Calea dopaminergică gut-creier influențează preferințele alimentare în timp
Dacă îți amintești prima dată când ai gustat cafea, probabil că nu a fost o experiență plăcută. Gustul amar al cafelei este ceva de care ne ferim în mod natural. Dar cum ajung iubitorii de cafea să o aprecieze?
Răspunsul ar putea fi legat de o cale dopaminergică „lentă” care conectează intestinul de creier, un subiect care a fost puțin studiat. Un nou studiu realizat de Universitatea din California – San Francisco arată că această cale ajută creierul să asocieze un gust cu efectele benefice care urmează după ingerarea lui.
Oamenii de știință au suspectat de mult timp că dopamina joacă un rol în acest tip de învățare. Majoritatea cercetărilor asupra dopaminei s-au concentrat pe semnalele rapide, declanșate în câteva secunde de evenimente externe, cum ar fi vederea unei mese preferate.
Noul studiu, publicat pe 4 noiembrie în Nature, investighează o cale dopaminergică mult mai lentă care răspunde la semnalele provenite din interiorul corpului.
Zachary Knight, profesor de fiziologie și autor principal al studiului, a declarat: „Am demonstrat că acest sistem dopaminergic lent este ceea ce ne determină să învățăm să ne placă anumite alimente în timp, și putem observa unde și cum se întâmplă acest lucru.”
Odată ce creierul a învățat să asocieze gustul cafelei tale preferate cu stimularea adusă de cafeină, a adăugat Knight, „această cafea începe să aibă un gust mult mai bun.”
Dopamina a fost studiată intens deoarece ajută la ghidarea comportamentului nostru prin învățarea a ceea ce merită urmărit. Oamenii de știință cunosc multe despre căile sale rapide.
Însă, latura lentă a dopaminei rămâne mult mai misterioasă și suntem mult mai puțin conștienți de aceasta în viața noastră de zi cu zi, a explicat Knight. Senzorii din sistemul digestiv detectează nutrienți precum zahărul și grăsimea și trimit semnale către creier. Semnalul dopaminic rezultat se acumulează după ce alimentele ajung în intestin și poate persista timp de multe minute.
Pentru a urmări acel semnal, Knight și James Grove au livrat nutrienți, fie apă cu zahăr, fie un lichid asemănător cu un milkshake, direct în stomacurile șoarecilor, măsurând în același timp eliberarea dopaminei în creier. Ocolind gura le-a permis să izoleze răspunsul creierului la nutrienții care ajung în intestin, eliminând efectele gustului din ecuație.
Nutrienții au declanșat o eliberare puternică și susținută de dopamină în amigdala basolaterală anterioară, cunoscută sub acronimul BLA. Această zonă a amigdalei era cunoscută pentru eliberarea dopaminei, dar rolul acesteia era necunoscut.
„Am putut observa că această dopamină face parte dintr-un sistem diferit și am început să înțelegem rolul său,” a spus el.
În continuare, cercetătorii au testat dacă acea cale controlează de fapt învățarea. Când au blocat-o, șoarecii au continuat să mănânce normal, dar nu au mai putut învăța că un anumit nou gust prezice calorii.
Apoi, au inversat experimentul. Când oamenii de știință au stimulat artificial fibrele dopaminergice din BLA după ce șoarecii au gustat un gust fără calorii, animalele au învățat să îl prefere. Stimularea a substituit efectiv nutrienții.
Imagistica cerebrală umană realizată de colaboratorii lui Knight a arătat un model similar.
Psihologul de la Yale, Dana Small, a reanalizat un studiu anterior PET realizat pe 13 bărbați care au consumat fie un milkshake, fie o băutură noncalorică și a descoperit că eliberarea dopaminei s-a concentrat în partea stângă a BLA după ce nutrienții au ajuns în intestin. Într-un experiment separat, Marc Tittgemeyer și colegii săi au folosit fMRI pe 38 de adulți și au găsit o activitate crescută în aceeași regiune după consumul de glucoză.
Atât la șoareci, cât și la oameni, cercetătorii au observat că nutrienții au produs un răspuns dopaminic mult mai puternic în partea stângă a BLA decât în partea dreaptă. Această reacție inegală a fost neașteptată, a spus Knight, deoarece circuitele neuronale care controlează funcții de bază, cum ar fi hrănirea, sunt în general considerate a funcționa simetric pe cele două părți ale creierului.
Întrebarea de ce sistemul favorizează partea stângă este un subiect pe care laboratorul lui Knight încearcă în prezent să-l răspundă.
Ar putea preferințele alimentare să fie ajustate? Cartografierea căii oferă oamenilor de știință locuri noi de investigat în ceea ce privește învățarea preferințelor alimentare – și, eventual, cum ar putea fi modificate.
O întrebare interesantă se referă la medicamentele GLP-1. Aceste medicamente mimează un hormon produs în intestin și pot schimba dramatic comportamentul alimentar. Echipa lui Knight nu a studiat medicamentele GLP-1, iar dacă acestea afectează noua cale identificată este necunoscut.
Cu toate acestea, Knight speculează că aceste medicamente ar putea reduce semnalizarea dopaminică declanșată de nutrienți, făcând alimentele mai puțin atractive în timp. Aceasta deschide o posibilitate mai largă: mai degrabă decât a afecta doar cât de foame sau sătul se simte cineva, tratamentele viitoare ar putea influența procesul de învățare de bază care face ca anumite alimente să fie deosebit de dorite.
„Prin înțelegerea pașilor dintre detectarea nutrienților în intestin și învățarea în creier, ar putea fi posibil să le ajustăm subtil pentru a schimba preferințele noastre pentru diferite alimente,” a spus Knight.
