Каждый день мы принимаем тысячи решений, колеблясь между пользой для здоровья и вредом. Пойти в спортзал на беговую дорожку или в кафе, чтобы заказать клубничный десерт? Что происходит в этот момент в мозге, до сих пор не вполне понятно. Приоткрыть завесу тайны решили европейские ученые. В эксперименте на мышах они выяснили, какие нейроны и вещества участвуют в таком непростом выборе.
По данным ВОЗ, 80 процентов подростков и 27 процентов взрослых уделяют недостаточно внимания спорту. Как результат, ожирение стало мировой эпидемией почти во всех возрастных группах.
«Несмотря на эту статистику, многие люди успешно сопротивляются искушению пропустить занятия и достаточно активны. Нам захотелось узнать, что помогает их мозгу принять правильное решение», — пояснил профессор неврологии в Швейцарской высшей технической школе Цюриха Денис Бурдаков, руководитель исследования, результаты которого представлены в журнале Nature Neuroscience.
Ученые обнаружили, что ключевую роль играет нейропептид орексин. Это одна из сотен сигнальных молекул, которые действуют в мозге. Если серотонин и дофамин хорошо изучены, то с орексином ситуация иная. Его открыли всего четверть века назад и все еще исследуют. Бурдаков — один из тех, кто приложил к этому максимум усилий.
«В нейронауках процесс выбора обычно объясняют с помощью дофамина. Этот нейромедиатор важен для мотивации в целом. Но одного его недостаточно, чтобы понять, почему мы предпочитаем физические упражнения вместо еды. Ведь дофамин выделяется в мозге в обоих случаях», — пояснил ученый.
Внести ясность помог сложный эксперимент с участием мышей. Для них создали беговое колесо и бар молочных коктейлей, преимущественно клубничных. Забавно, но мыши, как и люди, любят молочные коктейли, потому что они сладкие, жирные и вкусные.
Для опыта отобрали две группы животных. В одну включили обычных, здоровых особей. Во вторую — с нарушенной системой орексина с помощью генной инженерии или препаратов.
Выяснилось, что нормальные мыши в два раза больше времени проводили, бегая в колесе, и в два раза меньше — в коктейль-баре, чем их сородичи с поврежденной орексиновой системой. Любопытно, что, если подопытным не оставляли выбора, а предлагали либо колесо, либо десерт, обе группы вели себя одинаково. По всей видимости, орексин влияет на выбор, когда есть альтернативы, но не помогает решать вопрос о длительности тренировки или количестве еды.
«Без орексина решение только одно — коктейль. Мышь всегда выбирала его вместо колеса», — подчеркнул профессор Бурдаков.
Ожидается, что результаты нового исследования будут верны и для людей, поскольку задействованные здесь функции мозга практически одинаковы у обоих видов. Теперь ученым предстоит проверить эту гипотезу на пациентах с поврежденной орексиновой системой. По словам Дарьи Пелег-Райбштайн, которая руководит исследованием вместе с Бурдаковым, им нужны люди с наследственной нарколепсией. Это заболевание делает людей хронически сонливыми. Подойдут и те, кто принимают препараты, блокирующие орексин и назначаемые при бессоннице.
Детальная информация о процессе выбора между спортом и едой открывает перспективы как для борьбы с эпидемией ожирения и связанными с ней нарушениями метаболизма, так и для помощи здоровым, но недостаточно активным людям.