GoodFood – Ученые из Колумбийского университета обнаружили в мозге мышей специализированные нейроны, которые приказывают животным прекратить есть.
Хотя известно, что многие цепи питания в мозге играют роль в контроле за потреблением пищи, известные нейроны в этих цепях не принимают окончательного решения о прекращении приема пищи.
Идентифицированные нейроны, являющиеся новым элементом этих цепей, расположены в стволе мозга, самой старой части мозга позвоночных. Их открытие может привести к созданию новых методов лечения ожирения.
«Эти нейроны не похожи ни на один другой нейрон, участвующий в регулировании сытости. Другие нейроны в мозге обычно ограничиваются восприятием пищи, которую мы кладем в рот, или тем, как пища заполняет кишечник, или питанием, получаемым из пищи. Нейроны, которые мы обнаружили, особенны тем, что они, похоже, интегрируют все эти различные части информации и даже больше», - говорит Александр Нектов, врач-ученый из Колледжа врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета, который руководил исследованием вместе с Срикантой Чоудхури, младшим научным сотрудником лаборатории Нектова.
Решение прекратить есть — явление знакомое. «Это происходит каждый раз, когда мы садимся за стол, чтобы поесть: В определенный момент во время еды мы начинаем чувствовать себя сытыми, затем становимся еще сытее, а потом доходим до точки, когда думаем: «Ну все, хватит», - говорит Нектоу. Как мозг узнает, что организм сыт, и как он действует в соответствии с этой информацией, чтобы прекратить есть? Другие исследователи ранее отследили клетки, принимающие решения, до ствола мозга, но на этом их исследования закончились.
Ученые применили новый метод изучения отдельных клеток, позволяющий заглянуть в область мозга и обнаружить различные типы клеток, которые до сих пор было трудно отличить друг от друга. «Этот метод — пространственно разрешенное молекулярное профилирование — позволяет увидеть клетки, где они находятся в стволе мозга, и как выглядит их молекулярный состав», - говорит Нектоу.
Во время профилирования области ствола мозга, известной обработкой сложных сигналов, исследователи заметили ранее не распознанные клетки, которые имели схожие характеристики с другими нейронами, участвующими в регулировании аппетита. Мы сказали: «О, это интересно. Что делают эти нейроны?».
Чтобы узнать, как нейроны влияют на прием пищи, исследователи сконструировали их таким образом, чтобы они могли включаться и выключаться с помощью света. Когда нейроны активировались светом, мыши съедали гораздо меньше порций. Интенсивность активации определяла, как быстро животные переставали есть. «Интересно, что эти нейроны не просто сигнализируют о немедленной остановке, они помогают мышам постепенно замедлять прием пищи», - говорит Чоудхури.
Нектоу и Чоудхури также проверили, как другие пищевые схемы и гормоны влияют на нейроны. Исследователи обнаружили, что нейроны глушатся гормоном, повышающим аппетит, и активируются агонистом GLP-1 - классом препаратов, популярных в настоящее время для лечения ожирения и диабета. В ходе экспериментов выяснилось, что эти сигналы помогают нейронам отслеживать каждый укус мышей. «По сути, эти нейроны чувствуют запах пищи, видят пищу, ощущают ее во рту и в кишечнике, а также интерпретируют все гормоны кишечника, которые выделяются в ответ на прием пищи», - говорит Нектоу. «И в конечном итоге они используют всю эту информацию, чтобы решить, когда хватит».
Хотя специализированные нейроны были обнаружены у мышей, Нектоу говорит, что их расположение в стволе мозга, части мозга, которая по сути одинакова у всех позвоночных, позволяет с большой вероятностью предположить, что и у людей есть такие же нейроны. «Мы считаем, что это новая важная точка входа в понимание того, что значит быть сытым, как это происходит и как это можно использовать для завершения приема пищи», - добавляет Нектоу.
