Νευροεπιστήμονες από το Scripps Research ανακάλυψαν ένα σύμπλεγμα νευρώνων που ενεργοποιούν συμπεριφορές αναζήτησης τροφής όταν εκτίθενται σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Η έρευνα προτείνει την ικανότητα ενίσχυσης της καύσης λίπους χωρίς αύξηση της όρεξης, μέσω της κατανόησης της αντίδρασης του εγκεφάλου στο κρύο και την επιρροή του στις διατροφικές συμπεριφορές, ανοίγοντας ενδεχομένως το δρόμο για βελτιωμένες θεραπείες μεταβολικής υγείας και στρατηγικές απώλειας βάρους.
Πιο αναλυτικά, όταν εκτίθενται σε χαμηλές θερμοκρασίες, τα θηλαστικά καίνε ενστικτωδώς περισσότερη ενέργεια για να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους σταθερή. Αυτή η αύξηση στη χρήση ενέργειας προκαλεί αύξηση της όρεξης και της σίτισης, αν και ο συγκεκριμένος μηχανισμός που ελέγχει τη διαδικασία παραμένει άγνωστος.
Οι νευροεπιστήμονες της Scripps Research εντόπισαν τώρα τα κυκλώματα του εγκεφάλου που ευθύνονται για αυτή την αυξημένη όρεξη που παρατηρείται στις χαμηλές θερμοκρασίες.
Οι νευρώνες-διακόπτης για τη ρύθμιση της όρεξης λόγω κρύου
Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature, οι ερευνητές εντόπισαν ένα σύμπλεγμα νευρώνων που λειτουργούν ως «διακόπτης» για τη συμπεριφορά που σχετίζεται με το κρύο και την αναζήτηση τροφής σε ποντίκια. Η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιθανές θεραπείες για τη μεταβολική υγεία και την απώλεια βάρους.
«Αυτός είναι ένας θεμελιώδης προσαρμοστικός μηχανισμός στα θηλαστικά και η στόχευσή του με μελλοντικές θεραπείες μπορεί να επιτρέψει την ενίσχυση των μεταβολικών οφελών του κρύου ή άλλων μορφών καύσης λίπους», λέει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Li Ye, αναπληρωτής καθηγητής στο Scripps Research.
Επειδή η έκθεση στο κρύο οδηγεί σε βελτιωμένη καύση ενέργειας για να παραμείνουμε ζεστοί, η εμβάπτιση σε κρύο νερό και άλλες μορφές «θεραπείας με κρύο» έχουν διερευνηθεί ως μέθοδοι για την απώλεια βάρους και τη βελτίωση της μεταβολικής υγείας.
Ένα μειονέκτημα των θεραπειών με κρύο είναι ότι οι εξελιγμένες αντιδράσεις των ανθρώπων στο κρύο δεν έχουν σχεδιαστεί για να προκαλούν απώλεια βάρους (ένα αποτέλεσμα που θα μπορούσε να ήταν θανατηφόρο κατά τη διάρκεια των συχνών περιόδων έλλειψης τροφής σε πολύ παλαιότερες εποχές.
Το κρύο, όπως η δίαιτα και η άσκηση, αυξάνει την όρεξη για να εξουδετερώσει οποιοδήποτε αποτέλεσμα απώλειας βάρους. Στη μελέτη, ο Δρ. Ye και η ομάδα του θέλησαν να εντοπίσουν το κύκλωμα του εγκεφάλου που μεσολαβεί σε αυτήν την αύξηση της όρεξης που προκαλείται από το κρύο.
Τι παρατήρησαν οι επιστήμονες στα ποντίκια
Μία από τις πρώτες τους παρατηρήσεις ήταν ότι, με την έναρξη των χαμηλών θερμοκρασιών (από 22 βαθμούς Κελσίου σε 4), τα ποντίκια αυξάνουν την αναζήτηση τροφής μετά από καθυστέρηση περίπου έξι ωρών, υποδηλώνοντας ότι αυτή η αλλαγή συμπεριφοράς δεν είναι απλώς ένα άμεσο αποτέλεσμα της αίσθησης του κρύου.
Χρησιμοποιώντας δύο επιστημονικές τεχνικές, οι ερευνητές συνέκριναν τη δραστηριότητα των νευρώνων στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια συνθηκών κρύου και ζέστης. Σύντομα έκαναν μια βασική παρατήρηση: Ενώ το μεγαλύτερο μέρος της νευρωνικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο ήταν πολύ χαμηλότερο στην ψυχρή κατάσταση, τμήματα μιας περιοχής που ονομάζεται θάλαμος παρουσίασαν υψηλότερη ενεργοποίηση.
Τελικά, η ομάδα κατέληξε σε ένα συγκεκριμένο σύμπλεγμα νευρώνων, δείχνοντας ότι η δραστηριότητα σε αυτούς τους νευρώνες αυξήθηκε κάτω από ψυχρές συνθήκες λίγο πριν τα ποντίκια ενεργοποιηθούν από το κρύο για να αναζητήσουν τροφή.
Όταν λιγότερη τροφή ήταν διαθέσιμη κατά την έναρξη της συνθήκης κρύου, η αύξηση της δραστηριότητας στον πυρήνα των νευρώνων ήταν ακόμη μεγαλύτερη -υποδηλώνοντας ότι αυτοί οι νευρώνες ανταποκρίνονται σε ένα έλλειμμα ενέργειας που προκαλείται από το κρύο και όχι στο ίδιο το κρύο.
Όταν οι ερευνητές ενεργοποίησαν τεχνητά αυτούς τους νευρώνες, τα ποντίκια αύξησαν την αναζήτηση τροφής, αλλά όχι άλλες δραστηριότητες. Ομοίως, όταν η ομάδα ανέστειλε τη δραστηριότητα αυτών των νευρώνων, τα ποντίκια μείωσαν την αναζήτηση τροφής. Αυτά τα φαινόμενα εμφανίστηκαν μόνο σε συνθήκες κρύου, υπονοώντας ότι οι χαμηλές θερμοκρασίες παρέχουν ένα ξεχωριστό σήμα που πρέπει επίσης να υπάρχει για να συμβούν αλλαγές στην όρεξη.
Η κλινική σημασία των αποτελεσμάτων
Σύμφωνα με τον Δρ. Ye, αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να έχουν κλινική σημασία, γιατί προτείνουν τη δυνατότητα αποκλεισμού της συνήθους αύξησης της όρεξης που προκαλείται από το κρύο, επιτρέποντας σε σχετικά απλά σχήματα έκθεσης στο κρύο να οδηγήσουν στην απώλεια βάρους πολύ πιο αποτελεσματικά.
«Ένας από τους βασικούς μας στόχους τώρα είναι να καταλάβουμε πώς να αποσυνδέσουμε την αύξηση της όρεξης από την αύξηση της ενεργειακής δαπάνης», λέει ο επιστήμονας και καταλήγει:
«Θέλουμε επίσης να μάθουμε εάν αυτός ο μηχανισμός αύξησης της όρεξης που προκαλείται από το κρύο είναι μέρος ενός ευρύτερου μηχανισμού που χρησιμοποιεί το σώμα για να αντισταθμίσει την επιπλέον ενεργειακή δαπάνη, για παράδειγμα μετά την άσκηση».