Premium
Mamiferele ard automat mai multă energie pentru a menţine temperatura normală a corpului atunci când sunt expuse la frig. Această creştere a cheltuielilor de energie activată de frig declanşează o creştere a apetitului şi a alimentaţiei, deşi mecanismul specific care controlează acest lucru a rămas necunoscut până acum, când neurologii de la Institutul de cercetare Scripps au identificat circuitele cerebrale care determină mamiferele să mănânce mai mult atunci când sunt expuse la temperaturi scăzute.
În noul studiu, publicat în revista Nature, cercetătorii au identificat la şoareci un grup de neuroni care funcţionează ca un „comutator” pentru acest comportament legat de frig şi de căutare de hrană. Descoperirea ar putea duce la potenţiale terapii pentru sănătatea metabolică şi pierderea în greutate. „Acesta este un mecanism de adaptare fundamental la mamifere, iar ţintirea lui cu tratamente viitoare ar putea permite sporirea beneficiilor metabolice în cazul frigului sau a altor forme de ardere a grăsimilor”, spune autorul principal al studiului, Li Ye, profesor asociat şi titular al catedrei de chimie şi biologie chimică la Institutul de cercetare Scripps (TSRI), din California, Statele Unite. Întrucât expunerea la frig duce la o ardere sporită a energiei pentru a menţine temperatură normală, imersiunea în apă rece şi alte forme de „terapie prin frig” au fost explorate ca metode pentru pierderea în greutate şi îmbunătăţirea sănătăţii metabolice.
Un dezavantaj al terapiilor prin frig este faptul că răspunsurile evoluate ale oamenilor la frig nu sunt concepute pentru a provoca pierderea în greutate (un efect care ar fi putut fi fatal în timpul perioadelor frecvente de penurie de hrană din epoca premodernă). Frigul, ca şi dieta şi exerciţiul fizic, creşte apetitul pentru a contracara orice efect de pierdere în greutate. În cadrul studiului, echipa şi-a propus să identifice circuitele cerebrale care mediază această creştere a apetitului indusă de frig. Una dintre primele lor observaţii a fost că, odată cu apariţia temperaturilor scăzute, şoarecii îşi sporesc activitatea de căutare a hranei doar după o întârziere de aproximativ şase ore, sugerând că această schimbare comportamentală nu este pur şi simplu un rezultat direct al sesizării frigului.
Folosind tehnici de „curăţare a întregului creier” şi microscopie cu foiţă de lumină, cercetătorii au comparat activitatea neuronilor din creier în timpul condiţiilor reci faţă de cele calde. Curând au făcut o observaţie cheie: în timp ce, cea mai mare parte a activităţii neuronale din întregul creier a fost mult mai scăzută în condiţii de frig, porţiuni dintr-o regiune numită talamus au prezentat o activare mai mare. În cele din urmă, echipa s-a concentrat asupra unui grup specific de neuroni numit nucleul xifoid al talamusului median, arătând că activitatea acestor neuroni a crescut în condiţii de frig chiar înainte ca şoarecii să se trezească din toropeala indusă de frig pentru a căuta hrană. În cazul în care la începutul stării de frig era disponibilă mai puţină hrană, creşterea activităţii în nucleul xifoid a fost şi mai mare, ceea ce sugerează că aceşti neuroni răspund mai degrabă la un deficit de energie indus de frig decât la frigul în sine.
Atunci când cercetătorii au activat în mod artificial aceşti neuroni, şoarecii şi-au sporit căutarea de hrană, dar nu şi alte activităţi. În mod similar, atunci când echipa a inhibat activitatea acestor neuroni, şoarecii şi-au diminuat căutarea de hrană. Aceste efecte au apărut doar în condiţii de frig, ceea ce implică faptul că temperaturile scăzute furnizează un semnal separat care trebuie să fie, de asemenea, prezent pentru ca să apară modificările apetitului.
Într-un ultim set de experimente, echipa a arătat că aceşti neuroni din nucleul xifoid se proiectează într-o regiune a creierului numită nucleul accumbens – o zonă cunoscută de mult timp pentru rolul său în integrarea semnalelor de recompensă şi aversiune pentru a ghida comportamentul, inclusiv comportamentul alimentar. În cele din urmă, aceste rezultate ar putea avea relevanţă clinică, spune cercetătorii, deoarece sugerează posibilitatea de a bloca creşterea obişnuită a apetitului indusă de frig, permiţând ca regimuri relativ simple de expunere la frig să determine pierderea în greutate mult mai eficient.
„Unul dintre obiectivele noastre cheie acum este să ne dăm seama cum să decuplăm creşterea apetitului de creşterea cheltuielilor de energie”, spune Ye. De asemenea, cercetătorii şi-au propus dorim să afle dacă acest mecanism de creştere a poftei de mâncare indusă de frig face parte dintr-unul mai complex pe care organismul îl foloseşte pentru a compensa cheltuielile suplimentare de energie, de exemplu, după exerciţii fizice.
