Scripps Research’teki sinir bilimcileri, farelerde soğuk havaya maruz kaldığında yiyecek arama davranışlarını etkinleştiren ve potansiyel olarak daha iyi metabolik sağlık tedavileri ve kilo verme stratejilerinin önünü açan bir nöron kümesi keşfetti. Araştırma, beynin soğuğa verdiği tepkiyi ve bunun beslenme davranışları üzerindeki etkisini anlayarak, iştahı artırmadan yağ yakımını artırabildiğini öne sürüyor.
Scripps Research’ten bilim insanları, yeni bir buluşa yol açabilecek bir atılım gerçekleştirdi. yeni kilo verme ve metabolik sağlık tedavileri.
Memeliler, soğuk havaya maruz kaldıklarında, vücut sıcaklıklarını sabit tutmak için içgüdüsel olarak daha fazla enerji yakarlar. Enerji kullanımındaki bu artış, iştahta ve beslenmede artışa neden oluyor, ancak bunu kontrol eden spesifik mekanizma bilinmiyor.
Scripps Research’teki sinir bilimciler, düşük sıcaklıklarda iştah artışından sorumlu olan beyin devrelerini artık tam olarak belirlediler.
{ 8}Yakın zamanda Nature dergisinde yayınlanan yeni çalışmada araştırmacılar, farelerde soğuk algınlığına bağlı yiyecek arama davranışı için bir “anahtar” görevi gören bir nöron kümesi belirlediler. Bu keşif, metabolik sağlık ve kilo kaybı için potansiyel tedavi yöntemlerine yol açabilir.
“Bu, memelilerde temel bir adaptif mekanizmadır ve gelecekteki tedavilerle bunun hedeflenmesi, soğuk algınlığının veya diğer yağ türlerinin metabolik faydalarının arttırılmasına olanak sağlayabilir. yanıyor,” diyor çalışmanın kıdemli yazarı, doçent ve Scripps Research Kimya ve Kimyasal Biyoloji Abide-Vividion Başkanı PhD Li Ye.
Çalışmanın ilk yazarı Ye Lab doktora sonrası araştırma görevlisi PhD Neeraj Lal’di.
Soğuğa maruz kalmak, sıcak kalmak için enerji yakımının artmasına neden olduğundan, soğuk suya daldırma ve diğer “soğuk terapi” biçimleri, kilo verme ve metabolik sağlığı iyileştirme yöntemleri olarak araştırılmıştır. Soğuk terapilerin bir dezavantajı, insanların soğuğa karşı gelişen tepkilerinin kilo kaybına neden olacak şekilde tasarlanmamasıdır (bu, modern öncesi zamanlarda gıda kıtlığının sık olduğu dönemlerde ölümcül olabilecek bir etki). Diyet ve egzersiz gibi soğuk da iştahı artırarak kilo verme etkisini ortadan kaldırır. Araştırmada Ye ve ekibi, soğuğun neden olduğu bu iştah artışına aracılık eden beyin devrelerini tanımlamak için yola çıktı.
Ksifoid çekirdeğindeki nöronlar soğukla (yeşil) etkinleştirilir. Bu popülasyonun bir alt kümesi (kırmızı), hayvanın soğukta daha fazla yemesini teşvik eder. Kredi: Scripps Research
İlk gözlemlerinden biri, soğuk havaların başlamasıyla birlikte (23°F’tan 39°F’ye) farelerin yiyecek aramalarını ancak yaklaşık altı saatlik bir gecikmeden sonra artırdığıydı; bu da şuna işaret ediyor: bu davranış değişikliği yalnızca soğuğu algılamanın doğrudan bir sonucu değildir.
Araştırmacılar, tüm beyin temizleme ve ışıklı tabaka mikroskobu adı verilen teknikleri kullanarak, soğuk ve sıcak koşullar sırasında beyindeki nöronların aktivitesini karşılaştırdılar. Kısa süre sonra önemli bir gözlemde bulundular: Soğuk koşullarda beyindeki nöronal aktivitenin çoğu çok daha düşük olmasına rağmen, talamus adı verilen bölgenin bazı kısımları daha yüksek aktivasyon gösterdi.
Sonunda ekip belirli bir noktaya odaklandı. Orta hat talamusunun ksifoid çekirdeği olarak adlandırılan nöron kümesi, bu nöronlardaki aktivitenin, farelerin soğuğun neden olduğu uyuşukluktan yiyecek aramak için kıpırdanmasından hemen önce soğuk koşullar altında arttığını gösteriyor. Soğuk koşulunun başlangıcında daha az yiyecek mevcut olduğunda, ksifoid çekirdekteki aktivite artışı daha da fazlaydı; bu da bu nöronların soğuğun kendisinden ziyade soğuğun neden olduğu bir enerji açığına tepki verdiğini gösteriyor.
Araştırmacılar ne zaman Bu nöronları yapay olarak etkinleştiren fareler, yiyecek aramalarını artırdı ancak diğer faaliyetlerini artırmadı. Benzer şekilde, ekip bu nöronların aktivitesini engellediğinde farelerin yiyecek aramaları da azaldı. Bu etkiler yalnızca soğuk koşullar altında ortaya çıktı; bu da soğuk sıcaklıkların, iştah değişikliklerinin meydana gelmesi için mevcut olması gereken ayrı bir sinyal sağladığını ima ediyor.
Son bir deney grubunda ekip, bu ksifoid çekirdek nöronlarının yansıdığını gösterdi. beynin çekirdek accumbens adı verilen bölgesine (bu bölge, beslenme davranışı da dahil olmak üzere davranışı yönlendirmek için ödül ve kaçınma sinyallerini entegre etmedeki rolüyle uzun zamandır bilinen bir bölgedir).
Sonuçta, Ye, bu sonuçların klinik açıdan anlamlı olabileceğini söylüyor. nispeten basit soğuğa maruz kalma rejimlerinin kilo kaybını çok daha verimli bir şekilde artırmasına olanak tanıyarak, soğuğun neden olduğu olağan iştah artışını engelleme olasılığını öne sürüyor.
“Şu anki temel hedeflerimizden biri, iştah artışını nasıl ayrıştıracağımızı bulmaktır. enerji harcamalarındaki artıştan kaynaklanıyor” diyor. “Ayrıca, soğuğun neden olduğu iştah artırıcı mekanizmanın, örneğin egzersiz sonrasında vücudun ekstra enerji harcamasını telafi etmek için kullandığı daha geniş bir mekanizmanın parçası olup olmadığını da öğrenmek istiyoruz.”
Referans: “Xiphoid çekirdeği orta hat talamus soğuğa bağlı yiyecek arayışını kontrol eder” Yazan: Neeraj K. Lal, Phuong Le, Samarth Aggarwal, Alan Zhang, Kristina Wang, Tianbo Qi, Zhengyuan Pang, Dong Yang, Victoria Nudell, Gene W. Yeo, Alexander S. Banks ve Li Ye, 16 Ağustos 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06430-9