Проглатывание пищи запускает «гормоны хорошего настроения
Недавно ученые обнаружили важную схему управления, участвующую в проглатывании пищи. Исследование показало, что у личинок мух в пищеводе есть специальные рецепторы, которые срабатывают, когда насекомое что-то проглатывает.
Это приводит к высвобождению серотонина - вещества, которое часто называют «гормоном хорошего самочувствия». Выброс серотонина гарантирует, что личинка продолжит питаться.
Хотя исследование проводилось на мухах, эксперты утверждают, что у людей тоже может быть подобная схема контроля.
Проглатывание пищи заставляет вас хотеть больше
Представьте, что вы сидите в ресторане, чувствуете голод, а перед вами лежит аппетитная пицца. Ее неотразимый аромат наполняет воздух.
Вы откусываете кусочек, наслаждаетесь вкусом, пока жуете, и в тот момент, когда вы глотаете, вас охватывает волна удовлетворения: Вау, это было потрясающе! Не раздумывая, вы тянетесь за другим куском и с нетерпением откусываете еще один.
Хотя запах и вкус пиццы побуждают вас начать есть, именно приятное чувство, которое вы испытываете после проглатывания, заставляет вас продолжать есть.
«Но как именно происходит этот процесс? Какие нейронные цепи за него отвечают? Наше исследование дало ответ на эти вопросы», - говорит Михаэль Панкрац, эксперт в области биологических и медицинских наук из Боннского университета.
Нейроны общаются с пищеварительной системой
Объектом исследования стали личинки плодовой мушки дрозофилы, у которых насчитывается от 10 000 до 15 000 нервных клеток - вполне приемлемое число по сравнению со 100 миллиардами нервных клеток в человеческом мозге.
Однако эти 15 000 нервных клеток образуют очень сложную сеть, в которой каждый нейрон имеет разветвленные выступы, через которые он связывается с десятками или даже сотнями других нейронов.
«Мы хотели получить детальное представление о том, как пищеварительная система взаимодействует с мозгом при потреблении пищи», - говорит Панкрац.
«Для этого нам нужно было понять, какие нейроны участвуют в этом потоке информации и как они запускаются».
Активированная сеть нейронов
Ученые исследовали не только пути прохождения всех нервных волокон в личинках плодовых мушек, но и связи между нейронами.
Для этого они разрезали личинку на тысячи очень тонких срезов и сфотографировали их под электронным микроскопом.
«Мы использовали высокопроизводительный компьютер для создания трехмерных изображений на основе этих фотографий», - пояснил Панкрац.
Затем ассистенты проекта Андреас Шуфс и Антон Мирошников проанализировали, как все эти нервные клетки связаны друг с другом.
Определение качества пищи во время глотания
Исследование помогло ученым выявить так называемый «рецептор растяжения» в пищеводе, который связан с группой из шести нейронов в мозге личинки, способных вырабатывать серотонин, «гормон хорошего самочувствия», благодаря которому мы чувствуем вознаграждение за определенные действия.
Нейроны, выделяющие серотонин, получают новую информацию о том, что муха только что проглотила.
«Они могут определить, является ли это пищей или нет, а также оценить ее качество», - объясняет Шуфс. «Они вырабатывают серотонин только при обнаружении качественной пищи, что, в свою очередь, гарантирует, что личинка продолжит есть».
Более широкие последствия исследования
Ученые считают, что этот фундаментальный механизм, скорее всего, существует и у людей, и при его нарушении он может привести к таким расстройствам пищевого поведения, как анорексия или переедание.
Таким образом, результаты этого исследования могут иметь значение для лечения подобных расстройств.
«Но на данном этапе мы не знаем достаточно о том, как на самом деле работает схема контроля у людей. В этой области еще предстоят годы исследований», - предупреждает Панкрац.
Проглатывание пищи у млекопитающих
Авторы исследования отметили, что серотониновая сигнализация также была связана с моторной функцией пищевода млекопитающих.
«В пищеводе человека также есть отдельные участки: проксимальный участок полосатой мускулатуры, который в основном контролируется двигательными нейронами в стволе мозга, и дистальный участок гладкой мускулатуры, который контролируется центральными нейронами продолговатого мозга и периферическими нейронами миэнтерического сплетения».
Исследователи пришли к выводу, что, несмотря на различия в количестве типов клеток по сравнению с мухой, было бы интересно посмотреть, контролирует ли серотонин завершение биологически значимых действий, таких как глотание или другие жизненно важные действия у млекопитающих.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
