Исследователи из медицинской школы Университета Северной Каролины выявили прямую связь между определенными клетками мозга и нарушением пищевого поведения человека. Подобные расстройства могут спровоцировать пищевое расстройство у людей, побуждая к приему пищи, когда, на самом деле, человек не голоден или, напротив, притуплять чувство голода.
По мнению ведущего автора исследований, доцента кафедры психиатрии и кафедры физиологии и клеточной биологии Гаррета Стабера (Garret Stuber), «ожирение и другие пищевые заболевания имеют неврологическую основу». «При дальнейшем исследовании мы могли бы выяснить, как регулировать активность клеток в конкретной области мозга и разработать методы лечения», – отметил Стабер.
Исследователи сфокусировали свое внимание на одном типе клеток – GABA–нейронах в опорном ядре терминальной полоски (BNST), часть мозга, связанную с эмоциями.
BNST также образует мост между миндалинами и латеральным гипоталамусом, области мозга, которая связана с первичными функциями, такими, как прием пищи, сексуальное поведение и агрессия. BNST GABA– нейроны имеют строение клетки и продолговатую нить с разветвленными синапсами, которые передают электрические сигналы в латеральный гипоталамус.
Стабер и его коллеги пытались стимулировать синапсы с помощью техники оптогенетики. Это позволило бы ученым воздействовать на клетки простым способом освещения синапсов ярким светом.
Ученые использовали генно-инженерные белки из водорослей, которые чувствительны к свету, а также генетически модифицированные вирусы, чтобы доставить их в мозг мышей.
Эти белки затем проявились только в BNST клетках, включая синапсы, которые взаимодействовали с гипоталамусом. Исследователи имплантировали волоконно-оптические кабели в мозг лабораторных мышей, что позволило им высветить синапсы BNST нейронов. Как только свет упал на BNST синапсы, мыши начали жадно поглощать пищу, игнорируя чувство сытости. Опыт показал, что мышей особенно привлекала пища с высоким содержанием жиров.
«В сущности, мыши съели до половины их ежедневного рациона примерно за 20 минут», – сказал Стабер. Кроме того, в процессе эксперимента у мышей наблюдалось поведение, ассоциируемое с вознаграждением, что, в свою очередь, предполагает, что световое воздействие на BNST усиливает ощущение удовольствия от еды. Напротив, отсутствие такого воздействия на клетки вызвало у мышей прямо противоположную реакцию – слабый интерес к еде, даже когда они были лишены ее.
