Мозг представляет собой невероятную систему, регулирующую базовые потребности нашего организма, такие как чувство голода и жажды. С помощью сложной сети нервных клеток и сигнальных путей он определяет, когда нам нужно поесть или выпить. Однако до недавнего времени оставалось неясным, каким образом осуществляется этот процесс.
Группа ученых из Института нейробиологии имени Макса Планка (Германия), Регенсбургского университета и Стэнфордского университета провела исследование на мышах, чтобы пролить свет на эту загадку. Их внимание привлекло миндалевидное тело — небольшой участок мозга, связанный с эмоциональной сферой и принятием решений.
Миндалевидное тело, известное также как амигдала, является частью мозга размером с миндальный орех. Оно участвует в формировании эмоций страха, радости и отвращения. Как выяснилось, эта структура также играет важную роль в регуляции аппетита и жажды. Исследуя центральное ядро миндалевидного тела, ученые обнаружили специфические нейроны, отвечающие за ощущение голода и жажды.
Эти нейроны делятся на два типа:
- Нейроны жажды стимулируют потребность в воде. Экспериментально доказано, что активация этих клеток вызывает усиленное потребление жидкости мышами, тогда как их подавление снижает интерес к питью.
- Нейроны голода и жажды выполняют двойственную функцию, влияя как на аппетит, так и на тягу к воде. Эти клетки помогают мозгу определять приоритет между пищей и жидкостью.
Учёные сравнили работу этих нейронов с пультом управления, где одни отвечают исключительно за управление потребностью в воде, а другие действуют как общий регулятор, контролируя оба канала — «еда» и «вода».
Для изучения активности этих нейронов был использован инновационный метод оптогенетики. Этот подход позволяет сделать нервные клетки чувствительными к световым сигналам путем введения специальных белков. Ученые направляли лазерный луч непосредственно в мозг мышей, активируя или деактивируя выбранные клетки, чтобы оценить реакцию животных на голод и жажду.
Кроме того, было установлено, что нейроны миндалевидного тела взаимодействуют с другими областями мозга, включая парабрахиальный комплекс. Эта зона участвует в обработке сенсорной информации, связанной с восприятием вкуса пищи и напитков. Она помогает различать характеристики пищи и жидкостей, такие как температура и вкусовые качества.
Еще одним интересным открытием стало влияние активации нейронов миндалевидного тела на пищевые предпочтения. Стимулируя эти клетки, ученые смогли изменить отношение мышей к определенным продуктам питания, делая ранее неприятные напитки привлекательными. Это демонстрирует тесную связь между пищевым поведением и эмоциональными реакциями.
Руководитель исследования, Федерика Фермани, подчеркивает важность полученных результатов для понимания механизмов, лежащих в основе пищевых расстройств и зависимостей. Исследование открывает перспективы для разработки новых методов лечения, направленных на коррекцию патологических состояний, связанных с питанием и употреблением алкоголя.
