Изключвател на глада

Американски неврофизиолози се научиха да управляват чувството на глад с помощта на светлина или електрошок.

Амигдалата в мозъка на човека и други животни съдържа в себе си специфична група неврони, чиято стимулация с ток напълно лишава от апетит.

Засега този експеримент  е провеждан само с мишки, а резултатите му са публикувани в сп. Nature Neuroscience.

Участъкът, отговарящ за чувството на глад, се намира там, където са разположени невроните, отговарящи за силните емоции, страха и формирането на спомените.

Учените, направили това откритие, смятат, че въздействието върху тази зона може да излекува дори крайни форми на затлъстяване и анорексия. Сега неврофизиологичните процеси, управляващи чувството на глад и ситост, се явяват едновременно едни от най-изучаваните и слабо изучени феномени.

За последните две десетилетия неврофизиолозите са открили десетки различни компоненти на нервната система и около дузина хормони, дирижиращи нашето желание (или нежелание) да ядем.

Повечето от тези невронни вериги и тяхната тясна преплетеност засега не позволяват на учените да създадат „вълшебна“ таблетка на базата на откритите вече хормони на ситост, такива като лептин или PPAR-гама, способна да реши проблема с излишните килограми за всички жители на планетата.

Дейвид Андерсън от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена и колегите му съществено са напреднали по пътя към създаването на такъв препарат, изучавайки мозъка на мишки по време на сеанси както на продължителен глад, така и на неограничен достъп до храна.

Както отбелязват авторите на статията, колегите им са установили няколко десетки групи неврони в различни части на мозъка, които така или иначе са свързани с чувството на глад и засищане. Голяма част от окончанията в тези вериги нервни клетки е включена към амигдалата – област в мозъка, в която се намира центърът на удоволствието, центърът на консолидирането на спомените и много други функционални възли на нервната система на човека и животните.

Учените и преди смятаха, че амигдалата управлява чувството на глад, но доскоро не можеха да потвърдят своите догадки.

Екипът на Андерсън успял да докаже теорията и да открие обособена група неврони, които отговарят за чувството на глад. Изследователите направили това откритие благодарение на просто наблюдение – този център може да работи в две посоки – както при сигнали на глад, така и при сигнали на ситост.

Техните предшественици почти не изследвали процеса по формиране на сигнала на ситост, каращ човека или животното да прекрати приема на храна, и авторите на статията решили да запълнят тази празнина в неврофизиологията на глада.

За тази цел учените имплантирали електроди в амигдалата на мишки и започнали да наблюдават как се променяла тяхната активност, когато гризачите били гладни или сити. Сравнявайки постъпващите сигнали, неврофизиолозите успели да установят специфична група нервни клетки, която била активна в моментите, когато мишките били гладни, и бездействала по време на ситост.

Всички тези неврони се обединявали от една особеност – на повърхността им се намирали специфични клетъчни рецептори, реагиращи на молекулите на хормона PKC-делта, който по-рано не е свързван с чувството на глад и ситост. Този факт озадачил Андерсън и колегите му и те решили да проверят какво ще се случи, ако потиснат работата на наблюдаваните нервни клетки с генна терапия и при изкуствено стимулиране с електричество.

Резултатите от тези манипулации биха били очевидни дори за най-ненаблюдателните хора. Например стимулацията на нервните клетки с ток довела до това, че мишките почти напълно престанали да ядат.

По аналогичен начин изключването на клетките с рецептори PKC-делта на тяхната повърхност правело гризачите наистина всеядни. Освен това такива мишки яли средно два пъти повече храна, отколкото мишките от контролната група.

Авторите на статията се опитали да създадат система, която би позволила гъвкаво да се включват и изключват тези клетки в произволен момент от време. За тази цел учените имплантирали в мозъка на животните специални световоди, позволяващи да се манипулира състоянието на невроните с кратки лазерни импулси.

Експерименталната проверка показала, че системата се справя със своята задача – тя правела мишките, които гладували цяло денонощие, абсолютно безразлични към храна. При това животните продължавали да пият вода и като цяло се държели нормално, което свидетелства за отсъствие на сериозни странични ефекти, способни да попречат на клиничното използване на PKC-делта невроните.

Както подчертават изследователите, засега те не са успели да открият хормон, който би могъл да стимулира центъра на глада в амигдалата и да не засяга работата на другите нервни клетки с рецептори РКС-делта, разположени в други части на тялото.

Андерсън и колегите му ще се опитат да открият решение на този проблем и ако успеят да открият такъв хормон, то може сериозно да се предскаже създаването на „лекарство чудо“ срещу затлъстяване.

Още сега високата ефективност на блокирането на чувството за глад (или ситост) позволява да се говори за възможното приложение на електрическа и светлинна стимулация на тези клетки за лечението на крайни случаи на затлъстяване и анорексия.