Психологическая помощь новости психологии и психотерапии
Процесс приема пищи, по-видимому, организован на клеточном уровне подобно эстафете: во время еды эстафетная палочка передается от одной группы нейронов к другой, до тех пор, пока мы не потребим необходимое количество энергии. К такому выводу пришли исследователи из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге.
С помощью этого сложного механизма мозг, вероятно, следит за тем, чтобы мы не ели слишком мало или слишком много. Сбои в этом процессе могут привести к расстройствам пищевого поведения, таким как анорексия или компульсивное переедание. Результаты исследования опубликованы в Journal of Neuroscience.
Чтобы оставаться в живых, нам необходимо регулярно пополнять запасы энергии за счет приема пищи. Этот процесс координируется гипоталамусом – важным центром управления в головном мозге. Гипоталамус постоянно получает важную информацию от нашего тела и окружающей среды, например, о том, день сейчас или ночь, или о том, низкий ли у нас уровень сахара в крови.
На основе этих данных он запускает определенные врожденные формы поведения, например, мы ложимся спать, когда стемнеет, или направляемся к холодильнику, когда голодны.
Но как мозг следит за тем, чтобы мы не переставали есть, когда первоначальный голод проходит и рецепторы растяжения в желудке сигнализируют о поступлении пищи? “Когда мы едим, мы быстро переключаемся с того, что мы называем “аппетитным” поведением на “завершающее””, – говорит Алексей Пономаренко, профессор системной нейрофизиологии в Институте физиологии и патофизиологии Университета Фридриха-Александра.
“Мы мало знаем о том, как мозг контролирует продолжительность этой завершающей фазы. Она не должна быть ни слишком долгой, ни слишком короткой, чтобы мы получали нужное количество энергии”.
Под руководством профессора Пономаренко ученые Университета Фридриха-Александра совместно с командой из Университетской больницы Кельна исследовали, что происходит в головном мозге во время приема пищи. Исследователи изучали гипоталамус мыши, который по структуре похож на гипоталамус человека.
“Мы проанализировали электрическую активность определенной области гипоталамуса, используя метод искусственного интеллекта”, – объясняет математик Махса Альтафи, докторант Университета Фридриха-Александра. “Это позволило нам определить, какие нейроны возбуждаются, то есть генерируют электрические импульсы, в определенное время во время приема пищи”.
Последовательная активация четырех групп нейронов
Ученым удалось выделить четыре отдельные группы нейронов, которые последовательно активизируются в процессе приема пищи. Эти группы нейронов работают сообща, подобно бегунам в эстафете, и каждая из них участвует в разных этапах забега.
“Мы подозреваем, что эти команды по-разному оценивают информацию, которую они получают от организма, – например, об уровне сахара в крови, количестве гормонов голода и степени наполнения желудка”, – говорит профессор Пономаренко. Например, четвертая команда может придавать больше веса датчикам растяжения, чем первая группа.
“Именно так гипоталамус может гарантировать, что мы не съедим ни слишком мало, ни слишком много”.
Исследователи также изучили, как нейроны в каждой команде взаимодействуют друг с другом.
Давно известно, что у нейронов есть определенный ритм активности: бывают периоды, когда они особенно возбудимы, и периоды, когда они почти не активны.
Эти фазы регулярно чередуются – часто десятки раз в секунду или даже чаще.
Чтобы взаимодействовать, нейроны должны колебаться в одном и том же ритме. Это похоже на использование портативной рации: оба устройства должны быть настроены на одну и ту же частоту, иначе вы услышите только помехи..
“Теперь мы смогли показать, что все группы нейронов, задействованные в приеме пищи, взаимодействуют на одних и тех же частотах”, – говорит профессор Пономаренко.
“Напротив, группы нейронов, ответственные за другие виды поведения, например, за исследование окружающей среды или социальное взаимодействие, предпочитают общаться по другому каналу”.
Вероятно, это облегчает нейронам, задействованным в процессе приема пищи, обмен информацией и остановку процесса приема пищи в нужный момент. Это открытие может даже иметь терапевтический потенциал: уже сейчас возможно влиять на ритм нейронов извне, например, с помощью переменных магнитных полей.
Возможно, таким образом можно было бы улучшить взаимодействие этих “команд, участвующих в приеме пищи”. В случае успеха это могло бы помочь в лечении расстройств пищевого поведения – по крайней мере, на это можно надеяться в долгосрочной перспективе.
“У мышей на колебательное поведение нейронов можно влиять напрямую с помощью оптогенетических манипуляций”, – объясняет профессор Пономаренко.
“Сейчас мы планируем провести последующее исследование, чтобы выяснить, как это повлияет на их пищевое поведение”.
Помощь психолога
