Учёные из Национального института естественных наук (NINS) выяснили, что мозг управляет выбором между сладкой и жирной пищей с помощью двух отдельных нейронных путей. В эксперименте на мышах исследователи показали, что при снижении уровня глюкозы активируются разные участки гипоталамуса: одни нейроны стимулируют потребление углеводов, другие — жиров.
Это открытие помогает понять, как мозг различает питательные вещества при поддержании энергетического баланса, и может стать шагом к новым подходам в лечении переедания и метаболических нарушений.
Ключевые факты
- Показано существование двух независимых нейронных контуров в гипоталамусе:
— CRH-нейроны, регулируемые ферментом AMPK, активируют тягу к углеводам;
— MC4R-нейроны стимулируют предпочтение жирной пищи. - Оба пути запускаются нейронами, выделяющими нейропептид Y (NPY) в стволе мозга, реагирующими на дефицит энергии.
- При глюкопривании (снижении уровня сахара в крови) мозг активирует оба механизма, чтобы восстановить энергетический баланс.
- Понимание этих цепей может помочь разработать целевые методы борьбы с ожирением и расстройствами пищевого поведения.
Как мозг выбирает между сахаром и жиром
Питание млекопитающих регулируется сложной сетью нервных связей, но до сих пор было неясно, как именно мозг решает, какую пищу выбрать — богатую углеводами или жирами.
Команда под руководством Наварат Раттанажеаракул и Хайяо Кимуры из NINS исследовала этот процесс на мышах, которым вводили вещество 2-дезоксиглюкозу (2DG), вызывающее временное снижение уровня глюкозы. В ответ животные начинали активно есть как сладкую, так и жирную пищу.
Учёные обнаружили, что:
- потребление углеводов контролируется AMPK-регулируемыми CRH-нейронами в паравентрикулярном ядре гипоталамуса (PVH);
- предпочтение жиров связано с активностью MC4R-нейронов в той же области;
- сигналы запускают NPY-нейроны в ядрах продолговатого мозга и гипоталамуса, реагирующие на энергетический дефицит.
Кроме того, NPY-нейроны в дугообразном ядре гипоталамуса усиливают желание потреблять именно жирную пищу, подавляя активность MC4R-нейронов.
Что это значит
Впервые показано, что выбор между продуктами с разным питательным составом регулируется отдельными нейронными системами. Эти механизмы формируют сложный баланс между «углеводным» и «жировым» голодом и помогают мозгу поддерживать оптимальный уровень энергии.
По словам авторов, дальнейшее изучение этих цепей может привести к созданию новых стратегий для контроля пищевого поведения, особенно у людей с ожирением, диабетом и нарушениями аппетита.
Источник:
“Glucoprivation-induced nutrient preference relies on distinct NPY neurons that project to the paraventricular nucleus of the hypothalamus” by Nawarat Rattanajearakul et al. Metabolism
