Активуючи або пригнічуючи за допомогою лазерного світла певні нейронні зв’язки головного мозку, вчені змусили ситих піддослідних гризунів продовжувати споживати їжу. Водночас вплив на інші нейронні структури змусив голодних тварин відмовитися від запропонованої їжі.
Таке точне визначення груп нервових клітин, які беруть участь у регуляції апетиту та процесів, пов’язаних із харчовою поведінкою, дозволить ученим краще зрозуміти механізми роботи мозку та розробити ефективніші методи лікування таких розладів, як анорексія та ожиріння.
«Під час досліджень ми виявили нові типи нервових клітин і зв’язки між ними, про існування яких раніше навіть не припускали», — розповів Сет Блекшоу (Seth Blackshaw), нейробіолог із Університету Джонса Гопкінса (Johns Hopkins University) у Балтиморі. «Це ще одна частина складної загадки роботи головного мозку».
Дослідники на чолі з Джошуа Дженнінгсом (Joshua Jennings) і Гарретом Стубером (Garret Stuber) з Університету Північної Кароліни (University of North Carolina) створили генетично модифікованих гризунів, у яких певні нервові клітини стали чутливими до світла.
Коли лазерне світло певної довжини хвилі та потужності спрямовували на окремі ділянки нервової тканини мозку, воно активувало або пригнічувало певні нейрони залежно від використаної генетичної модифікації.
Досліджувані нервові клітини розташовані в області мозку, яка називається ложе ядра термінальної смужки (bed nucleus of the stria terminalis, BNST). Частина нейронних зв’язків цієї області передає сигнали до гіпоталамуса — ділянки мозку, що відіграє важливу роль у регуляції харчової поведінки та енергетичного балансу.
Коли лазерне світло стимулювало певні нейрони в області BNST, піддослідні тварини починали активно споживати їжу. «Коли ми вмикали лазер, гризуни починали їсти й продовжували це робити, доки світло не вимикали», — пояснив Гаррет Стубер.
Водночас вплив на інші ділянки BNST викликав протилежну реакцію: навіть голодні тварини не проявляли інтересу до їжі.
Дослідники не встановлювали, якими могли б бути наслідки тривалішого впливу на мозок тварин. Експеримент проводили за допомогою методу оптогенетики, а тривалість одного сеансу не перевищувала 20 хвилин.
На думку вчених, подальше вивчення цих нейронних механізмів може допомогти краще зрозуміти причини порушень харчової поведінки та створити нові підходи до їхнього лікування.
«Отримані результати показують, наскільки важливу роль відіграють мозкові системи в регуляції харчової поведінки. Раніше багато порушень, пов’язаних з анорексією та ожирінням, розглядали переважно з погляду метаболічних процесів, однак тепер стає зрозуміло, що значну роль відіграє й робота мозку», — зазначив Стубер.