Во всём мире наблюдается рост уровня ожирения, поэтому важно понять, как высококалорийные диеты влияют на мозг и поведение человека. Последние исследования показали, что злоупотребление жирной пищей изменяет функцию «центров вознаграждения» в мозге. Однако мало что известно о том, как отличаются эти центры у людей, склонных к ожирению, и у тех, кто устойчив к набору лишнего веса. Решение данного вопроса и легло в основу эксперимента, который проводился на лабораторных крысах.
В исследовании участвовали крысы-самцы, склонные к ожирению и устойчивые к нему. Животных разделили на три группы:
- В первую вошли те, кого кормили стандартной лабораторной едой;
- У вторых был свободный доступ к нездоровой пище;
- В третьей грызунов кормили вредной едой, но с перерывами в питании.
Рацион нездоровой пищи состоял из картофельных чипсов и печенья, арахисового масла и стандартного лабораторного питания, которое имитировало высококалорийную диету с высоким содержанием жиров, характерную для человека.
Поведенческие эксперименты включали:
- Павловское обусловливание — крысы учились связывать определенный сигнал с получением пищевых гранул;
- Инструментальное обучение — животные учились нажимать на рычаг, чтобы получить гранулы;
- Тесты на свободное потребление — измерялось, сколько гранул съедали крысы, когда у них был свободный доступ к еде.
Чтобы изучить изменения в функциях мозга, исследователи сосредоточились на передаче CP-AMPA-сигналов в прилежащем ядре мозга. Опыт выявил поведенческие и нервные изменения, вызванные употреблением вредной пищи. В поведенческих тестах все грызуны продемонстрировали похожую мотивацию к работе, когда предполагалось вознаграждение в виде питания. Но в инструментальных тестах на реакцию выявились различия. У крыс, которых кормили нездоровой пищей, было меньше нажатий на рычаг, что указывает на меньшую мотивацию к поиску еды.
Однако когда после вредного питания следовал период депривации, последние подопытные грызуны начали активнее нажимать на рычаги, то есть у них повышалась мотивация к поиску пищи. У крыс, устойчивых к ожирению, не наблюдалось существенных изменений в поведении после лишения их нездоровой еды. Тесты на свободное потребление подтвердили эти выводы: животные, склонные к ожирению, после периода ограничения в еде потребляли больше пищевых гранул по сравнению с теми, кто постоянно кормился вредной едой или стандартным рационом.
Электрофизиологические исследования позволили понять нейронные механизмы этих изменений в поведении. У крыс, склонных к ожирению, после лишения нездоровой пищи обнаружили повышенную передачу CP-AMPA в прилежащем ядре, но не у грызунов, устойчивых к ожирению. Этот эффект был специфичен для сигналов медиальной префронтальной коры, но не базолатеральной миндалины.
Эти результаты свидетельствуют о том, что вредное питание в анамнезе и последующая депривация могут привести к значительным нервным и поведенческим изменениям, особенно у лиц, склонных к ожирению. Исследование подчеркивает важность понимания того, как вызванная диетой пластичность путей вознаграждения мозга способствует развитию ожирения, и предлагает потенциальные цели для вмешательств, направленных на смягчение последствий вызывающих ожирение диет.
Тем временем ученые выяснили, что собаки могут чувствовать, когда у человека стресс. Им тоже становится от этого не по себе.
