The Groucho Marx Show: Amerikai Televízió Kvízműsor - Ajtó/Élelmiszer epizódok (2021. február)

édesfogú

Minden állat, beleértve az embereket is, imádja az édes ételeket, különösen, ha éhesek vagyunk. De ha valaki olyan, akit soha nem távolítanak el, tudományos kísérletként próbálja felosztani hat fánkot. Úgy tűnik, a csokoládétorta legszegényebb, bársonyosabb része is sokkal kevésbé ízletes - és valószínűleg kevesebbet fog enni.

Az agy sok jelet dolgoz fel, amelyek segítenek szabályozni, hogy mit eszünk és mennyit. Honnan tudjuk, hogy mi ízlik és mi nem? És ahogy az agyunk megmondja, mennyit kell enni, amikor nem vagyunk igazán éhesek, ahhoz képest, amikor egy hosszú edzés után lemerültünk?

A Rockefeller Egyetem kutatói, akik a Drosophila legyekkel dolgoznak, egy lépéssel közelebb kerültek az élelmiszer biológiájának megértéséhez. A Cellben megjelent tanulmányban találtak egy sor neuront, amelyek csak akkor aktiválódnak, ha a legyek nagyon édes oldatot esznek - főleg, ha éhesek. Ha az étel kevésbé édes vagy a legyek viszonylag tele vannak, akkor ezek az idegsejtek kevésbé aktívak.

A kutatók meglepődve tapasztalták, hogy ezek az agysejtek a garat vagy a torok íze idegsejtjeihez kapcsolódnak, nem pedig a lisztnyelv ekvivalenseihez, vagyis a legyek közvetlenül megkóstolhatják és figyelhetik az ételeket, miközben lenyeli őket.

"Ezek az agyi idegsejtek valamiféle" táplálékkör "részei." - mondja Nilay Yapici, Leslie Vosshall vezető szerző, Robin Chemers Neustein professzor laboratóriumának posztdoktora, a Neurogenetikai és Viselkedési Laboratórium vezetője. Ennek az "táplálékkörnek" bizonyos aspektusai sok más állatban, például egerekben és emberekben is léteznek, és a kutatás egyik következő lépése az lesz, hogy megvizsgálják, léteznek-e más szempontok, például a specifikus Yapici és Vosshall idegsejtek az emlős agyában. . "Még mindig nem tudjuk, hogy ez a helyzet - mondja Yapici -, de nagyon izgalmas lenne, különösen, ha ez lehetővé teszi számunkra, hogy többet megtudjunk arról, hogyan eszünk - és miért eszünk gyakran túl sokat."

Vacsoraidő

Úgy tűnik, hogy ez az áramkör működik: A garatban (torokban) lévő idegsejtek íze egy 12 neuronból álló csoporthoz kapcsolódik, amelyet IN1 sejteknek neveznek, amelyek jeleket továbbítanak az idegi áramkörökhöz, amelyek megmondják az agynak, hogy enni kell-e.

"Ez a 12 interneuron segít az agynak felismerni, mit esznek a legyek, és segít szabályozni, hogy folytassák vagy abbahagyják" - mondja Yapici. "Ha liszteknek adunk valami édeset és éheset, akkor folyamatosan esznek, ha kevésbé édesek, akkor sem esznek annyit, az idegsejtek segítenek az agynak felmérni, mit eszik egy állat, miközben eszik."

Új megközelítés

Nehéz nyomon követni, hogy hány legyet eszel naponta. Minden légy kicsi, és körülbelül egy mikroliter ételt fogyaszt el naponta, ami nagyon megnehezíti a táplálékfelvétel enyhe eltéréseinek mérését. A jelenlegi tanulmányhoz Yapici, Vosshall és munkatársaik egy új technikát hirdettek, az Expresso nevű kiváló érzékelőt, amely folyamatosan rögzíti, mennyit kell valós időben fogyasztania.

Amíg a legyek esznek, a kutatók megfigyelhetik az agyukat egy monitorral, amely rögzíti az idegsejtek kalciumszintjét, amely az neuronaktivitás proxyja. A tanulmány ezen részét Raphael Cohnnal, Vanessa Ruta laboratóriumában végzett diplomával, Gabrielle H. Ree-vel és Herbert J. Kayden professzorral, valamint a Neurofiziológiai és Viselkedési Laboratórium vezetőjével együttműködve végezték el.

Az étkezési magatartásban részt vevő specifikus idegsejtek azonosításához a kutatók gátolták az idegsejtek különböző populációit, és megfigyelték, mi változott ennek eredményeként. Megállapították, hogy amikor blokkolják az IN1 sejteket, a legyek enni kezdtek, de idő előtt leálltak, még akkor is, ha éhesek voltak. "Úgy tűnik, hogy ezen idegsejtek aktivitásának csökkentése elnyomja az ételbevitelt" - mondja Yapici. Ezen túlmenően, amikor a kutatók visszafordították ezeket az idegsejteket, a telített legyek úgy ettek, mintha éheznének.

Továbbá a kutatók kiderítették, hogy az idegsejtek ez a csoportja hogyan viselkedik közös helyzetekben. Megállapították, hogy ha az éhes legyek még kis mennyiségű finom, édes ételt isznak, az IN1 sejtek aktiválódnak és sok percig aktívak maradnak az étel elfogyasztása után. A kutatók úgy gondolják, hogy az IN1 sejtek aktivitása táplálékra készteti ezeket az állatokat. Tehát van értelme, hogy amikor a legyek nem éhesek és édes ételekkel találkoznak, az idegsejtek továbbra is aktívak, de viszonylag gyorsan elnémulnak. Amikor a legyek éhesek és csak kevésbé finom ételekre van lehetőségük, az idegsejtek továbbra is kitörő aktivitást mutatnak, de gyorsan romlanak, hasonlóan ahhoz, ami akkor történik, amikor elegendő ízletes ételt kapnak. Az IN1 sejtek aktivitása minden esetben a liszt étkezési viselkedését tükrözte.

Éhes a segítségért

A kutatók úgy vélik, hogy ezek a megállapítások hatással lehetnek az élelmiszerekkel kapcsolatos betegségekre, például az elhízásra. "A táplálékbevitel vizsgálatának célja - mondja Yapici - megérteni a táplálkozásra késztető biológiai jeleket."

Az emlősökhöz képest viszonylag kicsi agyú legyekkel dolgozva a tudósok könnyebben azonosíthatják és manipulálhatják a táplálékfelvételt szabályozó specifikus áramköröket, majd megnézhetik, vannak-e hasonló utak játékban a bonyolultabb neurokeringést mutató állatokban, például egerekben és másokban "Ha idegi mechanizmusokat talál a falban, akkor hasonló elveket nézhet meg egy egérmodellben - mert tudja, hogy amit keres, könnyebben megtalálható" - mondja Yapici.