GoodFood – Запись в стволе мозга показывает, что вкусовые рецепторы являются первой линией защиты от слишком быстрого приема пищи.
Когда вы с нетерпением набрасываетесь на долгожданный ужин, сигналы от вашего желудка в мозг удерживают вас от того, чтобы съесть так много, что вы пожалеете об этом - по крайней мере, так считалось. Эта теория никогда не проверялась напрямую, пока команда ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско недавно не занялась этим вопросом.
Картина, оказывается, немного иная.
Команда, возглавляемая Закари Найтом, доктором философии, профессором физиологии Калифорнийского университета в Институте фундаментальной неврологии Кавли, обнаружила, что именно чувство вкуса удерживает от того, чтобы проглотить пищу в голодный день. Стимулируемый восприятием вкуса, набор нейронов — тип клеток головного мозга — почти сразу же переключает внимание на то, чтобы сократить потребление пищи.
«Мы раскрыли логику, которую использует ствол мозга для контроля того, как быстро и сколько мы едим, используя два разных вида сигналов: один поступает изо рта, а другой гораздо позже поступает из кишечника», - сказал Найт, который также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза и членом Калифорнийский институт неврологии имени Вейля. «Это открытие дает нам новую основу для понимания того, как мы контролируем свое питание».
Новые взгляды на ствол мозга
Павлов более ста лет назад предположил, что вид, запах и вкус пищи важны для регуляции пищеварения. Более поздние исследования, проведенные в 1970-х и 1980-х годах, также предположили, что вкус пищи может сдерживать скорость, с которой мы едим, но было невозможно изучить соответствующую мозговую активность во время еды, потому что клетки мозга, которые контролируют этот процесс, расположены глубоко в стволе мозга, что затрудняет доступ к ним или запись в электронном виде. животное, которое проснулось.
По словам Найта, с годами эта идея была забыта.
Новые методы, разработанные ведущим автором Труонг Ли, доктором философии, аспирантом лаборатории Найта, позволили впервые в истории получить изображение и запись структуры ствола мозга, критически важной для ощущения сытости, называемой ядром одиночного тракта, или NTS, у бодрствующей, активной мыши. Он использовал эти методы, чтобы изучить два типа клеток мозга, которые, как было известно на протяжении десятилетий, играют важную роль в потреблении пищи.
Команда обнаружила, что, когда они помещали пищу непосредственно в желудок мыши, клетки мозга, называемые PRLH (для выделения пролактин-рилизинг-гормона), активировались сигналами питательных веществ, посылаемыми из желудочно-кишечного тракта, в соответствии с традиционным мышлением и результатами предыдущих исследований.
Однако, когда они позволили мышам есть пищу так, как они обычно это делали, эти сигналы из кишечника не проявлялись. Вместо этого клетки мозга PRLH переключились на новый режим активности, который полностью контролировался сигналами изо рта.
«Было полной неожиданностью, что эти клетки активировались при восприятии вкуса», - сказал Ли. «Это показывает, что существуют и другие компоненты системы контроля аппетита, о которых нам следует подумать».
Нейроны PRLH (зеленые) реагируют на сигналы, генерируемые при дегустации пищи, и замедляют темп приема пищи.
Нейроны GCG (красные) реагируют на сигналы из желудочно-кишечного тракта и обеспечивают ощущение сытости.
Хотя нашему мозгу может показаться нелогичным замедлять прием пищи, когда мы голодны, на самом деле мозг использует вкус пищи двумя разными способами одновременно. Одна часть говорит: «Это вкусно, ешь больше», а другая часть следит за тем, как быстро ты ешь, и говорит: «Притормози, или тебя стошнит».
«Баланс между ними заключается в том, как быстро вы едите», - сказал Найт.
Активность нейронов PRLH, по-видимому, влияет на то, насколько вкусной мышам показалась пища, сказал Ли. Это согласуется с нашим человеческим опытом, согласно которому еда становится менее аппетитной, когда вы наелись ею досыта.
Клетки мозга, которые вдохновляют препараты для похудения
Замедление, вызванное PRLH-нейронами, также имеет смысл с точки зрения времени. Вкус пищи заставляет эти нейроны переключать свою активность за считанные секунды, от контроля за кишечником к реагированию на сигналы изо рта.
Между тем, требуется много минут, чтобы другая группа клеток, называемая GCG-нейронами, начала реагировать на сигналы из желудка и кишечника. Эти клетки мозга действуют гораздо медленнее – десятки минут — и могут сдерживать чувство голода в течение гораздо более длительного периода времени.
Реакция клеток мозга GCG на сигналы растяжения, поступающие из кишечника, заключается в выделении GLP-1, гормона, имитируемого в Ozempic, Wegovy и других новых препаратах для похудения.
По словам исследователей, более глубокое понимание того, как сигналы от различных частей тела контролируют аппетит, откроет двери для разработки схем похудения, разработанных с учетом индивидуальных особенностей питания людей, путем оптимизации взаимодействия сигналов от двух наборов клеток мозга.
