0
9141
Газета Наука Печатная версия

12.03.2024 18:07:00

Пищевые привычки прячутся в гипоталамусе

Ученые из Стэнфорда выявили нейронную сеть, определяющую аппетит или его отсутствие

Игорь Лалаянц

Об авторе: Игорь Эруандович Лалаянц - кандидат биолологических наук

Тэги: биология, анатомия, мозг, привычки, еда, вкус


биология, анатомия, мозг, привычки, еда, вкус Патологический стресс, связанный с приемом пищи, определяется обменными процессами поступления магния в клетки митохондрий человека. Иллюстрация сгенерирована нейросетью Kandinsky 3.0

«Привычка свыше нам дана», – писал Александр Пушкин. Можно спросить, при чем тут художник Борис Кустодиев с его пышными русскими красавицами. Связь становится ясной в свете выявленной в мозге человека сети нейронов, связанной с проявлением той или иной привычки (habit). На полотнах мастера представлены женщины, что называется, в теле, отнюдь не страдающие отсутствием аппетита.

Про людей с излишним весом, у которых индекс массы тела (отношение массы тела в килограммах к квадрату роста в метрах) выше 25, говорят, что они страдают булимией. То есть готовы съесть быка. На другом полюсе – страдающие анорексией, которые не могут и кусочка взять в рот.

Считается, что проявление аппетита связано с отделом мозга, который называется гипоталамус, в нем локализуются наши основные инстинкты. Расположен он ниже зрительного бугра-таламуса, который подпитывает кору мозга энергией и является хабом для сигналов со всего тела.

Гипоталамус находится между перекрестом-хиазмой зрительных нервов и гипофизом, клетки которого вырабатывают белок, нехватка которого приводит к задержке роста. Посередине «подбугорье» разделено щелью третьего желудочка (вентрикула), по бокам и под дном которого и расположены нейроны «аппетита».

Желание перекусить определяется деятельностью нейропептидов (цепочек аминокислот), а также лептином, представляющим собой большой белок, синтезируемый клетками жировой ткани. Слово «лепта» означает нечто тонкое, изящное, отсюда русские слова «великолепный» и «лепота». До последнего времени, когда в распоряжении ученых не было средств слежения за ходом отростков нейронов, образующих пучки и сети в мозге, исследования ограничивались клетками гипоталамуса.

Сегодня, когда накапливаются данные о коннектоме живого функционирующего мозга (полной совокупности структуры связей в нервной системе организма), ситуация принципиально меняется. Но одно дело видеть провода, а другое знать их назначение и видеть, что они связывают.

Неудивительно, что в Стэнфорде воспользовались данными проекта по изучению человеческого коннектома HCP (Human Connectome Project). Эта база данных постоянно пополняется благодаря исследованиям с помощью МРТ высокого разрешения. В исследование были взяты изображения мозга 178 человек, среди которых 34 женщины, страдающих расстройством, связанным с желанием постоянно что-то есть и нервной булимией (Bulimia nervosa), при которой люди «заедают» стрессы и волнения.

Удивление исследователей вызвало вовлечение в процесс расположенных над гипоталамусом путамена (скорлупы) и стриатума – полосатого тела. Первая структура соответствует головке хвостатого ядра, конец которого заканчивается миндалиной (Amygdala). Эта миндалина считается центром порождения страхов и беспокойства. Она находится в полюсе височной доли в непосредственной близости от гиппокампа (так называемой извилины морского конька).

Нейроны старой коры гипоталамуса отвечают за обучение и память, в ней же располагаются и нервные стволовые клетки, сохраняющие – в норме – способность давать новые нейроны до конца жизни. В Пенсильванском университете Филадельфии (США) выявили молекулярный ландшафт незрелых нейронов гипоталамуса, которые не «стареют» на протяжении всей жизни. Маркером таких клеток является протеин «даблкортин», мутация которого ведет к формированию двойной коры (и шизофрении). Полосатое тело представляет собой чередование клеточных слоев-«полос» и светлого белого вещества.

Клеточная активность этих мозговых структур очень важна для регулирования наших движений. Их нейроны подпитываются дофамином, нехватка которого приводит к паркинсонизму. Дофамин также поддерживает жизнеспособность нервных клеток так называемого прилегающего ядра (n. Accumbens), которое генерирует чувство удовольствия и вознаграждения. Например, в ответ на алкоголь и никотин, психоактивные вещества и секс, питье и еду... Неудивительно, что в Стэнфорде выявили нейронную сеть, соединяющую эти два отдела мозга. Как оказалось, они и определяют поведение человека, в том числе и пищевое.

В Техасском университете г. Сан-Антонио выявили, что длительный стресс, связанный с приемом пищи, определяется метаболическим программированием поступления магния (Mg) в митохондрии человека. Митохондрии, клеточные органелы, снабжают клетки энергией в виде энергоемких молекул АТФ. Выработка АТФ усиливается в нейронах, возбуждение которых определяется поступлением ионов кальция. Нобелевскую премию 2019 года присудили за открытие очень важного белка (фактора, индуцируемого гипоксией, – HIF), который активирует митохондрии.

Техасцы выяснили, что магний в норме подавляет HIF и тем самым снижает чувство голода, порождаемое кальцием. Американские ученые пишут в связи с этим, что магний как бы промотирует обмен веществ, подавляя набор веса и связанный с этим метаболический синдром.


Читайте также


Авторы "Незабытых историй Победы" получили награды на Поклонной горе

Авторы "Незабытых историй Победы" получили награды на Поклонной горе

Елена Крапчатова

Масштабный проект Департамента национальной политики Москвы объединил десятки тысяч россиян

0
763
О чем могут рассказать анкеты педагогов

О чем могут рассказать анкеты педагогов

Елена Герасимова

Школьные правила зачастую блокируют самостоятельность ребенка

0
1724
Ген, запирающий дверь в алкогольную зависимость

Ген, запирающий дверь в алкогольную зависимость

Игорь Лалаянц

Биологи отследили молекулярный механизм формирования пристрастия к спиртному

0
2447
Антитела против Альцгеймера и Паркинсона

Антитела против Альцгеймера и Паркинсона

Игорь Лалаянц

Ученые не оставляют попыток найти возбудителей нейродегенеративных заболеваний

0
1773

Другие новости