נוירונים בהיפוקמפוס מובהקים משפיעים על העדפות מזון ועל סיכון להשמנה על ידי תגובה לחומרים מזינים ספציפיים ויצירת זיכרון מרחבי של רמזים למזון.
לִלמוֹד: הרכבי היפוקמפוס אורגניים נפרדים מעצבים את הבחירה התזונתית על ידי שיפור הזיכרון ההקשרי והמוטיבציה. קרדיט תמונה: Shutterstock AI / Shutterstock.com
לאחרונה מטבוליזם של הטבע המחקר מזהה אוכלוסיות נוירונאליות שונות בתוך HPC הגבי (dHPC) המגיבות לחומרים מזינים מסוימים ומשפיעות על השמנת יתר.
מה מקדם או מעכב את הרצון של אדם לאכול?
בני אדם מתוכנתים לרכוש מספיק מזון, שהוא הכרחי להישרדות. מחקר אחד קודם הוכיח כיצד בעלי חיים לומדים להשתמש ברמזים הקשריים המתארים את הערך התזונתי של מזון. לאחר מכן, הם יוצרים זיכרונות אפיזודיים של המיקום המרחבי של רמזים שיכולים להחזיר אותם למקורות המזון.
רמז קונטקסטואלי קשור לאוכל בצורה כזו שהוא יכול לעורר מצב מוטיבציוני שמגביר את הרצון לאכול. התניה זו, שהיא התנהגות אדפטיבית המכונה אכילה בעלת פוטנציאל רמז, יכולה להיות קשה לניהול, במיוחד בסביבת המזון הנוכחית עם מזונות זמינים עשירים בשומנים וסוכרים. יתרה מכך, מנגנוני למידה אסוציאטיביים המחברים את רמזי המזון עם צריכת דיאטות עתירות קלוריות יכולים להגביר את הסיכון להשמנה של אדם.
תגובתיות מוחית לרמזי מזון יכולה להיות מנבא חשוב של אינדקס מסת הגוף (BMI). לפיכך, הבנת המנגנונים המעורבים ביצירת זיכרון לגבי רמזים הקשריים הקשורים לצריכת שומן וסוכר יכולה למלא תפקיד חשוב במאבק בהשמנה.
ההיפוקמפוס (HPC) הוא אזור במוח זה הקשור לתהליכים רבים, כולל פיתוח זיכרון אפיזודי הקשור לחוויות אוטוביוגרפיות ולפרטים ההקשריים שלהן. מחקר שנערך לאחרונה הצביע על תפקידו של HPC בשליטה על צריכת המזון, שניתן לייחס לתפקידו בזיכרון הניווט והקונטקסטואלי ברכישת מזון.
מחקרים קודמים דיווחו גם כי HPC הופך להיות מופעל לאחר ארוחה מעורבת. יתר על כן, רמזים תחושתיים וחזותיים כמו טעם, ריחות ומרקם קשורים לארוחות, יחד עם שחרור הורמונלי במעיים בתגובה לאכילה.
פגיעה ב-HPC הובילה לצריכת מזון מוגברת והשמנה בחולדות. באופן השוואתי, אינדוקציה כימוגנטית של נוירוני HPC גלוטמטרגי הובילה לעיכוב של צריכת מזון למשך 24 שעות. תפקוד לקוי של HPC יכול גם להגביר את הסיכון להשמנה.
למרות שתפקידו של HPC בקידום צריכת מזון אושר, עדיין לא ברור אם אוכלוסייה אורגנית ספציפית של נוירוני HPC מעורבת בפעילות זו.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי שיער ששומן וסוכר עשויים לעורר תת-קבוצה של נוירוני HPC עם תפקוד אורקסגני. לשם כך נכללו במחקר שתי קבוצות של עכברים בוגרים זכרים ונקבות מזנים שונים, מתוכם כללו עכברי C57BL/6J wildtype ו-Fos Cre tdTomato.
עכברים אוכסנו בנפרד ב-40-60% לחות, 22 מעלות צלזיוס, עם גישה חופשית למאכל מכרסמים סטנדרטי, דיאטה עתירת סוכר (HFHS) עם 45% קלוריות משומן, או דיאטה עתירת שומן (HF) המכילה 60% קלוריות משומן. כל העכברים הועברו לתנאי ניסוי כולל הזרקת 4-hydroxytamoxifen (4-OHT) כדי להפעיל את Cre recombinase, המונעת על ידי מקדם Fos תלוי פעילות.
ממצאי המחקר
המחקר הנוכחי העריך האם HPC מופעל בתגובה לחומרים מזינים בודדים. אימונופלואורסנציה Fos, שהיא סמן לפעילות נוירונית, הוערכה בעכברים מסוג בר בעקבות עירוי תוך קברי (IG) של סוכר, שומן שווה-קלורית או מי מלח איזוסמוטי.
עירוי IG של סוכרוז ושומן הובילו לצפיפות דומה של תיוג Fos ב-HPC הגחוני (vHPC), שהועשר באזור CA1 של HPC. ממצא זה מצביע על כך שנוירוני HPC מגיבים לאותות תזונתיים לאחר בליעה מהמעיים.
ביטוי dHPC Fos המושרה על ידי תזונה הופחת משמעותית בבעלי חיים עם וגוטומיה תת-דיאפרגמטית, מה שמצביע על חשיבותו של עצב הוואגוס להעברת אותות תזונתיים שמקורם במעיים ל-dHPC. גם חיבור מעי-dHPC פונקציונלי וגם נוירונים תחושתיים ואגליים היו חיוניים להעברת אותות ספציפיים לחומרי תזונה להיפוקמפוס.
ה-dHPC מהווה אוכלוסיות נוירונים גלוטמטרגיות ייחודיות המקודדות באופן סלקטיבי את אותות השומן והסוכר לאחר הבליעה. זה מדגיש בסיס עצבי פוטנציאלי לבחירה ספציפית למקרונוטריינטים.
אבלציה של dHPCשׁוּמָן נוירונים הובילו לצריכת שומן נמוכה יותר מאשר בעכברי ביקורת. למרות שצריכת הסוכר לא הושפעה מאבלציה של dHPCשׁוּמָן נוירונים, נצפתה הפחתה במספר הליקוקים לשומן, ובכך מרמזת על תפקידם של נוירונים אלה בקביעת הבחירה והצריכה של שומן.
יתר על כן, נוירוני dHPC היו מכוונים למקרו-נוטריינטים ספציפיים כדי לקדם החלטת הזנה מעודנת ביותר. ממצאי המחקר גם מצביעים על כך שנירוני dHPC מווסתים זיכרון מרחבי ספציפי לרכיבים תזונתיים.
אובדן של נוירונים dHPC המגיבים לרכיבים תזונתיים, שהיו קשורים למזון ללא השפעה על הזיכרון ההקשרי, השפיע על הזיכרון ההקשרי של מיקום החומר התזונתי. גם נוירונים dHPC המגיבים לשומן וגם לסוכר היו חיוניים לזיכרון התייחסות מרחבי אפיזודי למיקום של רכיבי תזונה בודדים.
מסקנות
ביחד, ממצאים אלה מוכיחים שגם נוירוני dHPC המגיבים לשומן וגם לסוכר הם אורקסיגניים וכתוצאה מכך מובילים לצריכה מוגברת של דיאטות השמנת יתר. לפיכך, מחקרים עתידיים יכולים לנצל את המנגנון הזה כדי להילחם בהשמנה.