Больше никаких сладкоежек? Ученые отключили центр удовольствия от еды у мышей

2 июня 2018



Изменение активности центра эмоций может устранить страсть к сладостям. Результаты нового исследования могут помочь в лечении расстройств пищевого поведения.

Новое исследование на мышах ученых Института Цукермана в Колумбийском университете показало, что основные инстинкты: любовь к сладкому и отвращение к горькому можно стереть, манипулируя нейронами в миндалине мозга, в центре эмоций. Исследования указывают на новые стратегии для понимания и лечения расстройств пищевого поведения, включая ожирение и нервную анорексию.

Данное исследование показало, что устранение способности животного страстно обожать вкус или испытывать к нему отвращение не влияет на его способность распознавать данный вкус. Полученные данные свидетельствуют о том, что сложная система вкуса в мозге, которая производит множество мыслей, воспоминаний и эмоций при дегустации пищи, на самом деле состоит из дискретных единиц, каждая из которых может быть изолирована, изменена или удалена отдельно от остальных. Исследование было опубликовано 30 мая 2018 в издании Nature.

«Когда наш мозг ощущает вкус, он не только определяет его качество, он дирижирует замечательную симфонию нейронных сигналов, которые связывают этот опыт с его контекстом, гедонистической ценностью, воспоминаниями, эмоциями и другими чувствами, в результате чего рождается согласованная реакция мозга на этот вкус», — сказал Чарльз С. Цукер, доктор философии, главный исследователь Колумбийского Института Мозга Мортимера Б. Цукермана, главный автор статьи.

Сегодняшнее исследование основывается на более ранней работе д-ра Цукера и его команды по созданию карты системы вкуса мозга. Ранее исследователи обнаружили, что, когда язык, наше вкусовое «аналитическое оборудование» встречает один из пяти вкусов — сладкое, горькое, соленое, кислое, умами («приятный вкус», «мясной вкус» — вкус высокобелковых веществ, выделяемый в самостоятельный, пятый вкус в Японии, Китае и других странах Дальнего Востока. Ощущение «умами» создает глутамат натрия, а также некоторые аминокислоты. Из-за того, что язык имеет L-глутаматные рецепторы, умами считается отдельным от солёного вкусом) — специализированные клетки на языке посылают сигналы в определенные области мозга, чтобы идентифицировать вкус и вызвать соответствующие действия и поведение.

Чтобы глубже изучить это, ученые сосредоточились на сладком и горьком вкусе и миндалине, мозговой области, которая, как известно, важна для вынесения оценочных суждений о сенсорной информации. Предыдущие исследования д-ра Цукера, профессора биохимии и молекулярной биофизики и неврологии, а также исследователя медицинского института Ховарда Хьюза в Медицинском центре Колумбийского университета Ирвинг и других, показали, что миндалина соединяется непосредственно с центром вкуса в коре.

«Наша ранняя работа выявила явный разрыв между „сладкими“ и „горькими“ областями коры», — сказал Ли Ван, доктор философии, аспирант-исследователь в лаборатории Цукера и первый автор статьи. «Последнее исследование показало, что такое же разделение продолжается вплоть до миндалевидной железы. Эта сегрегация между „сладкими“ и „горькими“ отделами, как в коре, так и в миндалине означает, что мы могли бы манипулировать этими областями мозга и контролировать любые возникающие изменения в поведении».

Ученые провели несколько экспериментов, в которых были искусственно включены «сладкие» или «горькие» связи с миндалиной, например, щелкая рядом выключателей света. Когда «сладкие» соединения были включены, животные реагировали на воду так же, как если бы это был сахар. Манипулируя одними и теми же типами связей, исследователи могли изменить восприятие качества вкуса: превратить сладкий вкус в вызывающий отвращение, а горький вкус сделать привлекательным.

«Это было бы похоже на то, как вы откусываете кусочек вашего любимого шоколадного торта, но не получаете от этого никакого удовольствия», — сказал доктор Ван. «После нескольких кусочков вы можете перестать есть, тогда как в обычное время вы бы проглотили его целиком».

Обычно, своеобразие пищи и удовольствие, которое вы ощущаете при ее поедании, переплетаются. Но исследователи показали, что эти компоненты можно изолировать друг от друга, а затем манипулировать процессом. Это говорит о том, что миндалина может стать областью мозга, заслуживающей особого внимания при поиске стратегий лечения расстройств пищевого поведения.

В ближайшем будущем, д-р. Цукер и Ван планируют исследовать дополнительные области мозга, которые также играют важную роль в системе вкуса. Например, вкусовая зона коры напрямую связана с областями, участвующими в контроле двигательных действий, учебы и памяти. «Наша цель состоит в том, чтобы собрать воедино всю информацию о том, как эти области расширяют смысл и контекст вкуса», — сказал д-р Ван. «Мы надеемся, что наши исследования помогут понять, как мозг обрабатывает сенсорную информацию и обогащает наш чувственный опыт».