Πολλές φορές και ειδικά όταν πεινάμε ή περιμένουμε με αγωνία ένα γεύμα, τα σήματα που στέλνει ο εγκέφαλος προς το στομάχι, μας σταματούν να φάμε με μανία και μεγάλη ποσότητα, ώστε να μην έχουμε αργότερα φούσκωμα.
Αυτό το σενάριο βέβαια, δεν είχε αποδειχθεί ποτέ επιστημονικά, μέχρι που μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο του Σαν Φρανσίσκο (UCSF ) αποφάσισε να ρίξει φως στη διαδικασία.
Ομάδα ειδικών, με επικεφαλής τον Zachary Knight, PhD, καθηγητή Φυσιολογίας του UCSF στο Kavli Institute for Fundamental Neuroscience, ανακάλυψε ότι η αίσθηση της γεύσης είναι αυτή που μας σταματά από το να καταναλώσουμε μεγάλες ποσότητες φαγητού.
Κι αυτό διότι από την αντίληψη της γεύσης διεγείρεται ένα σύνολο νευρώνων, οι οποίοι σχεδόν αμέσως περιορίζουν τη διάθεσή μας για πρόσληψη τροφής.
«Αποκαλύψαμε μια λογική που χρησιμοποιεί το εγκεφαλικό στέλεχος για να ελέγχει πόσο γρήγορα και πόση ποσότητα τρώμε, χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικά είδη σημάτων, ένα που προέρχεται από το στόμα και ένα που έρχεται πολύ αργότερα από το έντερο», δήλωσε ο Knight, ο οποίος είναι επίσης ερευνητής του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes και μέλος του Ινστιτούτου Νευροεπιστημών Weill του UCSF.
«Αυτή η ανακάλυψη μας δίνει ένα νέο πλαίσιο για να κατανοήσουμε πώς ελέγχουμε το φαγητό μας», συμπληρώνει ο ίδιος.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στις 22 Νοεμβρίου 2023 στην επιστημονική επιθεώρηση Nature, θα μπορούσε να βοηθήσει να αποκαλυφθεί πώς ακριβώς λειτουργούν τα φάρμακα για την απώλεια βάρους, αλλά και να γίνουν ακόμη πιο αποτελεσματικά..
Νέες απόψεις για το εγκεφαλικό στέλεχος και την κατανάλωση φαγητού
Ο πειραματικός νευρολόγος Ιβάν Παβλόφ, πριν από έναν αιώνα είχε διατυπώσει την άποψη ότι η όραση, η οσμή και η γεύση του φαγητού είναι σημαντικές για τη ρύθμιση της πέψης.
Πιο πρόσφατες μελέτες που έγιναν στις δεκαετίες του 1970 και του 1980 ανέφεραν επίσης ότι η γεύση του φαγητού μπορεί να μας συγκρατεί ώστε να μην τρώμε γρήγορα, αλλά ήταν αδύνατο να μελετηθεί η εγκεφαλική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια του φαγητού, επειδή τα εγκεφαλικά κύτταρα που ελέγχουν αυτή τη διαδικασία, βρίσκονται βαθιά στο εγκεφαλικό στέλεχος, γεγονός που καθιστά δύσκολη την πρόσβαση ή την καταγραφή τους όταν κάποιος βρίσκεται σε εγρήγορση.
Με την πάροδο των ετών, η ιδέα είχε ξεχαστεί, δήλωσε ο Knight.
Ωστόσο, σήμερα, νέες τεχνικές που αναπτύχθηκαν από τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης Truong Ly, PhD, μεταπτυχιακό φοιτητή στο εργαστήριο του Knight, επέτρεψαν για πρώτη φορά την απεικόνιση και καταγραφή μιας δομής του εγκεφαλικού στελέχους που είναι κρίσιμη για το αίσθημα πληρότητας, που ονομάζεται «πυρήνας της μονήρους δεσμίδας» ή NTS, σε ένα ξύπνιο, ενεργό ποντίκι.
Οι ειδικοί χρησιμοποίησαν αυτές τις τεχνικές για να εξετάσουν δύο τύπους νευρώνων που είναι γνωστό εδώ και δεκαετίες ότι παίζουν ρόλο στην πρόσληψη τροφής.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι όταν έβαζαν τροφή απευθείας στο στομάχι του ποντικού, τα εγκεφαλικά κύτταρα που ονομάζονται PRLH (υπεύθυνα για την απελευθέρωση της ορμόνης προλακτίνη) ενεργοποιούνταν από τα θρεπτικά σήματα που στέλνονταν από τον γαστρεντερικό σωλήνα.
Ωστόσο, όταν επέτρεψαν στα ποντίκια να φάνε την τροφή όπως θα έτρωγαν κανονικά, τα σήματα αυτά από το έντερο δεν εμφανίστηκαν.
Αντ’ αυτού, τα εγκεφαλικά κύτταρα PRLH μεταπήδησαν σε ένα νέο πρότυπο δραστηριότητας που ελεγχόταν εξ ολοκλήρου από σήματα από το στόμα.
«Ήταν απόλυτη έκπληξη το γεγονός ότι αυτά τα κύτταρα ενεργοποιούνταν από την αντίληψη της γεύσης», δήλωσε ο Ly. «Αυτό δείχνει ότι υπάρχουν και άλλα συστατικά του συστήματος ελέγχου της όρεξης που θα πρέπει να σκεφτούμε».
Ενώ μπορεί να φαίνεται αντιφατικό για τον εγκέφαλό μας να επιβραδύνει την κατανάλωση τροφής όταν πεινάμε, ο εγκέφαλος στην πραγματικότητα χρησιμοποιεί τη γεύση του φαγητού με δύο διαφορετικούς τρόπους ταυτόχρονα.
Πώς «αισθάνεται» ο εγκέφαλος όταν τρώμε φαγητό με ωραία γεύση
Το ένα μέρος λέει: «Έχει ωραία γεύση, φάε περισσότερο» και το άλλο μέρος παρακολουθεί πόσο γρήγορα τρώτε και λέει: «Πιο σιγά, αλλιώς θα αρρωστήσετε».
«Η ισορροπία μεταξύ αυτών είναι το πόσο γρήγορα τρώτε», εξηγεί ο Knight.
Η δραστηριότητα των νευρώνων PRLH φαίνεται να επηρεάζει το πόσο εύγευστο βρήκαν τα ποντίκια το φαγητό, δήλωσε ο Ly. Αυτό ταιριάζει με την ανθρώπινη εμπειρία, που μας λέει ότι το φαγητό είναι λιγότερο γευστικό όταν πλέον έχουμε χορτάσει.
Εγκεφαλικά κύτταρα που εμπνέουν τα φάρμακα απώλειας βάρους
Η επιβράδυνση που προκαλείται από τους νευρώνες PRLH έχει επίσης νόημα από άποψη χρονισμού.
Η γεύση του φαγητού ενεργοποιεί αυτούς τους νευρώνες ώστε να αλλάξουν τη δραστηριότητά τους σε δευτερόλεπτα, από το να παρακολουθούν το έντερο, στο να ανταποκρίνονται σε σήματα από το στόμα.
Εν τω μεταξύ, χρειάζονται πολλά λεπτά της ώρας για μια διαφορετική ομάδα εγκεφαλικών κυττάρων, που ονομάζονται νευρώνες CGC, για να αρχίσουν να ανταποκρίνονται σε σήματα από το στομάχι και το έντερο.
Αυτά τα κύτταρα δρουν σε πολύ πιο αργές χρονικές κλίμακες και μπορούν να συγκρατήσουν την πείνα για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
«Μαζί, αυτά τα δύο σύνολα νευρώνων δημιουργούν έναν βρόγχο τροφοδότησης προς τα εμπρός, ανατροφοδότησης προς τα πίσω», δήλωσε ο Knight.
«Το ένα χρησιμοποιεί τη γεύση για να επιβραδύνει τα πράγματα και να προβλέπει τι έρχεται. Το άλλο χρησιμοποιεί ένα εντερικό σήμα για να πει: “Εντάξει, έχω χορτάσει τώρα”», συμπληρώνει ο ίδιος.
Η απάντηση των εγκεφαλικών κυττάρων CGC στα σήματα διάτασης από το έντερο είναι η απελευθέρωση του GLP-1, της ορμόνης που μιμούνται τα φάρμακα Ozempic, Wegovy που έχουν εγκριθεί για τον διαβήτη, αλλά χρησιμοποιούνται για την απώλεια βάρους.
Αυτά τα φάρμακα δρουν στην ίδια περιοχή του εγκεφαλικού στελέχους που η τεχνολογία του Ly επέτρεψε τελικά στους ερευνητές να μελετήσουν.
«Τώρα έχουμε έναν τρόπο να ξεχωρίσουμε τι συμβαίνει στον εγκέφαλο που κάνει αυτά τα φάρμακα να δρουν», δήλωσε.
Μια βαθύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σήματα από διαφορετικά μέρη του οργανισμού ελέγχουν την όρεξη, θα ανοίξει τις πόρτες για τον σχεδιασμό προγραμμάτων απώλειας βάρους σχεδιασμένων για τους ατομικούς τρόπους με τους οποίους οι άνθρωποι τρώνε, βελτιστοποιώντας τον τρόπο με τον οποίο τα σήματα από τα δύο σύνολα εγκεφαλικών κυττάρων αλληλεπιδρούν, δήλωσαν οι ερευνητές.
Η ομάδα σχεδιάζει να διερευνήσει αυτές τις αλληλεπιδράσεις, επιδιώκοντας να κατανοήσει καλύτερα πώς τα σήματα γεύσης από το φαγητό αλληλεπιδρούν με την ανατροφοδότηση από το έντερο για να καταστείλουν την όρεξή μας κατά τη διάρκεια ενός γεύματος.
