноцицептина, практически не влияют на гомеостатическое питание лабораторных крыс и мышей, но эти соединения действительно сдерживают гедонистическое переедание вкусной, богатой калориями пищей. Таким образом, разработчики лекарств рассматривали эти антагонисты как потенциальные препараты против ожирения и переедания, а исследователи стремились определить конкретные мозговые цепи, через которые они действуют. Целью было бы разработать более целенаправленное лечение.
Идентификация этой цепи – во многом то, что Каш и его коллеги достигли в своем новом исследовании. Они сконструировали мышей, чтобы они производили флуоресцентную молекулу вместе с ноцицептином, буквально освещая клетки, которые управляют цепями ноцицептина. В мозгу существует несколько цепей ноцицептина, но Каш и его коллеги заметили, что одна из них, в частности, активировалась, когда у мышей появилась возможность перекусить богатой калориями пищей. Цепь проецируется в разные части мозга, включая те, которые, как известно, регулируют питание. Он начинается в области мозга, обрабатывающей эмоции, которая называется центральной миндалиной.
Удаление примерно половины нейронов, производящих ноцицептин в этой цепи, уменьшило переедание мышей и снизило их вес, когда у них был доступ к обильной пище, не влияя на потребление ими обычной пищи.
"Ученые долгое время изучали миндалевидное тело и связали его с болью, тревогой и страхом, но наши результаты подчеркивают, что он выполняет и другие функции, например, регулирует патологическое питание," Каш сказал.
В настоящее время он и его команда более подробно изучают, как работает этот контур, время его действия по отношению к кормлению и другим факторам, а также как антагонисты ноцицептина изменяют его функции.
Первый автор J. Эндрю Хардуэй, Ph.D., доцент-исследователь фармакологии Медицинской школы UNC, сказал, "Наше исследование – одно из первых, в котором описывается, как эмоциональный центр мозга способствует еде для удовольствия. Это добавляет поддержку идее о том, что все, что едят млекопитающие, динамически классифицируется по спектру от хорошего / вкусного до плохого / отвратительного, и это может быть физически представлено в подмножествах нейронов миндалины. Следующий важный шаг и задача – задействовать эти подмножества для разработки новых терапевтических средств от ожирения и переедания."
Другие ученые изучают антагонисты ноцицептина как возможные методы лечения не только ожирения и переедания, но также депрессии, боли и злоупотребления психоактивными веществами.
"Поведенческие эффекты блокирования активности ноцицептина, вероятно, связаны с несколькими механизмами в мозге," Каш сказал. "Но в целом блокирование ноцицептина стабилизирует поведение, приближая его к норме."