Зверские аппетиты: нейрофизиологи нашли «включатель» обжорства в мозге мышей

Американские нейрофизиологи, осуществлявшие эксперименты над лабораторными мышами, обнаружили особую область в головном мозге грызунов. Стимуляция этой области мозга заставляет мышей считать себя голодными, даже если они фактически сыты. Об обнаружении мозгового «центра обжорства» пишет РИА Новости со ссылкой на журнал  Science.

 «Даже минимальная стимуляция этого региона ведет к набору лишнего веса. Всего за десять минут стимуляции неопределенной зоны в субталамусе мышь съела примерно треть от ее дневной нормы потребления пищи. Это указывает на то, почему глубинная стимуляция мозга нередко приводит к тому, что люди начинают страдать от периодического обжорства», — рассказывает Энтони ван ден Пол (Anthony van den Pol) из Йельского университета (США).

В последние годы ученые активно изучают механизмы, управляющие аппетитом человека и его склонностью к злоупотреблению пищей. Благодаря этим усилиям, биологи открыли множество потенциальных «центров аппетита» и насыщения в мозге людей и животных, а также несколько гормонов и сигнальных молекул, отвечающих за работу чувства насыщения и тягу к жиру и сладкому.

Ван ден Пол и его коллега Сяобин Чжан (Xiaobing Zhang) нашли еще одну такую область, на этот раз связанную с обжорством, изучая работу так называемого субталамуса – области мозга, расположенной  за гипоталамусом и играющей роль связующего звена между корой, другими частями таламуса и спинным мозгом. Этот регион сегодня часто используется в качестве «мишени» для электрической стимуляции мозга при борьбе с нервным тиком и другими нарушениями в работе мозга, связанными с двигательным аппаратом.

Подобная терапия, как рассказывают авторы открытия, часто приводит к необычным побочным результатам – у пациентов периодически развивается «зверский» аппетит и они начинают поедать огромные количества еды и набирать лишний вес.

Пытаясь понять, почему это происходит, ученые экспериментировали на мышах, клетки субталамуса которых они заразили специальным вирусом, позволявшим им принудительно «включать» и  «выключать» нейроны при помощи импульсов лазера. Наблюдая за реакцией грызунов на подобное облучение, ученые пытались найти те клетки, случайная стимуляция которых могла заставлять пациентов переедать.

Эта затея оказалась успешной – ван ден Полу и Чжану удалось найти подобные клетки в так называемой «неопределенной зоне» субталамуса – одной из его внутренних структур, функция которой была ранее неизвестной нейрофизиологам.

Стимуляция этих клеток приводила к действительно потрясающим эффектам – мыши резко меняли свое поведение и начинали судорожно есть пищу через мгновение после включения лазера даже в тех случаях, когда они были сыты и игнорировали пищу секунду назад. Всего за десять минут такой стимуляции они съедали треть от дневной нормы пищи, а через 40 минут достигали отметки в 80%.

Причиной развития этих приступов обжорства было то, что нейроны «неопределенной зоны» подавляли работу нервных клеток в центре насыщения в гипоталамусе,  что заставляло грызуна считать, что он был крайне голодным и не ел более суток. Когда пищи не было в пределах досягаемости, мыши начинали грызть веточки и другие несъедобные предметы, и мгновенно переставали это делать, если они видели пищу или облучение мозга прекращалось.

Что интересно, продолжительная стимуляция «центра обжорства» меняла пищевые предпочтения мышей и заставляла их есть больше сладкой и жирной пищи, что может быть связано с развитием ожирения и проблем с метаболизмом у тучных людей. Подавление работы этих клеток, в свою очередь, приводило к достаточно быстрому снижению массы мышей, что можно использовать для борьбы с ожирением в будущем.