Дослідники знайшли нейронний механізм, який провокує ссавців, у тому числі людини, більше їсти, коли настає холод.
Під впливом низьких температур організм ссавців автоматично починає спалювати більше енергії, щоб підтримати нормальну температуру тіла. Викликане холодом зростання енерговитрат збуджує апетит і змушує споживати більше їжі. Однак досі вчені не знали, який конкретний механізм цим керує.
Це з’ясували фахівці з Дослідницького центру Скриппса (США). У роботі, результати якої опублікував журнал Nature, вони встановили, що в мозку мишей є нейрокластер, який служить чимось на зразок «рубильника», що включає режим пошуку їжі при настанні холоду.
“Це фундаментальний адаптивний механізм ссавців. Цілеспрямований вплив на нього в майбутньому, можливо, дозволить ефективніше використовувати прискорення метаболізму від холоду та інші форми спалювання жиру», — пояснив доктор Лі Йе (Li Ye), старший автор дослідження.
Оскільки в холоді організм посилено спалює енергію в спробі зігрітися, занурення в холодну воду і інші види «холодової терапії» розглядають як способи зниження ваги і поліпшення обміну речовин.
Проблема в тому, що еволюцією не закладено, щоб у відповідь на холод людський організм починав втрачати вагу. Це було б фатально для людей у доісторичні часи, коли вони часто стикалися з нестачею їжі. Холод, як дієти і тренування, підвищує апетит, щоб компенсувати можливу втрату ваги. Дослідники з Центру Скриппса взялися встановити, які структури мозку запускають реакцію «холодового» підвищення апетиту.
У дослідах з мишами з’ясувалося, що при зниженні температури з плюс 23 до плюс чотирьох градусів Цельсія миші починали активніше шукати їжу з затримкою приблизно о шостій годині. Тобто реакція не була прямою відповіддю на відчуття холоду.
Після препарування мозку піддослідних тварин автори дослідження вивчили його за допомогою флуоресцентної мікроскопії площинного освітлення. Порівнявши активність нейронів в холоді і теплі, вчені виявили, що в цілому при зниженій температурі вона теж падала, але в таламусі активність, навпаки, підвищилася.
В результаті вчені встановили, що в холоді відбувається сплеск активності нейронів в мечоподібному ядрі середньої лінії таламуса (xiphoid nucleus of the midline thalamus). Коли при настанні холоду у мишей було мало їжі, активність зростала ще сильніше. Тобто нейрони реагували на брак енергії через холод, а не на саме зниження температури. При штучній стимуляції цих нейронів гризуни енергійніше шукали їжу, а коли активність нейронів пригнічувалася — прагнення до їжі, навпаки, слабшало. Така поведінка спостерігалася лише в холодних умовах.
Заключна серія дослідів показала, що імпульси від нейронів мечоподібного ядра проектуються в так зване прилегле ядро. Ця область мозку є частиною мезолімбічного шляху. Він бере участь у системі винагород, формуванні задоволення, сміху, залежності, агресії, страху тощо.
На думку вчених, результати їх дослідження мають клінічне значення. Блокування підвищення апетиту дозволить ефективніше знижувати вагу за допомогою “холодових” методик.