Ayuno y comportamiento afectan las neuronas del hambre
Cómo las neuronas del hambre afectan el impulso de buscar y comer alimentos
Facultad de Medicina de Harvard
Durante la última década, los investigadores del Centro Médico Beth Israel Deaconess han estado a la vanguardia del esfuerzo por identificar la pequeña población de neuronas en las profundidades del cerebro que causan el hambre.
Sensación de hambre
Pero aún no está claro cómo estas células y la desagradable sensación de hambre que causan realmente llevan a un animal a buscar y comer alimentos.
Ahora, un estudio publicado en la revista Nature arroja nueva luz sobre esta pregunta de larga data. Dirigida por Bradford Lowell , profesor de medicina de HMS en Beth Israel Deaconess, la investigación utiliza un modelo de ratón modificado genéticamente desarrollado en Beth Israel Deaconess para revelar la compleja interacción entre las neuronas que gobiernan el hambre, el comportamiento y el aprendizaje.
Ayuno y comportamiento afectan las neuronas del hambre
Buscar y Consumir alimentos
“Nuestro descubrimiento proporciona la respuesta a esta importante pregunta de cómo aprendemos a buscar y consumir alimentos y cómo el hambre mejora el aprendizaje de tareas orientadas a adquirir alimentos”, dijo Lowell. “Con trabajo adicional, nuestro descubrimiento podría, en última instancia, arrojar luz sobre lo que sale mal en los trastornos del hambre como la obesidad y la anorexia nerviosa”.
Centrándose en las neuronas del hambre AgRP, la pequeña subpoblación de neuronas que se encuentran en el hipotálamo del cerebro y que son responsables de crear la sensación de hambre después de períodos de privación, Lowell y sus colegas utilizaron el modelo de ratón desarrollado en Beth Israel Deaconess para investigar la actividad de las neuronas. Este modelo de ratón, en el que se han publicado más de 100 artículos científicos, permite a los investigadores encender y apagar las neuronas AgRP, determinar qué las activa o inactiva y mapear sus conexiones con otras regiones del cerebro.
Las neuronas del hambre
“Utilizando este modelo, nosotros y otros descubrimos hace algún tiempo que estas neuronas se activan con el ayuno, provocando hambre, y que activarlas artificialmente en un ratón recién alimentado que de otra manera no comería hace que se ingieran grandes cantidades de comida, como si el ratón no hubiera comido en días “, dijo la primera autora Janet Berrios, becaria postdoctoral en Beth Israel Deaconess.
Además, solo la presencia de comida o una señal relacionada con la presencia de comida inhibirá instantáneamente la actividad de la neurona, aliviando la desagradable sensación de hambre. Sin embargo, si no se ingieren alimentos en un período corto de tiempo, la actividad neuronal se recupera, restaurando el hambre a sus niveles anteriores.
Niveles y señales
En el presente estudio, el equipo entrenó a los ratones diseñados para reconocer una señal de comida al asociar una luz con el acceso a la comida, del mismo modo que se puede entrenar a un perro para que asocie el sonido de un armario abriéndose con la obtención de una galleta. Gracias a los ratones modificados genéticamente, los científicos observaron cómo varios niveles de hambre y la presencia de señales alimentarias afectaban a las neuronas AgRP.
Como era de esperar, los investigadores observaron que el ayuno activaba las neuronas de AgRP y que las señales de alimentos en el medio ambiente, a través de una red de neuronas en otras partes del cerebro, actuaban para inhibir la actividad de AgRP. Pero sorprendentemente, cuando el equipo bloqueó esta red, hizo que los ratones tuvieran una gran dificultad para aprender una tarea en la que se usaban señales sensoriales relacionadas con la comida para guiar la adquisición de comida.
Ayuno y comportamiento afectan las neuronas del hambre
neurona del hambre
Ayuno o privación
A partir de esto, los investigadores sugieren que el ayuno o la privación, conocidos por activar las neuronas AgRP y la sensación de hambre, causa una sensación desagradable o aversiva. Cuando las señales de comida en el entorno inhiben la actividad de AgRP, la sensación de aversión también se reprime, lo que a su vez sirve como una recompensa lo suficientemente poderosa como para mejorar el aprendizaje.
“Es como si estas gratificantes gotas sensoriales vinculadas a las señales en la actividad desagradable de las neuronas AgRP empujaran al ratón hacia las señales ambientales y las tareas asociadas con la obtención de alimentos”,
dijo Lowell, quien señaló que la sed probablemente funciona de la misma manera, aunque a través de un conjunto especializado diferente. de neuronas.
“Una implicación obvia de esta idea es que explica por qué hacer dieta es tan difícil: las personas que hacen dieta están perpetuamente atrapadas con este sentimiento de aversión. Así que, en resumen, parece que comemos y bebemos porque hemos aprendido que esto reduce la actividad de estos neuronas de privación y, por lo tanto, los malos sentimientos relacionados “.
Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH P30 DK046200, NIH P30 DK057521, R01 DK 075632, R01 DK089044, R01 DK096010, F32DK118807 y 1ZIADK075087-07). Los autores declaran no tener conflictos de intereses.