În termeni simpli, pierderea în greutate apare atunci când cantitatea de energie consumată sub formă de alimente este mai mică decât cantitatea de energie arsă. Acest lucru se poate realiza mâncând mai puțin sau exercitând mai mult. Cu oricare dintre abordări, scopul este de a crea o datorie calorică care va fi rezolvată prin arderea carbohidraților, proteinelor sau grăsimilor stocate. Provocările de a pierde din greutatea de sărbători (alternativ, un intestin de bere, Freshman Fifteen, etc.) sunt simple: a mânca se simte bine și a fi flămând este inconfortabil. Comportamentele care au evoluat ca mecanisme de supraviețuire pentru a se asigura că un animal se hrănește devin efecte secundare incomode și potențial dăunătoare la populațiile umane industrializate în care bolile cardiovasculare, diabetul și obezitatea, mai degrabă decât foamea, prezintă riscuri mai mari pentru supraviețuirea pe termen lung.

care

Pentru a explica fenomenul „disconfort la foame” mai puțin frecvent cercetat, cercetătorii de la Institutul Medical Howard Hughes (HHMI) Janelia Research Campus au emis ipoteza că neuronii hipotalamici specifici stimulează comportamentele de căutare a alimentelor pentru a elimina sentimentele negative asociate cu deficitul de energie.

Jocurile Foamei - Manipularea neuronală sugerează că semnalele AGRP sunt negative

Demonstrați anterior de alte grupuri, neuronii hipotalamici AGRP (neuroni care exprimă proteinele asociați cu agouti) se declanșează în timpul deficitului de energie, cum ar fi restricția alimentară, și duc rapid la comportamentul de căutare a alimentelor și la consumul de alimente. Pentru a determina dacă acești neuroni au fost asociați cu semnale pozitive (cum ar fi cele asociate cu recompensa alimentară) versus semnale negative (cum ar fi cele asociate cu sentimentele incomode de foame), șoarecii fie cu neuroni AGRP fotoactivabili, fie cu neuroni AGRP transduse viral care ar putea să fie inhibate farmacologic au fost supuse testelor de aromă și preferință de loc.

În testele de preferință a aromelor, activarea neuronului AGRP a redus preferința unui animal pentru gelul aromat preferat anterior comparativ cu controalele nestimulate, sugerând că o aromă odată gustoasă a fost acum o experiență mai puțin plăcută. În schimb, preferințele șoarecilor pentru un gel preferat au crescut atunci când neuronii AGRP la șoarecii cu restricție alimentară au fost inhibați farmacologic comparativ cu preferințele controalelor netratate, sugerând că inhibarea AGRP a ameliorat sentimentele negative. În experimentele complementare de preferință a locului în care șoarecilor li s-au oferit două camere experimentale pentru a explora, șoarecii bine hrăniți au evitat camerele în care au primit anterior stimularea AGRP, indicând că stimularea AGRP a fost nedorită. În mod similar, șoarecii cu restricție alimentară au petrecut mai mult timp în camere în care au primit anterior inhibarea AGRP, indicând faptul că a fost preferată scutirea de la simularea AGRP. Împreună, aceste rezultate sugerează că neuronii AGRP stimulează semnale negative și generează răspunsuri pavloviene învățate prin aceste experiențe negative.

Neuronii AGRP anticipează hrănirea și se opresc

Pentru a-și sprijini studiile comportamentale, grupul HHMI Janelia a efectuat imagini cerebrale profunde la șoareci reporteri de calciu AGRP-specifici în mișcare liberă, folosind microscoape fluorescente montate pe cap în miniatură. Așa cum era de așteptat, șoarecii cu restricție alimentară au prezentat semnale fluorescente mai mari decât șoarecii hrăniți ad libitum, demonstrând că restricția alimentară activează neuronii AGRP. Semnalele de calciu s-au diminuat rapid atunci când șoarecilor cu restricții alimentare li s-a permis să mănânce. Interesant este faptul că semnalele de calciu au scăzut înainte de a începe să mănânce, inclusiv cazurile în care alimentele erau vizibile, dar nu erau accesibile consumului. În schimb, semnalele de calciu au scăzut ușor atunci când șoarecilor li s-a prezentat o peletă de lemn asemănătoare alimentelor, dar s-au întors rapid când șoarecii au descoperit că peleta de lemn nu era mâncare. Împreună, aceste experimente indică faptul că activitatea neuronilor AGRP este redusă atunci când sunt prezente indicii de hrănire. Mai mult, rapiditatea cu care semnalele AGRP se termină la hrănire sau la reluarea la prezentarea cu produse nealimentare întăresc ipoteza că neuronii AGRP promovează semnale negative, mai degrabă decât pozitive.

În mod colectiv, aceste rezultate indică faptul că homeostazia energetică depinde, în parte, de atenuarea semnalelor negative produse în timpul foametei. Rezultatele acestui studiu confirmă emoțiile negative pe care oamenii le experimentează atunci când țin dieta și indică căi alternative pentru a regla consumul de alimente. Mecanismul de valență negativă pe care îl utilizează neuronii AGRP contrastează cu majoritatea neuronilor asociați foamei studiați anterior, care stimulează căile de recompensă și duc la sentimente pozitive atunci când foamea este satisfăcută. Cu siguranță, atunci, controlul fin al homeostaziei energetice se realizează prin posesia ambelor tipuri de neuroni.