Молекула выбора между спортом и вкусной едой
Швейцарские исследователи обнаружили, что орексин – молекула, которая отвечает за поддержание мозга в бордствующем состоянии – помогает сделать выбор в сторону физических нагрузок, когда имеется выбор между ними, вкусной пищей и другими вариантами. Однако ее действие не запускается, когда иных альтернатив кроме спорта и вкусностей нет – выбор падает в сторону еды. Эти данные, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, проливают дополнительный свет на сложности выбора и механизмы его контроля в мозге.
Credit: public domain
Сколько раз за неделю многие из нас встают перед выбором выйти на тренировку или поесть, особенно нечто вкусное? Некоторые сдаются, не в силах справиться с соблазном, но достаточно большое количество людей все же берет себя в руки и идут на пробежку, в бассейн, крутить педали или заниматься чем-либо еще, откладывая пищевое удовольствие на потом.
Понимание того, как именно этот выбор осуществляется в мозге и что им руководит, особенно если перед субъектом стоит множество других альтернатив того, что можно сделать в данный момент, весьма важно в борьбе с лишним весом. По данным ВОЗ, лишним весом страдает более 30% населения Земли, и достаточно большой процент из них имеет ожирение первой и выше степени. Причины ожирения разнятся, но в основе часто лежит именно поведенческий сбой, когда людям сложно преодолеть искушение потреблять много вкусной и жирной пищи.
В основе сбоев со стороны мозга лежат особенности взаимодействия и выработки сигнальных молекул. Оссновные – дофамин, серотонин и десяток других – изучены достаточно неплохо, но все равно не формируют целостную картину. Орексин – молекула, которая отвечает за поддержание мозга в бордствующем состоянии – известен в гораздо меньшей степени, и его многоликая роль в мозге все еще остается предметом внимания ученых. Оказалось, что он способен в том числе определять выбор в случае множественных вариантов.
«В нейронауках процесс выбора обычно объясняют с помощью дофамина. Этот нейромедиатор важен для мотивации в целом. Но одного его недостаточно, чтобы понять, почему мы предпочитаем физические упражнения вместо еды. Ведь дофамин выделяется в мозге в обоих случаях», — говорят авторы работы.
Восьмиконечный лабиринт. HPF – поилка с жирным и сладким коктейлем. Credit: Alexander L. Tesmer et al. / Nature Neuroscience 2024
Они использовали две группы мышей – обычных особей и генномодицифированных, у которых нарушили систему сигнализации орексина. Эксперименты проводились с помощью восьмиконечного лабиринта, в конце каждого из лучей которого находилось что-то интересное для животного, что можно было бы поизучать. Ученые фиксировали время нахождения животных обеих групп в каждом луче в зависимости от того, был ли в одном из них коктейль-бар со сладким жирным клубничным коктейлем или нет. А по соседству как раз располагалось беговое кольцо.
Выяснилось, что грызуны контрольной группы в два раза больше времени проводили, бегая в колесе, и в два раза меньше – в коктейль-баре, чем их сородичи с поврежденной орексиновой системой. Однако если у животных не было выбора кроме вкусной еды или колеса, обе группы вели себя одинаково и принимались в первую очередь за десерт.
Время проведения в каждом из лучей лабиринта нормальных здоровых животных в условиях отсутствия или присутствия поилки с коктейлем. Credit: Alexander L. Tesmer et al. / Nature Neuroscience 2024
Авторы сделали вывод, что орексин, скорее всего, влияет на выбор, когда есть альтернативы, но не помогает решать вопрос о длительности тренировки или количестве еды.
Ученые считают, что результаты работы можно перекладывать и на людей, поскольку задействованные в процессе выбора функции мозга практически одинаковы у обоих видов. Но требуются дополнительные исследования с участием тех пациентов, у которых неправильно функционирует орексиновая система. Это сопровождается заболеванием, которое называется нарколепсией и проявляется повышенной сонливостью в течение дня. Либо же можно приглашать тех пациентов, которые страдают бессонницей и принимают препараты, блокирующие орексин.
Текст: Анна Хоружая
Orexin neurons mediate temptation-resistant voluntary exercise by Alexander L. Tesmer et al. in Nature Neuroscience. Published August 2024