Чому нам подобається гірка кава: вчені відкрили новий зв’язок між кишківником і мозком

Багато людей не одразу звикають до чорної кави через її виражену гіркоту. Однак з часом цей напій може стати одним із найулюбленіших.

Про це йдеться в дослідженні команди Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, опублікованому 4 листопада в журналі Nature.

Як кишківник впливає на смакові вподобання

У центрі відкриття — дофамін, який бере участь у формуванні мотивації, відчуття задоволення та навчанні. Раніше дослідники переважно звертали увагу на швидкі викиди цієї речовини, що виникають у відповідь на приємні подразники, наприклад вигляд улюбленої страви.

Однак нова робота присвячена іншому механізму — повільнішому дофаміновому сигналу, який виникає у відповідь на процеси всередині організму.

Він допомагає мозку визначити, чи принесла спожита їжа користь, і поступово пов’язати її смак із позитивними наслідками.

За словами провідного автора дослідження, фізіолога Закарі Найта, саме цей механізм може пояснювати, як люди починають отримувати задоволення від продуктів, які спочатку здавалися їм неприємними.

Наприклад, якщо мозок пов’язує смак гіркої кави з дією кофеїну, з часом напій може сприйматися привабливішим.

Що відбувається в організмі після їжі

Коли їжа потрапляє до травної системи, спеціальні рецептори розпізнають поживні речовини, зокрема цукри та жири. Після цього інформація передається до мозку, де запускається повільна дофамінова реакція. Вона може наростати й тривати кілька хвилин.

Щоб дослідити цей процес, науковці провели експерименти на мишах. Закарі Найт разом із колегою Джеймсом Ґроувом вводили тваринам поживні речовини безпосередньо в шлунок, одночасно відстежуючи активність дофаміну в різних ділянках мозку.

Для експериментів використовували підсолоджену воду та рідину, схожу на молочний коктейль. Такий метод дозволив відокремити реакцію організму на поживні речовини від відчуття смаку.

У результаті дослідники зафіксували сильний і тривалий викид дофаміну в передній базолатеральній мигдалині — частині мигдалеподібного тіла, яка бере участь в емоційних реакціях і формуванні асоціацій.

Як науковці перевірили механізм

Після виявлення дофамінового сигналу дослідники перевірили, чи впливає він безпосередньо на здатність тварин навчатися нових смаків.

Спочатку вони заблокували досліджуваний шлях у мишей. Тварини продовжували нормально їсти, однак втратили здатність засвоювати зв’язок між новим смаком і надходженням калорій.

В іншому експерименті мишам давали скуштувати смак, який не містив поживних речовин, а потім штучно активували дофамінові нервові волокна в передній базолатеральній мигдалині.

Попри відсутність калорій, тварини починали віддавати перевагу цьому смаку.

Таким чином, дослідники встановили, що штучна активація відповідного дофамінового механізму може відтворити сигнал, який зазвичай виникає після надходження поживних речовин до кишківника.

Це свідчить про важливу роль такого механізму в запам’ятовуванні смаків, пов’язаних із корисними для організму наслідками.

Вчені виявили несподівану особливість мозку

Дослідники також спробували з’ясувати, чи працює подібний механізм у людей. Для цього вони проаналізували результати попередніх досліджень із використанням методів візуалізації мозку.

В одній із робіт за допомогою позитронно-емісійної томографії вивчали реакцію 13 чоловіків після вживання молочного коктейлю або напою без калорій. Виявилося, що надходження поживних речовин супроводжувалося особливо вираженим викидом дофаміну в лівій передній базолатеральній мигдалині.

В іншому дослідженні за участю 38 дорослих за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії відстежували активність мозку після вживання глюкози. Результати також показали посилення активності в цій ділянці.

Окремо науковців зацікавила різниця між півкулями мозку. І в людей, і в мишей реакція на поживні речовини була значно сильнішою зліва, ніж справа.

Чому виникає така асиметрія, поки що невідомо. Дослідники планують продовжити вивчення цього явища.

Чи зможуть вчені змінювати харчові звички людей

Відкриття може допомогти краще зрозуміти не лише формування смакових уподобань, а й механізми, які впливають на апетит та харчову поведінку.

Зокрема, науковці припускають, що з цим процесом можуть бути пов’язані препарати класу GLP-1. Вони імітують дію гормону, який природним чином виробляється кишківником, і здатні впливати на апетит.

Втім, у межах нового дослідження дію таких препаратів не перевіряли. Тому поки що невідомо, чи впливають вони безпосередньо на відкритий дофаміновий шлях.

Закарі Найт припускає, що одним із можливих механізмів їхньої дії може бути послаблення сигналів винагороди, які мозок отримує після надходження поживних речовин до травної системи. У такому разі їжа може здаватися менш привабливою.

Науковці наголошують, що це поки лише гіпотеза. Водночас результати роботи відкривають перспективу нових підходів до корекції харчової поведінки.

У майбутньому дослідники сподіваються з’ясувати, чи можна впливати не тільки на апетит і відчуття ситості, а й на те, як мозок навчається отримувати задоволення від певних смаків. Це потенційно допоможе змінювати харчові звички людей і формувати нові вподобання.

Пов’язані теми Кава