Να ασκηθώ ή να απολαύσω ένα μιλκσέικ φράουλας; Μέχρι τώρα, το τι ακριβώς συμβαίνει στον εγκέφαλό μας όταν παίρνουμε αυτή την απόφαση ήταν ένα μυστήριο για την επιστήμη, αλλά οι ερευνητές στο ETH της Ζυρίχης βρήκαν τη λύση. Έχουν αποκρυπτογραφήσει ποια χημική ουσία του εγκεφάλου και ποια νευρικά κύτταρα μεσολαβούν σε αυτή την απόφαση: την αγγελιοφόρο ουσία ορεξίνη και τους νευρώνες που την παράγουν.
Οι περισσότεροι από εμάς πιθανότατα έχουμε ήδη αποφασίσει μία ή και πολλές φορές να παραλείψουμε την άσκηση υπέρ ενός από τους πολυάριθμους εναλλακτικούς πειρασμούς της καθημερινής ζωής.
Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, το 80% των εφήβων και το 27% των ενηλίκων δεν ασκούνται αρκετά. Και η παχυσαρκία αυξάνεται με ανησυχητικό ρυθμό όχι μόνο μεταξύ των ενηλίκων αλλά και μεταξύ των παιδιών και των εφήβων.
«Παρά αυτά τα στατιστικά στοιχεία, πολλοί άνθρωποι καταφέρνουν να αντισταθούν στους συνεχώς παρόντες πειρασμούς και να ασκούνται αρκετά», ανέφερε ο Denis Burdakov, καθηγητής Νευροεπιστήμης στο ETH Zurich. «Θέλαμε να μάθουμε τι είναι στον εγκέφαλό μας που μας βοηθά να πάρουμε αυτές τις αποφάσεις».
Επικεντρωθείτε στην ορεξίνη
Στα πειράματά τους με ποντίκια, οι ερευνητές μπόρεσαν να δείξουν ότι η ορεξίνη παίζει βασικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Είναι μία από τις περίπου εκατό αγγελιαφόρες ουσίες που είναι ενεργές στον εγκέφαλο.
Άλλοι χημικοί αγγελιοφόροι, όπως η σεροτονίνη και η ντοπαμίνη, ανακαλύφθηκαν εδώ και πολύ καιρό και ο ρόλος τους έχει σε μεγάλο βαθμό αποκωδικοποιηθεί. Η κατάσταση για την ορεξίνη είναι διαφορετική. Οι ερευνητές την ανακάλυψαν σχετικά αργά, περίπου πριν από 25 χρόνια, και τώρα διευκρινίζουν τις λειτουργίες της βήμα προς βήμα. Ο Burdakov είναι ένας από τους επιστήμονες που έχουν αφιερώσει τις προσπάθειές του στη μελέτη της ορεξίνης.
«Στη νευροεπιστήμη, η ντοπαμίνη είναι μια δημοφιλής εξήγηση για το γιατί επιλέγουμε να κάνουμε κάποια πράγματα και να αποφεύγουμε άλλα», είπε ο Burdakov. «Αυτός ο εγκεφαλικός αγγελιοφόρος είναι κρίσιμος για το γενικό μας κίνητρο. Ωστόσο, οι τρέχουσες γνώσεις μας για την ντοπαμίνη δεν εξηγούν γιατί αποφασίζουμε να ασκούμαστε αντί να τρώμε», συνεχίζει. «Ο εγκέφαλός μας απελευθερώνει ντοπαμίνη τόσο όταν τρώμε όσο και όταν ασκούμαστε, κάτι που δεν εξηγεί γιατί επιλέγουμε το ένα ή το άλλο».
Για να μάθουν περισσότερα, οι ερευνητές επινόησαν ένα περίπλοκο πείραμα συμπεριφοράς για ποντίκια, τα οποία είχαν οκτώ επιλογές σε δοκιμές 10 λεπτών. Αυτές περιελάμβαναν έναν τροχό στον οποίο μπορούσαν να τρέξουν και ένα «μπαρ μιλκσέικ» όπου μπορούσαν να απολαύσουν ένα μιλκσέικ με γεύση φράουλα. «Στα ποντίκια αρέσει το μιλκσέικ για τον ίδιο λόγο που το κάνουν και οι άνθρωποι: Περιέχει πολλή ζάχαρη και λίπος και έχει ωραία γεύση», είπε ο Burdakov.
Λιγότερος χρόνος στο μιλκσέικ μπαρ
Στο πείραμά τους, οι επιστήμονες συνέκριναν διαφορετικές ομάδες ποντικών: μία που αποτελείται από κανονικά ποντίκια και μία στην οποία τα συστήματα ορεξίνης είχαν αποκλειστεί, είτε με φάρμακο είτε μέσω γενετικής τροποποίησης των κυττάρων.
Τα ποντίκια με άθικτο σύστημα ορεξίνης πέρασαν διπλάσιο χρόνο στον τροχό και μισό χρόνο στο μπαρ του μιλκσέικ από τα ποντίκια των οποίων το σύστημα ορεξίνης είχε μπλοκαριστεί. Είναι ενδιαφέρον, ωστόσο, ότι η συμπεριφορά των δύο ομάδων δεν διέφερε σε πειράματα στα οποία οι επιστήμονες πρόσφεραν στα ποντίκια μόνο τροχό ή μιλκσέικ.
«Αυτό σημαίνει ότι ο πρωταρχικός ρόλος του συστήματος της ορεξίνης δεν είναι να ελέγχει πόσο κινούνται τα ποντίκια ή πόσο τρώνε», είπε ο Burdakov. «Μάλλον, φαίνεται κεντρικό για τη λήψη της απόφασης μεταξύ του ενός ή του άλλου, όταν και οι δύο επιλογές είναι διαθέσιμες».
Χωρίς ορεξίνη, η απόφαση ήταν σθεναρά υπέρ του μιλκσέικ και τα ποντίκια εγκατέλειψαν την άσκηση για να φάνε.
Βοηθώντας άτομα που δεν ασκούνται
Οι ερευνητές του ETH Ζυρίχης θεωρούν ότι η ορεξίνη μπορεί επίσης να είναι υπεύθυνη για αυτή την απόφαση στους ανθρώπους. Οι εγκεφαλικές λειτουργίες που εμπλέκονται εδώ είναι γνωστό ότι είναι πρακτικά ίδιες στα δύο είδη.
«Τώρα θα είναι θέμα επαλήθευσης των αποτελεσμάτων μας στους ανθρώπους», είπε η Daria Peleg-Raibstein, επικεφαλής της ομάδας που διηύθυνε τη μελέτη μαζί με τον Burdakov. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει την εξέταση ασθενών που έχουν περιορισμένο σύστημα ορεξίνης για γενετικούς λόγους -αυτό συμβαίνει σε περίπου έναν στους δύο χιλιάδες ανθρώπους. Αυτά τα άτομα πάσχουν από ναρκοληψία (μια διαταραχή ύπνου). Μια άλλη δυνατότητα θα ήταν να παρατηρήσετε άτομα που λαμβάνουν ένα φάρμακο που εμποδίζει την ορεξίνη. Τέτοια φάρμακα εγκρίνονται για ασθενείς με αϋπνία.
«Αν κατανοήσουμε πώς ο εγκέφαλος διαιτητεύει μεταξύ κατανάλωσης τροφής και σωματικής δραστηριότητας, μπορούμε να αναπτύξουμε πιο αποτελεσματικές στρατηγικές για την αντιμετώπιση της παγκόσμιας επιδημίας της παχυσαρκίας και των σχετικών μεταβολικών διαταραχών», είπε η Peleg-Raibstein.
Ειδικότερα, θα μπορούσαν να αναπτυχθούν παρεμβάσεις για να βοηθήσουν στην υπέρβαση των εμποδίων στην άσκηση σε υγιή άτομα και σε εκείνους των οποίων η σωματική δραστηριότητα είναι περιορισμένη. Στη συνέχεια, η ερευνητική ομάδα θέλει να ανακαλύψει πώς οι νευρώνες της ορεξίνης αλληλεπιδρούν με τον εγκέφαλο όταν λαμβάνονται αποφάσεις όπως αυτή μεταξύ άσκησης και σνακ.
Περισσότερες πληροφορίες: Orexin neurons mediate temptation-resistant voluntary exercise, Nature Neuroscience (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01696-2.
