Neuronaučnici iz Scripps Research-a su identifikovali moždana kola koja teraju sisare da žele da jedu više kada su izloženi niskim temperaturama.
Sisari automatski sagorevaju više energije za održavanje normalne telesne temperature kada su izloženi hladnoći. Ovo hladno aktivirano povećanje potrošnje energije izaziva povećanje apetita i hranjenja, iako je specifičan mehanizam koji ovo kontroliše bio nepoznat. U novoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature, istraživači su identifikovali grupu neurona koji rade kao „prekidač“ za ovo ponašanje kod miševa vezano za hladnoću. Ovo otkriće može dovesti do potencijalnih terapeutika za metaboličko zdravlje i gubitak težine.
„Ovo je osnovni adaptivni mehanizam kod sisara i njegovo ciljanje budućim tretmanima može omogućiti poboljšanje metaboličkih prednosti hladnoće ili drugih oblika sagorevanja masti“, kaže viši autor studije Li Ie, dr., vanredni profesor i Abide. -Vividion Katedra za hemiju i hemijsku biologiju u Scripps Research-u.
Prvi autor studije bio je postdoktorski istraživač-saradnik Ie Lab dr Neeraj Lal.
Pošto izlaganje hladnoći dovodi do pojačanog sagorevanja energije da bi se održalo toplo, uranjanje u hladnu vodu i drugi oblici „hladne terapije“ istraženi su kao metode za gubitak težine i poboljšanje metaboličkog zdravlja.
Jedna mana terapija hladnoćom je to što evoluirani odgovori ljudi na hladnoću nisu dizajnirani da izazovu gubitak težine (efekat koji je mogao biti fatalan tokom čestih perioda nestašice hrane u predmodernim vremenima). Hladnoća, poput dijete i vežbanja, povećava apetit kako bi se suprotstavio bilo kakvom efektu gubitka težine. U studiji, Je i njegov tim su odlučili da identifikuju moždana kola koja posreduje u ovom povećanju apetita izazvanog hladnoćom.
Jedno od njihovih prvih zapažanja bilo je da, sa početkom niskih temperatura, miševi povećavaju traženje hrane tek nakon odlaganja od oko šest sati, što sugeriše da ova promena ponašanja nije samo direktan rezultat osećaja hladnoće.
Koristeći tehnike koje se nazivaju čišćenje celog mozga i mikroskopija sa svetlosnim listovima, istraživači su uporedili aktivnost neurona u mozgu tokom hladnih i toplih uslova. Ubrzo su napravili ključno zapažanje: dok je većina neuronske aktivnosti u mozgu bila mnogo niža u hladnom stanju, delovi regiona koji se nazivaju talamus pokazali su veću aktivaciju.
Na kraju, tim se orijentisao na specifičnu grupu neurona zvanu ksifoidno jezgro srednjeg talamusa, pokazujući da je aktivnost u ovim neuronima porasla u hladnim uslovima neposredno pre nego što su se miševi pomerili iz svog hladnog indukovanog torpora da traže hranu. Kada je na početku hladnoće bilo dostupno manje hrane, povećanje aktivnosti u jezgru ksifoida bilo je još veće – što sugeriše da ovi neuroni reaguju na energetski deficit izazvan hladnoćom, a ne na samu hladnoću.
Kada su istraživači veštački aktivirali ove neurone, miševi su povećali traženje hrane, ali ne i druge aktivnosti. Slično tome, kada je tim inhibirao aktivnost ovih neurona, miševi su smanjili traženje hrane. Ovi efekti su se pojavili samo u hladnom stanju, što implicira da niske temperature daju poseban signal koji takođe mora biti prisutan da bi došlo do promena apetita.
U poslednjem nizu eksperimenata, tim je pokazao da se ovi neuroni kiphoidnog jezgra projektuju u region mozga koji se zove nucleus accumbens – oblast koja je dugo poznata po svojoj ulozi u integraciji signala nagrade i averzije za vođenje ponašanja, uključujući ponašanje pri hranjenju.
Na kraju, ovi rezultati mogu imati klinički značaj, kaže Ie, jer sugerišu mogućnost blokiranja uobičajenog povećanja apetita izazvanog hladnoćom, omogućavajući relativno jednostavnim režimima izlaganja hladnoći da podstiču gubitak težine mnogo efikasnije.
„Jedan od naših ključnih ciljeva sada je da shvatimo kako da odvojimo povećanje apetita od povećanja potrošnje energije“, kaže on. „Takođe želimo da saznamo da li je ovaj mehanizam za povećanje apetita izazvan hladnoćom deo šireg mehanizma koji telo koristi da nadoknadi dodatnu potrošnju energije, na primer nakon vežbanja.“
