Шоу Граучо Маркса: Американська телевізійна вікторина - Епізоди дверей/їжі (лютий 2021)

дослідження

Всі тварини, включаючи людей, люблять солодку їжу, особливо коли ми голодні. Але якщо ви хтось, кого зазвичай ніколи не видалять, спробуйте розділити шість пампушок як науковий експеримент. Навіть найбідніша, оксамитова частина шоколадного торта здається набагато менш смачною - і ви, ймовірно, з’їсте менше.

Мозок обробляє багато сигналів, які допомагають нам регулювати, що ми їмо і скільки. Звідки ми знаємо, що смакує, а що ні? І оскільки наш мозок говорить нам, скільки їсти, коли ми насправді не голодні, порівняно з тим, коли ми падаємо після тривалих тренувань?

Дослідники з Університету Рокфеллера, які працюють з мухами-дрозофілами, наблизили нас на крок до розуміння біології їжі. У дослідженні, опублікованому в Cell, вони виявили набір нейронів, які активуються лише тоді, коли мухи їдять дуже солодкий розчин - особливо коли вони голодні. Якщо їжа менш солодка або мухи відносно ситі, ці нейрони стають менш активними.

Дослідники з подивом виявили, що ці клітини мозку асоціюються зі смаковими нейронами у глотці чи горлі, а не в еквівалентах борошняного язика, тобто мухи можуть пробувати та спостерігати за їжею безпосередньо, коли вона ковтає.

"Ці нейрони в мозку є частиною чогось на зразок" харчового ланцюга ", - говорить Нілай Япічі, докторант лабораторії провідного автора Леслі Фосхолл, професора Робіна Чемерса Нойштейна та керівника лабораторії нейрогенетики та поведінки. Деякі аспекти цього "харчового ланцюга" існують у багатьох інших тварин, таких як миші та люди, і одним із наступних кроків у дослідженні буде вивчення того, чи існують інші аспекти, такі як специфічні нейрони Япічі та Фоссалла в мозку ссавців . "Ми досі не знаємо, чи це так, - каже Япічі, - але це було б дуже захоплююче, особливо якщо це дозволить нам дізнатись більше про те, як ми харчуємось - і чому ми часто їмо занадто багато".

Час обідати

Цей ланцюг, здається, працює: смак нейронів у глотці (горлі) пов’язаний з групою з 12 нейронів, відомих як клітини IN1, які передають сигнали до нейронних ланцюгів, які повідомляють мозку, чи слід їсти.

"Ці 12 інтернейронів допомагають мозку визначити, що їдять мухи, і допомагають регулювати, продовжувати чи зупиняти", - говорить Япічі. "Якщо ми даємо борошну щось солодке і голодне, вони будуть їсти постійно, якщо вони будуть менш солодкими, вони не їдять так багато, нейрони допомагають мозку оцінити, що їсть тварина під час їжі".

Новий підхід

Важко відстежувати, скільки мух ви їсте щодня. Кожна муха мала і споживає близько мікролітра їжі на день, що дуже ускладнює вимірювання незначних відмінностей у споживанні їжі. Для поточного дослідження Япічі, Воссхалл та їх колеги просунули нову техніку під назвою Expresso, чудовий датчик, який постійно реєструє, скільки він повинен споживати в режимі реального часу.

Поки мухи їдять, дослідники можуть спостерігати за своїм мозку за допомогою монітора, який фіксує рівень кальцію в нейронах - проксі для нейронної активності. Ця частина дослідження була проведена у співпраці з Рафаелем Коном, випускницею лабораторії Ванесси Рути, Габріель Х. Рі та професором Гербертом Дж. Кейденом та керівником лабораторії нейрофізіології та поведінки.

Щоб визначити конкретні нейрони, які беруть участь у харчовій поведінці, дослідники інгібували різні популяції нейронів і спостерігали, що змінилося в результаті. Вони виявили, що коли вони блокують клітини IN1, мухи починають їсти, але вони зупиняються передчасно, навіть якщо вони все ще голодні. "Зниження активності цих нейронів, здається, пригнічує споживання їжі", - говорить Япічі. Крім того, коли дослідники повертали ці нейрони назад, насичені мухи їли, ніби голодували.

Крім того, дослідники з’ясували, як поводиться ця специфічна група нейронів у звичайних ситуаціях. Вони виявили, що якщо голодні мухи випивали навіть невелику кількість смачної, солодкої їжі, клітини IN1 активувались і залишалися активними протягом багатьох хвилин після прийому їжі. Дослідники вважають, що діяльність клітин IN1 спрямовує цих тварин на їжу. Тому має сенс, що коли мухи не голодні і стикаються з солодкою їжею, нейрони все ще активні, але відносно швидко замовчують. Коли мухи голодні і мають лише можливість менш смачної їжі, нейрони все ще виявляють спалах активності, але вони швидко погіршуються, подібно до того, що відбувається, коли вони отримують достатню кількість смачної їжі. У кожному випадку активність клітин IN1 відображала харчову поведінку борошна.

Голодний допомоги

Дослідники вважають, що ці висновки можуть мати наслідки для таких харчових захворювань, як ожиріння. "Мета дослідження споживання їжі, - говорить Япічі, - полягає в тому, щоб зрозуміти біологічні сигнали, які спонукають нас до їжі".

Працюючи з мухами, які мають порівняно невеликий мозок порівняно із ссавцями, вчені можуть легше ідентифікувати та маніпулювати конкретними схемами, що регулюють споживання їжі, а потім перевірити, чи існують подібні шляхи у тварин у складніших нейроциркулів, таких як миші та інші., "Якщо ви знайдете нейронні механізми в стіні, ви можете подивитися на подібні принципи в моделі миші - адже ви знаєте, що шукати, можливо, буде простіше знайти", - говорить Япічі.