Исследование, проведенное учеными из Университета Эрлангена-Нюрнберга имени Фридриха-Александра (FAU), выявило, как мозг контролирует процесс потребления пищи, разбивая его на несколько этапов. Результаты работы были опубликованы в журнале Neuroscience.
Эта система функционирует подобно эстафете, где группы нейронов передают сигнал друг другу, обеспечивая поступление нужного количества пищи для удовлетворения энергетических потребностей организма. Способность мозга регулировать потребление пищи критически важна для выживания, и сбои в этом процессе могут приводить к расстройствам пищевого поведения, таким как анорексия и переедание.
Ключевую роль в этой системе играет гипоталамус — часть мозга, которая постоянно получает данные о состоянии организма, включая уровень сахара в крови и чувство голода. На основании этой информации он принимает решения о том, когда нам следует поесть. Одной из основных задач гипоталамуса является предотвращение ситуации, когда человек останавливается слишком рано или, наоборот, переедает.
Профессор Алексей Пономаренко отметил: «Когда мы начинаем есть, мы быстро переходим от голода к насыщению. Однако мозг должен тщательно контролировать время, проведенное за едой, чтобы мы получали достаточное количество энергии».
В рамках исследования ученые совместно с коллегами из Университетской больницы Кельна изучали гипоталамус мышей, который функционирует аналогично человеческому. С использованием искусственного интеллекта они проанализировали, какие нейроны активируются в разные моменты приема пищи.
Команда обнаружила четыре группы нейронов, которые активируются последовательно, напоминая эстафетную передачу. Каждая группа реагирует на различные сигналы организма, такие как уровень сахара в крови, гормоны голода и степень наполненности желудка. Например, последняя группа нейронов может активироваться благодаря датчикам растяжения в желудке, информирующим мозг о насыщении.
Примечательно, что исследователи также установили, что эти группы нейронов взаимодействуют, используя один и тот же ритм или частоту, аналогично радиоприемнику, настроенному на одну волну. Этот общий ритм способствует слаженной работе нейронов и завершению процесса приема пищи в нужный момент.