Τα εγκεφαλικά κύτταρα βοηθούν να αντισταθούν στους πειρασμούς του φαγητού υπέρ της άσκησης.
Η παχυσαρκία αποτελεί μείζον ζήτημα δημόσιας υγείας παγκοσμίως, με πολλά άτομα να ασκούνται ανεπαρκώς και να υπερκαταναλώνουν τρόφιμα υψηλής γευστικής αξίας (HPF). Οι νευρολογικοί μηχανισμοί που μπορεί να εμπλέκονται στη συσχέτιση άσκησης-κατανάλωσης HPF παραμένουν ασαφείς, παρά το γεγονός ότι η χρόνια υπερκατανάλωση HPF έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζει αρνητικά τα γνωστικά και νευρικά μέτρα.
Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Neuroscience, οι ερευνητές διερευνούν τον ρόλο των νευρώνων υποκρετίνης/ορεξίνης (HONs) στην εκούσια άσκηση που αντιστέκεται στον πειρασμό (TRVE).
Η πλευρική υποθαλαμική περιοχή εμπλέκεται στα κίνητρα. Ωστόσο, η συμμετοχή της στον έλεγχο της πρόσληψης τροφής και της θερμιδικής ισορροπίας είναι άγνωστη. Τα πλευρικά υποθαλαμικά HONs απελευθερώνουν νευροδιαβιβαστές που ονομάζονται ορεξίνες/υποκρετίνες, οι οποίοι ενεργοποιούν συγκεκριμένα μόρια υποδοχέων με βάση την G-πρωτεΐνη σε ολόκληρο τον εγκέφαλο.
Σχετικά με τη μελέτη
Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποιούν μοντέλα ποντικών για να διερευνήσουν τον ρόλο της ορεξίνης και των HONs στην απόφαση για άσκηση ή φαγητό. Η επίδραση της φαρμακολογικής ή οπτογενετικής διακοπής της δραστηριότητας των HONs στην άσκηση ή την πρόσληψη HPF εξετάστηκε επίσης σε ρυθμίσεις πολλαπλής επιλογής.
Το εθελοντικό τρέξιμο σε τροχούς χρησιμοποιήθηκε για τη μοντελοποίηση της ανθρώπινης άσκησης που προάγει την υγεία. Κατά τη διάρκεια δεκάλεπτων δοκιμών, προσφέρθηκαν στα ποντίκια οκτώ εναλλακτικές λύσεις, συμπεριλαμβανομένης μιας ρόδας για τρέξιμο και μιας “μπάρας μιλκσέικ” με γεύση φράουλα.
Σε αυτές τις δοκιμές υποβλήθηκαν διάφορες ομάδες ποντικών, συμπεριλαμβανομένων ποντικών ελέγχου και ποντικών με καταπιεσμένο σύστημα ορεξίνης λόγω θεραπείας με αλμορεξάντη (ALMO) ή γενετικής αλλοίωσης.
Τα ορεκτικά και καταναλωτικά στάδια της κατανάλωσης τροφής και της άσκησης διερευνήθηκαν παρέχοντας μηχανιστικές και νευροοικονομικές εξηγήσεις για την επιλογή της άσκησης.
Για το σκοπό αυτό, ποντίκια τοποθετήθηκαν σε λαβύρινθους οκτώ βραχιόνων με επιλογές όπως κινούμενοι τροχοί, νέα αντικείμενα, νερό, φωτεινές και σκοτεινές ζώνες και τροφή. Χρησιμοποιήθηκαν συνεδρίες διάρκειας δέκα λεπτών για την αξιολόγηση των αρχικών διαδικασιών λήψης αποφάσεων, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις επιδράσεις κόπωσης και ικανοποίησης.
Οι συμπεριφορικές και μικροδομικές διεργασίες της TRVE με βάση την ορεξίνη εξετάστηκαν με την αξιολόγηση της συχνότητας και της διάρκειας του τρεξίματος και του φαγητού.
Μελετήθηκαν επίσης οι διαδικασίες λήψης αποφάσεων που εμπλέκονται στην TRVE, συγκεκριμένα η εμπλοκή ποντικιών σε τροχήλατο τρέξιμο ή η κατανάλωση HPF από μια ουδέτερη ζώνη. Για την καλύτερη κατανόηση του αντίκτυπου των HONs στη χρήση HPF, τα ποντίκια στεγάστηκαν σε ένα κλουβί που περιείχε και τις δύο εναλλακτικές λύσεις για να μειωθούν οι προτιμήσεις ορεκτικών θέσεων.
Οι καταγραφές φωτομετρίας ινών σε πραγματικό χρόνο από τον πλευρικό υποθάλαμο επέτρεψαν στους ερευνητές να διερευνήσουν τη γρήγορη δυναμική των HONs κατά τη διάρκεια της TRVE. Χρησιμοποιήθηκαν μοντέλα γραμμικών μεικτών αποτελεσμάτων (LMEM) με τη σηματοδότηση HON ως μεταβλητές απόκρισης και η κατανάλωση HPF, την κίνηση στον τροχό και τις δραστηριότητες κίνησης χωρίς τροχό ως μεταβλητές εισόδου.
Για να διερευνηθεί η σημασία των φυσιολογικών μεταβολών της δραστηριότητας των HON, χρησιμοποιήθηκε επίμονη επιλεκτική οπτική διέγερση των HON για τη δημιουργία μιας τεχνητά έντονης συνθήκης.
Τα ευρήματα της μελέτης
Τα ποντίκια με μπλοκαρισμένο σύστημα ορεξίνης είχαν περισσότερες πιθανότητες να επιλέξουν το HPF αντί της άσκησης, ενώ ποντίκια με άθικτο σύστημα ορεξίνης περνούσαν διπλάσιο χρόνο τρέχοντας στον τροχό και το μισό χρόνο τρώγοντας.
Τα ευρήματα αυτά δείχνουν ότι η ορεξίνη δεν ελέγχει τον χρόνο που αφιερώνεται στη σωματική δραστηριότητα ή στο φαγητό. Ωστόσο, είναι ζωτικής σημασίας για την επιλογή μεταξύ δραστηριότητας και φαγητού όταν υπάρχουν και οι δύο επιλογές. Χωρίς ορεξίνη, τα ποντίκια εγκατέλειψαν την άσκηση υπέρ του μιλκσέικ φράουλας.
Ο περιορισμός των επιλογών γεύματος σε κανονικά γεύματα έδειξε ότι τα ποντίκια περνούσαν χρόνο μεταξύ της περιστροφής του τροχού και του φαγητού. Μετά την εισαγωγή του HPF στις επιλογές, τα ποντίκια ξόδεψαν σημαντικά λιγότερο χρόνο τρώγοντας, ενώ η χρήση του τροχού και η απασχόληση παρέμειναν ίδιες.
Η μειωμένη χρήση του τροχού στα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με ALMO συσχετίστηκε με αυξημένο χρόνο που δαπανήθηκε στην περιοχή με την εξαιρετικά εύγευστη τροφή και την κατανάλωση HPF. Η θεραπεία με ALMO περιόρισε σημαντικά την κατάληψη και τη χρήση και των δύο περιοχών τροχών όταν ήταν διαθέσιμες. Έτσι, η ορεξίνη πιθανότατα μεσολαβεί μεταξύ φαγητού και τρεξίματος χωρίς να μεταβάλλει τις ορμές όρεξης προς οποιαδήποτε από τις δύο δραστηριότητες.