Фразирање во мозокот Нервните кола се вртат околу храната - монитор за храна
Потрагата по храна е примарен инстинкт на луѓето и животните. Но, што точно се случува во мозокот беше претходно непознато. Научниците од Лајбниц институтот за молекуларна фармакологија (FMP) во Берлин и кластерот за извонредност на NeuroCure сега успеаја да го затворат јазот во знаењето: Откриле нервно коло кое активира потрага по храна.
Она што е спектакуларно е дека активирањето на сигналната патека е независно од гладот. Откритието овозможува целосно ново разбирање на биолошките и патолошките процеси. На пример, може да се развијат нови терапии за нарушувања во исхраната.
Резултатите од истражувањето штотуку се објавени во списанието „Природа“.
Кога вашите мисли се вртат околу храната, иако сте всушност сити, тоа е сосема нормално. Бидејќи потрагата по храна е вроден инстинкт. Додека ловот и собирањето беа од витално значење за нашите предци, еволутивното наследство во 21 век нè однесе во фрижидер или во најблискиот супермаркет.
Од гледна точка на невролозите, овој процес е исклучително интересен, особено поради тоа што нарушувањата во оваа област може да ги објаснат нарушувањата во исхраната, како што е анорексијата. Но, за да го направите ова, прво мора да ги знаете нервните механизми врз кои се базира потрагата по храна.
Комуникацијата во хипоталамусот се јавува преку бранови на молскавична брзина
Познато беше дека екстремно брзи бранови со 30 до 100 осцилации во секунда во мозокот ги поддржуваат основните когнитивни функции како што се меморијата, вниманието и менталната флексибилност; но не и дали и како тие исто така се вклучени во витално однесување како што е потрагата по храна. Д-р Татјана Короткова и Др. Алексеј Пономаренко сега беше во можност да ги обезбеди токму овие докази:
Двајцата научници од Лајбниц институтот за молекуларна фармакологија (FMP) во Берлин и групата извонредност на невролози го открија невронското коло кое активира храна за храна и покажаа дека таканаречените гама осцилации го организираат овој механизам во страничниот хипоталамус преку влезови од страничниот преграда . Брзите бранови помагаат да се пренесат информации директно до хипоталамусот, каде што, меѓу другото, се регулира однесувањето на јадење. Истражувачите исто така успеале да го скршат кодот што го користат гама осцилациите за нивна комуникација.
„Заедно со колегите од САД и Велика Британија, можевме прецизно да го карактеризираме колото на различни нивоа - од анатомски врски до возбудување на одделни клетки“, вака ги опишуваат резултатите од истражувањето Татјана Короткова и Алексеј Пономаренко, кои сега се објавени во престижното списание „Природа“.
Оптогенетиката ги извлекува на виделина нервните настани
Истражувачите го пронашле нервниот круг со помош на оптогенетика, процес што овозможува контрола на специјалните сигнални патеки во мозокот преку дејство на светлината. Во овој случај, светлината ги стимулираше глувците да бараат извори на храна, дури и кога тие воопшто не беа гладни. „Беше импресивно да се види дека гама осцилациите во страничниот хипоталамус предизвикаа толку силен ефект, каде овој мозочен регион претходно беше главно познат по својот одговор на хемиските и хормоналните сигнали“, известува докторката Марта Карус.
Пребарувањето храна е независно од гладот
Забележително е и тоа: Наоѓањето храна не доведе до тоа малите глодари да јадат повеќе. Ова сугерира дека однесувањето храна и јадење делумно имаат независни механизми, што подоцна беше потврдено во експериментите. „Наоѓањето соодветна храна е многу време за преземање на одлични услови на отворено“, објаснува Короткова, „затоа животните започнуваат пред да бидат гладни и може да биде предоцна“.
Ова се однесува на луѓето, тоа значи: „Веројатно токму ова коло нè поттикнува да ги проверуваме рестораните во некој чуден град или да продолжиме да гледаме во фрижидер“, вели биологот „Сега исто така знаеме дека префронталниот кортекс, регион на мозокот кој го координира однесувањето насочено кон целта, игра важна улога.
Истражувачите во меѓувреме успеаја да демонстрираат поделба помеѓу храна и јадење на клеточно ниво. За време на гама осцилациите, клетките поврзани со храна беа активирани одделно од клетките кои не се поврзани со храна, со многу прецизен тајминг. „Фактот дека клетките поврзани со храната беа селективно под влијание на ритмичките ефекти врз хипоталамусот, ни дава прекрасен увид во тоа како структурата и функцијата комуницираат во мозокот“, нагласува основниот истражувач Алексеј Пономаренко. Тој додава: „Видовме дека гама осцилациите го контролираат однесувањето што е важно за преживување преку трансфер на информации помеѓу мозочните региони и типовите клетки“.
Основана е нова терапија против нарушувања во исхраната
Од особен интерес за невролозите е откритието дека потрагата по храна е одвоена од физиолошката потреба за храна. Сепак, се чини дека овој механизам не работи правилно во нарушувањата во исхраната. Додека некои јадат над глад, други избегнуваат каков било контакт со храна. Според научниците, би било особено пожелно да може да се користат резултатите од истражувањето за да им се помогне на анорексичарите, бидејќи оваа болест е ментално растројство со најголема стапка на смртност.
Разбирањето на основните нервни механизми можеби не доведува до чудесен лек, но според Татјана Короткова и Алексеј Пономаренко тоа може да го отвори патот до иновативни терапии за нарушувања во исхраната.
Carus-Cadavieco M *, Gorbati M *, Ye L, Bender F, van der Veldt S, Kosse C, Börgers C, Lee SY, Ramakrishnan C, Hu Y, Denisova N, Ramm F, Volitaki E, Burdakov D, Deisseroth K., Пономаренко А * §, Короткова Т * § (2017). Гама осцилациите организираат сигнализација од горе надолу кон хипоталамусот и овозможуваат барање храна. Природа, дои: 10.1038/природа21066.
*) автори со еднаков придонес, автори што соодветствуваат со
Оваа работа беше поддржана од Програмата за наука за човекови граници (HFSP; RGY0076/2012, TK, DB), Германска истражувачка фондација (DFG; Exc 257 NeuroCure, TK and AP; SPP1665, AP), NIH (Колаборативно истражување во компјутерска неврологија, CRCNS; 1R01 NS067199, CB), Германско-израелската фондација за научно истражување и развој (GIF; I-1326-421.13/2015, ТК).
Д-р Татјана Короткова, д-р. Алексеј Пономаренко
Група за невродинамика на однесување
Лајбниц Институт за молекуларна фармакологија (ФМП)/
Кластер на извонредност на NeuroCure
Charité Campus Mitte
Доротенстрасе 94, 10117 Берлин
Тел. +49 (0) 30 450539764
Факс. +49 (0) 30 450539964
односи со јавноста
Лајбниц Институт за молекуларна фармакологија (FMP),
Robert-Rössle-Strasse 10, 13125 Берлин