Сахар влияет на поведение так, как это не делает искусственный подсластитель

Ученые определили путь между кишечником и мозгом, который стимулировался потреблением сахара, но не искусственными подсластителями.

Небольшое количество сахара может заставить нас жаждать чего угодно, например, сока или печенья. Но его сладость не полностью объясняет наше желание. Как и другие сладкие на вкус вещества, сахар стимулирует специфические вкусовые рецепторы на языке. Но он также включает совершенно отдельный неврологический путь – тот, который начинается в кишечнике. Исследователь из Медицинского института Говарда Хьюза Чарльз Цукер и его коллеги пишут об этом в своей статье 15 апреля в журнале Nature.

Эксперименты на мышах показали, что сигналы в кишечнике, предвещающие прибытие сахара, попадают в мозг, где они генерируют аппетит. И этот путь кишечника к мозгу не обмануть, поскольку он реагируют на молекулы сахара, а не на искусственные подсластители.

Ученые уже знали, что сахар оказывает уникальный контроль над мозгом. Например, исследование, проведенное в 2008 году, показало, что мыши, не обладающие способностью ощущать сладость, могут по-прежнему предпочитать сахар. Открытие командой Цукера неврологического пути восприятия сахара помогает объяснить, почему сахар особенный – и указывает на способы, которыми мы могли бы подавить наш ненасытный аппетит к нему.

Сладкое

Термин «сахар» – это общий термин, охватывающий ряд веществ, которые наши тела используют в качестве топлива. Употребление сахара активирует систему вознаграждения мозга, заставляя людей и мышей чувствовать себя хорошо. Однако в мире, где рафинированного сахара много, этот глубоко укоренившийся аппетит может выйти из-под контроля. Среднегодовое потребление сахара в Америке выросло с менее чем 10 фунтов в конце 1800-х годов до более чем 100 фунтов сегодня. Это увеличение связано с издержками: исследования связывают избыточное потребление сахара с многочисленными проблемами со здоровьем, включая ожирение и диабет 2 типа.

Читайте также статью по теме: "За 40 лет количество, страдающих ожирением выросло в 10 раз, но голодающих все еще много"

Раняя работа Цукера показала, что сахар и искусственные подсластители включают одну и ту же систему восприятия вкуса. Попав в рот, эти молекулы активируют рецепторы сладкого вкуса, инициируя сигналы, которые поступают в ту часть мозга, которая обрабатывает сладость.

Но сахар влияет на поведение так, как это не делает искусственный подсластитель. Команда Цукера провела тест с сахарной пудрой против подсластителя Acesulfame K, который используется в диетической содовой. Исследователи предлагали воду с подсластителем или с сахаром, мыши сначала пили обе, но в течение двух дней переключались почти исключительно на сахарную воду. «Мы рассуждали, что эта неутолимая мотивация, которую животное имеет для потребления сахара, а не сладости, может иметь нейронную основу», – говорит Цукер.

Сахарная цепь

Визуализируя активность мозга, когда грызуны потребляют сахар, а не искусственный подсластитель или воду, исследователи впервые определили область мозга, которая реагирует исключительно на сахар: каудальное ядро ​​одиночного тракта (cNST). Обнаруженное в стволе головного мозга, отдельно от того, где мыши обрабатывают вкус, cNST является центром информации о состоянии организма.

Область мозга мыши, известная как cNST (окрашена в желтый цвет сверху), реагировала на присутствие сахара, даже если он был введен непосредственно в кишечник. Tan et al. / Nature 2020

Команда определила, что путь к cNST начинается в слизистой оболочке кишечника. Там сенсорные молекулы вызывают сигнал, который проходит через блуждающий нерв, который обеспечивает прямую линию от кишечника к мозгу.

Эта схема кишечника к мозгу активируется одной формой сахара: глюкозой и подобным молекулам. Она игнорирует искусственные подсластители, но также пропускает некоторые другие типы сахара, особенно фруктозу, которая содержится во фруктах. Глюкоза является источником энергии для всего живого. Кстати, любители фруктов и нектаров – самые стойкие любители алкоголя в природе.

Несмотря на то, что его исследования на мышах, Цукер считает, что по сути, у людей существует такой же чувствительный к глюкозе путь.

«Раскрытие этой схемы помогает объяснить, как сахар напрямую влияет на наш мозг, чтобы стимулировать потребление», – говорит он. «Это также открывает новые потенциальные цели и возможности для стратегий, чтобы помочь сократить наш ненасытный аппетит к сахару».

doi.org/10.1038/s41586-020-2199-7

Вас также может заинтересовать:

Удаление гена предотвращает диабет 1 типа у мышей путем маскировки инсулин-продуцирующих клеток