Beyindeki birçok beslenme devresinin gıda alımını izlemede rol oynadığı bilinmesine rağmen, bu devrelerdeki nöronlar yemek yemeyi bırakma yönündeki son kararı vermez.
Columbia bilim insanları tarafından tanımlanan nöronlar, bu devrelerin yeni bir unsuru, omurgalı beyninin en eski kısmı olan beyin sapında yer almaktadır. Bilim insanlarının bu keşifi obezite için yeni tedavilere yol açabilir.
Columbia Üniversitesi Vagelos Fizikçiler ve Cerrahlar Koleji'nde hekim-bilim insanı olan ve Nectow laboratuvarında yardımcı araştırma bilim insanı olan Srikanta Chowdhury ile birlikte araştırmayı yürüten Alexander Nectow, "Bu nöronlar, tokluk hissini düzenlemede rol oynayan diğer nöronların hiçbirine benzemiyor" diyor.
"Beyindeki diğer nöronlar genellikle ağzımıza konulan yiyecekleri, yiyeceklerin bağırsakları nasıl doldurduğunu veya yiyeceklerden alınan besinleri algılamakla sınırlıdır. Bulduğumuz nöronlar, tüm bu farklı bilgi parçalarını ve daha fazlasını entegre ediyor gibi görünmeleri bakımından özeldir."
Bu nöronlar ne yapıyor?
Yemeyi bırakma kararı bilindik bir olgudur. "Her yemek yemek için oturduğumuzda olur: Yemek yerken belli bir noktada kendimizi tok hissetmeye başlarız, sonra daha da tok oluruz ve sonra tamam, bu kadar yeter diye düşündüğümüz bir noktaya geliriz," diyor Nectow.
Beyin, vücudun ne kadar yediğini nasıl anlıyor ve bu bilgiyi kullanarak yemeyi nasıl bırakıyor?
Daha önce başka araştırmacılar da karar alma hücrelerini beyin sapına kadar takip etmişti, ancak ipuçları orada sona ermişti.
Nectow ve Chowdhury, beynin belirli bir bölgesine bakmayı ve bugüne kadar birbirinden ayırt edilmesi zor olan farklı hücre tiplerini ayırt etmeyi mümkün kılan yeni tek hücre teknikleri kullandılar.
Nectow, "Bu teknik, yani mekansal olarak çözümlenmiş moleküler profilleme, hücrelerin beyin sapında nerede olduklarını ve moleküler yapılarının nasıl göründüğünü görmenizi sağlıyor." diyor.
Araştırmacılar, karmaşık sinyalleri işlemesiyle bilinen bir beyin sapı bölgesinin profilini çıkarırken, iştahı düzenlemede rol alan diğer nöronlarla benzer özelliklere sahip, daha önce tanınmayan hücreleri tespit ettiler. "'Ah, bu ilginç. Bu nöronlar ne yapıyor?' dedik."
Nöronlar her ısırığı takip ediyor
Nöronların yemek yemeyi nasıl etkilediğini görmek için araştırmacılar nöronları ışıkla açılıp kapatılabilecek şekilde tasarladılar.
Nöronlar ışıkla aktive edildiğinde, fareler çok daha küçük öğünler yediler. Aktivasyonun yoğunluğu, hayvanların ne kadar çabuk yemeyi bıraktığını belirledi. "İlginçtir ki, bu nöronlar sadece anında durma sinyali vermiyor; farelerin yeme alışkanlıklarını kademeli olarak yavaşlatmalarına yardımcı oluyorlar," diyor Chowdhury.
Nectow ve Chowdhury ayrıca diğer yeme devrelerinin ve hormonların nöronları nasıl etkilediğine baktı. Araştırmacılar nöronların iştahı artıran bir hormon tarafından susturulduğunu ve obezite ve diyabet tedavisinde artık popüler olan bir ilaç sınıfı olan GLP-1 agonisti tarafından aktive edildiğini buldu. Bu deneyler, bu girdilerin nöronların farelerin aldığı her lokmayı izlemesine yardımcı olduğunu buldu.
"Esasında bu nöronlar yiyecekleri koklayabilir, görebilir, ağızda ve bağırsakta yiyecekleri hissedebilir ve yeme tepkisi olarak salgılanan tüm bağırsak hormonlarını yorumlayabilir," diyor Nectow. "Ve nihayetinde, ne zaman yeteri olduğuna karar vermek için tüm bu bilgileri kullanırlar."
Nectow, bu özelleşmiş nöronların farelerde bulunduğunu, ancak bunların beyin sapındaki yerlerinin, tüm omurgalılarda temelde aynı olan beynin bir parçası olması nedeniyle, insanların da aynı nöronlara sahip olma ihtimalinin yüksek olduğunu söylüyor.
"Bunun tok olmanın ne anlama geldiğini, bunun nasıl gerçekleştiğini ve bunun bir yemeği sonlandırmak için nasıl kullanıldığını anlamak için önemli bir yeni giriş noktası olduğunu düşünüyoruz," diye ekliyor Nectow. "Ve bunun ileride obezite terapileri için kullanılabileceğini umuyoruz."
