Penelitian baru menyinari bagaimana otak menginterpretasikan kebutuhan gizi dan hidrasi dan mengubahnya menjadi aksi.
Untuk memastikan kita mendapatkan kalori dan hidrasi yang kita butuhkan, otak bergantung pada jaringan sel, sinyal, dan jalur yang kompleks untuk membimbing kita kapan harus makan, minum, atau berhenti. Namun, banyak tentang bagaimana otak menguraikan kebutuhan tubuh dan menerjemahkannya menjadi tindakan tetap tidak diketahui. Para peneliti dari Max Planck Institute for Biological Intelligence, bekerja sama dengan University of Regensburg dan Stanford University, telah mengidentifikasi populasi spesifik neuron di amigdala – pusat emosi dan motivasi otak – yang memainkan peran kunci dalam proses ini. Khusus -Hunstand -Hungneurons ini beroperasi melalui sirkuit yang berbeda, mempengaruhi dorongan untuk makan atau minum. Studi ini, yang dilakukan pada tikus, memberi cahaya baru pada peran amigdala-s dalam mengatur kebutuhan gizi kita dan dapat menawarkan wawasan tentang gangguan makan dan kecanduan.
To the point
- Kelaparan dan Haus: Para peneliti telah mengidentifikasi sel -sel saraf di amigdala yang mempengaruhi keinginan untuk makan atau minum melalui sirkuit yang berbeda.
- Spesialis dan Generalis: Salah satu kelompok sel saraf ini mengatur kebutuhan untuk minum secara eksklusif. Kelompok lain juga bertanggung jawab atas kehausan, tetapi juga berperan dalam mengatur perasaan kelaparan.
- Memetakan jalur komunikasi: Sel -sel saraf terhubung ke daerah otak yang memproses informasi sensorik tentang makanan dan air.
- Preferensi baru: Stimulasi sel saraf di amigdala mengubah rasa yang sebelumnya dihindari menjadi minuman favorit baru.
Amygdala, daerah otak yang sering dikaitkan dengan emosi dan pengambilan keputusan, juga memainkan peran kunci dalam membentuk keinginan kita untuk makan dan minum. Penelitian sebelumnya yang dipimpin oleh kelompok Rüdiger Klein -S di Max Planck Institute for Biological Intelligence mengungkapkan bahwa neuron dalam inti sentral amigdala menghubungkan makanan dengan perasaan – memasangkan makanan lezat dengan emosi positif, mengaitkan makanan buruk dengan keengganan, dan menekan nafsu makan ketika mual yang mual.
Membangun pada temuan ini, penelitian baru ini telah merinci kelompok neuron yang berbeda di wilayah pusat yang sama dari amigdala yang merespons secara khusus kehausan dan lainnya yang merespons kelaparan, dipandu oleh jaring isyarat molekul yang kompleks. -Salah dari kelompok -kelompok neuron ini semata -mata didedikasikan untuk mengatur keinginan untuk minum, neuron pertama yang telah diidentifikasi dalam amigdala, -jelas Federica Fermani, yang memimpin penelitian. -Ketika kami mengaktifkan neuron -neuron ini, tikus lebih banyak minum, dan ketika kami menekan aktivitas mereka, tikus lebih sedikit minum. Kami juga mengidentifikasi kelompok neuron lain di wilayah yang sama dari amigdala yang mendorong kehausan tetapi juga berperan dalam mengatur kelaparan. Temuan ini menyoroti bagaimana beberapa neuron menunjukkan spesialisasi luar biasa untuk perilaku tertentu, sementara yang lain memiliki peran yang lebih umum dalam memandu pilihan makanan dan minuman .-
Untuk mengeksplorasi bagaimana neuron dalam nukleus sentral amigdala mengatur minum dan makan, para peneliti menggunakan alat genetik canggih untuk mempelajari aktivitas otak pada tikus selama kelaparan, kehausan, dan ketika mereka sudah penuh dan terhidrasi. Salah satu metode, yang disebut optogenetika, memungkinkan tim untuk mengaktifkan neuron spesifik menggunakan protein yang peka terhadap cahaya dan laser yang disetel secara tepat untuk memicu sel-sel tersebut. Mereka juga menggunakan pendekatan untuk membungkam neuron, mengamati bagaimana ketidakhadiran mereka mempengaruhi kecenderungan tikus-s untuk makan atau minum. Dengan menggabungkan ini dengan metode baru yang memungkinkan pemantauan neuron individu di berbagai daerah otak, para peneliti memetakan di mana neuron ini menerima informasi dan mengidentifikasi daerah otak lain yang mereka komunikasikan.
Mengajukan pertanyaan baru
Memetakan jalur yang digunakan neuron ini untuk berkomunikasi dengan daerah otak lain mengungkapkan koneksi ke area yang terlibat dalam pemrosesan informasi sensorik tentang makanan dan air, seperti kompleks parabrachial. Studi ini juga mengeksplorasi bagaimana otak menyeimbangkan faktor -faktor lain, seperti rasa, dalam perilaku membentuk. Misalnya, dengan memasangkan rasa minuman yang kurang disukai dengan stimulasi neuron yang ditargetkan di amigdala tengah, para peneliti menemukan bahwa mereka dapat mengubah pilihan tikus-tikus, mengubah rasa yang sebelumnya dihindari menjadi favorit baru. Karena struktur amigdala-s serupa pada tikus dan manusia, para peneliti menyarankan temuan ini dapat meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana emosi dan motivasi mempengaruhi kebiasaan makan dan minum kita sendiri.
-Kem. Drive seperti kehausan dan kelaparan memastikan kita makan dan minum pada waktu yang tepat, memberi tubuh kita hidrasi dan nutrisi yang diperlukan untuk bertahan hidup,- menjelaskan Rüdiger Klein, direktur di Max Planck Institute for Biological Intelligence. -Tapi sirkuit saraf yang sama ini juga dapat berkontribusi untuk makan berlebihan atau kurang dimakan, tergantung pada sinyal yang mereka temui di otak. Dengan mengungkap proses-proses ini, kami mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana otak secara emosional mengevaluasi makanan dan minuman, belajar mengaitkannya dengan kesenangan atau keengganan, dan bagaimana perkembangan saraf membentuk perilaku bawaan dan terpelajar.-
Pekerjaan ini membuka pintu bagi pertanyaan baru – seperti bagaimana otak menyeimbangkan nafsu makan, haus, dan emosi; bagaimana kita tahu kapan kita punya terlalu sedikit atau terlalu banyak untuk dimakan dan diminum; bagaimana kebutuhan yang bersaing dikelola secara bersamaan; Dan bagaimana sirkuit ini dipengaruhi dalam kondisi seperti obesitas, anoreksia, atau kecanduan alkohol.
Federica Fermani, Simon Chang, Ylenia Mastrodicasa, Christian Peters, Louise Gaitanos, Pilar L. Alcala Morales, Charu Ramakrishnan, Karl Deisseroth & Rüdiger Klein
Asupan makanan dan air diatur oleh sirkuit amigdala sentral yang berbeda terungkap menggunakan genetika intersectional
