Исследование: жажда и голод в мозге соседствуют со страхом и гневом

Международная команда ученых из Института биологического интеллекта Общества Макса Планка, Регенсбургского университета (оба — Германия) и Стэнфордского университета (США) сделала важный шаг в понимании того, как мозг контролирует базовые потребности организма — чувство голода и жажды. Исследование, опубликованное в престижном научном журнале Nature Communications (NatComms), выявило специализированные группы нейронов в миндалевидном теле мозга, которые играют ключевую роль в регулировании этих процессов.  

Эмоциональный центр и регулятор потребностей

Миндалевидное тело, или амигдала, давно известно как центр, отвечающий за обработку эмоций: страха, радости или гнева. Однако новое исследование показало, что его функции несколько шире, чем ранее считалось. В ходе опытов ученые выяснили, что именно эта область мозга является ключевым регулятором также голода и жажды. 

Используя передовые методы оптогенетики — технологии, которая позволяет с высокой точностью активировать или подавлять отдельные группы нейронов с помощью световых импульсов, — исследователи смогли изучить работу отдельных нейронных цепей в миндалевидном теле. Это позволило установить, что разные группы клеток в этой области мозга имеют четкую специализацию. Так, одни отвечают исключительно за жажду, другие — за голод, а третьи — за оба процесса одновременно.  

Нейроны жажды

Одним из ключевых открытий стало выявление первой известной популяции нейронов в миндалевидном теле, которые отвечают исключительно за чувство жажды. Руководитель исследования, доктор Федерика Фермани, объяснила, что активация этих нейронов у мышей вызывала увеличение потребления воды, тогда как их подавление, напротив, снижало желание пить. 

Интересно, что ученые также выяснили, как эти нейроны взаимодействуют с другими областями мозга, например, парабрахиальным комплексом, который обрабатывает сенсорную информацию о еде и воде. Это взаимодействие позволяет мозгу интегрировать данные о внешней среде и внутреннем состоянии организма, чтобы обеспечить адекватное удовлетворение потребностей.  

Нейроны голода и их связь с эмоциями

Помимо нейронов жажды, исследователи обнаружили другую группу клеток в миндалевидном теле, которая связана как с голодом, так и с жаждой. Эти нейроны демонстрируют разную степень специализации, что подчеркивает сложность механизмов, регулирующих пищевое поведение. Более того, ученые установили, что эти нейронные цепи тесно связаны с эмоциональной оценкой пищи. 

Например, в ходе экспериментов удалось изменить пищевые предпочтения мышей, связав неприятный вкус с активацией нейронов жажды. В результате мыши начали воспринимать этот вкус как желаемый. Как пояснили ученые, такие механизмы играют ключевую роль в формировании пищевых привычек и могут объяснить, почему некоторые люди склонны к перееданию, в то время как другие испытывают отвращение к определенным продуктам.