Исследование: мозг разделяет время приема пищи на четыре этапа

Исследование мозга мышей выявило неврологическую «эстафету», во время еды разделяющую активность на четыре отдельные фазы, которые позволяют животным не съесть слишком много или слишком мало.

Хотя в исследовании не определены точные физиологические сигналы, определяющие каждый акт, полученные данные указывают на сложное взаимодействие вознаграждений и запретов с первого до последнего куска пищи во рту.

Применительно к человеческому мозгу открытие может объяснить некоторые случаи расстройств пищевого поведения (РПП) и открыть путь к новым формам лечения.

Исследователи из Университета Эрлангена-Нюрнберга (FAU) и Кельнского университета (Германия) изучили частоту срабатывания нейронов в латеральном гипоталамусе мозга — области, играющей центральную роль в регулировании врожденного поведения, включающего кормление и общение как у мышей, так и у людей.

Команда выявила 4 различных набора нейронов, которые загораются один за другим, вероятно, выполняя серию проверок, чтобы регулировать потребление энергии и сигнализировать, когда достаточно есть.

«Когда мы едим, мы быстро переключаемся с так называемого «аппетитного» поведения на «потребительское», — говорит нейробиолог Алексей Пономаренко из FAU. — Мы мало знаем о том, как мозг контролирует продолжительность этой фазы потребления. Она не должна быть ни слишком длинной, ни слишком короткой, чтобы мы получали необходимое количество энергии».

Исследователи использовали алгоритмы ИИ, чтобы определить, какие нейроны и когда были активны, на основе показаний, снятых с электродных имплантатов. В результате было обнаружено, что ключевые нейроны в латеральном гипоталамусе коллективно колеблются с частотой, которая варьируется в зависимости от выполняемой деятельности.

Четыре отдельные группы нейронов, срабатывающих последовательно, были идентифицированы по общей частоте, что помогло им обмениваться информацией во время кормления. Понаморенко говорит, что исследователи смогли показать, что группы нейронов, участвующих в приеме пищи, общаются на одних и тех же частотах.

«Напротив, группы нейронов, отвечающие за другие виды поведения — например, изучение окружающей среды или социальное взаимодействие, — предпочитают общаться по другому каналу», — добавил он.

Питание включает в себя множество сигналов, сочетающих в себе «приятные» ощущения, побуждающие человека продолжать есть, и признаки того, что он уже сыт. Пока неясно, какие сигналы вызывают те или иные нейроны, но исследователи считают, что они могут собирать и передавать физиологическую информацию о вместимости желудка, уровне сахара в крови и колебаниях уровня гормонов голода.

Конечно, все это необходимо проверить на людях, но сходство между физиологией мыши и человека означает, что, скорее всего, в человеческом мозге происходит аналогичная активность, позволяющая узнавать, когда наступает (и не наступает) время кормления.

Далее исследователи хотят проверить, можно ли вручную управлять этой эстафетой нейронов с помощью света в рамках метода, известного как оптогенетика. Команда ожидает, что более тщательный анализ этой мозговой схемы может открыть новые возможности для изучения РПП — состояний, которые непосредственно влияют на ежедневное питание человека.

«У мышей на осцилляторное поведение нейронов можно влиять еще более непосредственно с помощью оптогенетических манипуляций, — говорит Пономаренко. — Сейчас мы планируем последующее исследование, чтобы выяснить, как это влияет на их пищевое поведение».

Ранее сообщалось, что для оценки чувств психологи часто используют шкалу от 1 до 9, где 1 — самое негативное, а 9 — самое позитивное значение, в научных исследованиях, считая эмоции либо положительными, либо отрицательными, но никогда и теми и другими одновременно. Ученые иногда определяют эмоции как состояния мозга и тела, которые побуждают вас к чему-то или отстраниться от чего-то. Обычно люди определяют их как положительные или отрицательные.