Багато хто не отримує задоволення від першої чашки кави, але з часом починає її жадати. На думку вчених з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, частково це пояснює повільний дофаміновий сигнал, що йде від кишечника до мозку і навчає нас любити їжу, яка змушує нас почуватися краще. Про роботу повідомляє видання Sci.News.
Повільна сторона дофаміну
Дофамін давно відомий як нейромедіатор, що допомагає мозку вирішувати, за чим варто «полювати» — від винагороди до звичок. Добре вивчені його швидкі сигнали, які виникають майже миттєво у відповідь на події.
Натомість повільні дофамінові шляхи залишалися значно менш зрозумілими. Автори роботи під керівництвом професора Закарі Найта (Zachary Knight) показали, що саме повільний сигнал, пов’язаний із поживними речовинами в їжі, формує наші довготривалі харчові вподобання.
Сенсори в травній системі виявляють поживні речовини — зокрема цукри та жири — і надсилають інформацію до мозку. Відповідний дофаміновий сигнал наростає вже після того, як їжа потрапила до кишечника, і може зберігатися протягом багатьох хвилин.
Експерименти на мишах: навчання без смаку
Щоб відокремити смак від поживної цінності, дослідники проводили експерименти на мишах, вводячи тваринам у шлунок цукрову воду або рідину, схожу на молочний коктейль, минаючи рецептори смаку в роті.
Таке «обхідне» надходження поживних речовин запускало тривале вивільнення дофаміну в ділянці мозку, що називається базолатеральною мигдалиною. Саме там, за даними роботи, формується зв’язок між певним смаком і калорійністю їжі.
Коли вчені блокували цей дофаміновий сигнал, миші продовжували їсти, але переставали вчитися тому, що новий смак означає надходження калорій. Іншими словами, вони не формували стійкої переваги до нового смаку, навіть якщо за ним стояла поживна їжа.
У протилежному експерименті дослідники штучно стимулювали ті самі дофамінові волокна після того, як миші куштували некалорійний смак. У результаті тварини починали віддавати перевагу цьому смаку, хоча він не ніс енергії. Це показує, що повільний дофаміновий сигнал сам по собі здатен «навчити» мозок любити певний смак.
За словами професора Найта, саме так мозок поступово вчиться сприймати, наприклад, каву як приємний напій: коли смак напою неодноразово поєднується з підйомом від кофеїну, дофаміновий шлях закріплює цю асоціацію, і гіркий смак починає подобатися.
Подібний сигнал у мозку людини
Щоб перевірити, чи працює подібний механізм у людей, команда переаналізувала попереднє ПЕТ-дослідження за участю 13 чоловіків, а також провела нове дослідження з використанням фМРТ у 38 дорослих.
В обох випадках виявили активність, пов’язану з поживними речовинами, у тій самій ділянці мозку, що й у мишей. І в тварин, і в людей реакція була сильнішою в лівій півкулі, що стало несподіванкою для авторів.
Ці результати вказують, що повільний дофаміновий шлях, який пов’язує сигнали з кишечника з навчанням у мозку, може бути загальним механізмом формування харчових вподобань у різних видів.
Чи можна буде змінювати харчові вподобання?
Отримані дані піднімають питання, чи можна в майбутньому цілеспрямовано коригувати наші уподобання до їжі. Автори згадують, зокрема, препарати класу GLP-1, які імітують гормон кишечника і здатні суттєво змінювати харчову поведінку.
Дослідники підкреслюють, що вони не вивчали GLP-1-препарати безпосередньо, і невідомо, чи впливають вони на виявлений шлях. Однак теоретично такі ліки можуть зменшувати дофаміновий сигнал, що запускається поживними речовинами, роблячи їжу менш підкріплювальною з часом.
Звідси випливає ширша можливість: майбутні підходи до корекції харчової поведінки можуть впливати не лише на відчуття голоду чи ситості, а й на сам процес навчання, який робить певні продукти особливо бажаними.
На думку авторів, краще розуміння ланцюжка подій між виявленням поживних речовин у кишечнику та змінами в мозку може одного дня дозволити тонко налаштовувати наші вподобання — наприклад, послаблювати потяг до надто калорійної їжі або, навпаки, підсилювати привабливість більш корисних продуктів.