Πιάνετε ένα πιρούνι και τρώτε μια πρώτη μπουκιά κέικ ή λέτε όχι και φεύγετε; Το κίνητρό μας για φαγητό καθοδηγείται από ένα σύνθετο δίκτυο κυττάρων στον εγκέφαλο που χρησιμοποιούν σήματα από το εσωτερικό του σώματος, καθώς και αισθητηριακές πληροφορίες για το φαγητό που έχουμε μπροστά μας, για να καθορίσουν τις συμπεριφορές μας.
Τώρα, οι επιστήμονες του Scripps Research Institute εντόπισαν μια ομάδα νευρώνων σε μια μικρή και ελάχιστα μελετημένη περιοχή του εγκεφάλου -τον παραυποθαλαμικό πυρήνα (PSTN: parasubthalamic nucleus)- που ελέγχει πότε ένα ζώο αποφασίζει να πάρει μια πρώτη μπουκιά τροφής.
Στη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Molecular Psychiatry, η ομάδα των επιστημόνων ξεκίνησε να χειραγωγήσει επιλεκτικά μια ομάδα κυττάρων PSTN που επιλέγουν τη δραστηριότητά τους κατά τη διάρκεια περιόδων υπερφαγίας. Άλλοι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει ότι πολλά κύτταρα PSTN γίνονται ενεργά μετά από ένα μεγάλο γεύμα, αλλά η ομάδα αναρωτήθηκε πώς αυτά τα κύτταρα μπορεί να επηρεάσουν την όρεξη.
«Στη μελέτη μας, χρησιμοποιήσαμε μια τεχνική που μας επέτρεπε να ενεργοποιήσουμε κύτταρα στον εγκέφαλο του ποντικιού που ενεργοποιήθηκαν από μια συγκεκριμένη εμπειρία -στην περίπτωση αυτή την υπερφαγία», είπε ο Jeff Dunning, πρώτος συγγραφέας της νέας εργασίας. «Μόλις καταγράψουμε αυτό το σύνολο κυττάρων PSTN, μπορούμε να τα ανάψουμε σαν διακόπτης φωτός και να παρακολουθήσουμε τι συμβαίνει με το φαγητό και το ποτό των ζώων».
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι το σύνολο των κυττάρων που είναι ευαίσθητα στην υπερφαγία ήταν ικανό να αλλάξει δραστικά τη συμπεριφορά των ποντικών. Τα πεινασμένα ποντίκια συνήθως αρχίζουν να τρώνε τροφή γρήγορα μόλις γίνει διαθέσιμη σε αυτά. Αλλά όταν οι ερευνητές ενεργοποίησαν αυτό το σύνολο κυττάρων PSTN, τα ποντίκια άρχισαν πολύ πιο αργά να τρώνε και, παραδόξως, πολύ πιο γρήγορα να πίνουν νερό.
«Τα αποτελέσματα μας λένε ότι αυτή η συγκεκριμένη ομάδα κυττάρων PSTN καθοδηγεί τα πρώιμα στάδια της λήψης αποφάσεων με γνώμονα την πείνα, πριν συμβεί πραγματικά το φαγητό», λέει ο Dunning. «Η επίδραση στην κατανάλωση νερού είναι κάπως αντιφατική, αλλά μπορεί να σχετίζεται με τη γευματική δίψα -το φαινόμενο κατά το οποίο η δίψα διεγείρεται μόλις αρχίσουμε να τρώμε».
Με το χειρισμό ακόμη μικρότερων ομάδων κυττάρων εντός του PSTN, η ομάδα ξεχώρισε ακριβώς ποιες ομάδες κυττάρων ήταν υπεύθυνες για την καθυστερημένη κατανάλωση φαγητού και την επιτάχυνση του ποτού. Ανακάλυψαν επίσης ότι μια άλλη ομάδα κυττάρων PSTN έχει διαφορετικό αποτέλεσμα, προτρέποντας τα ποντίκια να τρώνε περισσότερα γλυκά τρόφιμα.
«Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι νευρώνες PSTN ασκούν έναν πολύπλοκο συνδυασμό λειτουργιών», είπε η ανώτερη συγγραφέας Candice Contet, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Τμήμα Μοριακής Ιατρικής στο Scripps Research. «Πολλές μελέτες είχαν δείξει προηγουμένως ότι η δραστηριότητα του PSTN μπορεί να περιορίσει την ποσότητα της τροφής που καταναλώνεται, αλλά το γεγονός ότι ορισμένοι νευρώνες PSTN ελέγχουν την έναρξη της σίτισης ή του νερού, ή ακόμη και να προωθούν την κατανάλωση τροφών, είναι εντελώς νέο».
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους μπορεί να έχουν σχέση με τις διατροφικές διαταραχές όπου οι άνθρωποι έχουν είτε υπερβολικό είτε όχι αρκετό έλεγχο στην έναρξη της σίτισης -την απόφαση να υποκύψουν στην πρώτη μπουκιά ή να περιμένουν περισσότερο.
Πέρα από το φαγητό και το νερό, παρόμοιοι μηχανισμοί μπορεί να παίζουν ρόλο στην απώλεια του ελέγχου της κατανάλωσης ουσιών που ανταμείβουν, όπως τα ναρκωτικά, που η ομάδα ερευνά επί του παρόντος.
Περισσότερες πληροφορίες: The parasubthalamic nucleus refeeding ensemble delays feeding initiation and hastens water drinking. Molecular Psychiatry, 2024; DOI: 10.1038/s41380-024-02653-y.
