Para ilmuwan menemukan bagaimana rasa lapar meningkatkan pembelajaran tentang makanan pada tikus

tikus

Selama beberapa tahun terakhir, para detektif di Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) telah pergi ke pusat inisiatif untuk menentukan populasi kecil sel saraf di dalam otak yang memicu rasa lapar, tetapi bagaimana sel-sel ini dan sensasi yang tidak diinginkan. Rasa lapar yang mereka picu benar-benar mendorong hewan peliharaan untuk mencari dan mengonsumsi makanan tetap tidak menentu.

Sekarang, sebuah penelitian yang dirilis dalam jurnal Alam kehilangan cahaya baru pada pertanyaan jangka panjang ini. Dipimpin oleh Bradford B. Lowell, MD,Ph D., dari Divisi Endokrinologi di BIDMC, penelitian ini menggunakan desain mouse komputer yang dibuat secara genetik yang dibuat di BIDMC untuk mengekspos interaksi rumit antara sel-sel saraf yang mengontrol rasa lapar, kebiasaan, dan juga pembelajaran .

“Penemuan kami memberikan jawaban atas pertanyaan penting tentang bagaimana kami belajar mencari dan mengonsumsi makanan dan bagaimana rasa lapar meningkatkan pembelajaran tugas-tugas yang berorientasi pada memperoleh makanan,” kata Lowell, yang juga seorang guru kedokteran di Harvard Medical School. , penemuan kami pada akhirnya dapat menjelaskan apa yang salah dalam gangguan kelaparan seperti obesitas dan anoreksia nervosa.”

Berfokus pada sel saraf kelaparan AgRP – sub populasi kecil sel saraf yang terletak di hipotalamus otak yang bertanggung jawab untuk mengembangkan rasa lapar setelah periode kelaparan – Lowell dan rekan menggunakan desain mouse komputer yang dikembangkan BIDMC untuk memeriksa saraf tugas sel. Desain mouse komputer – di mana lebih dari 100 dokumen klinis telah dirilis – memungkinkan para ilmuwan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan sel saraf AgRP, menentukan apa yang mengaktifkan atau menonaktifkannya, dan juga memetakan tautannya ke berbagai area otak lainnya. .

“Dengan menggunakan model ini, kami dan yang lain menemukan beberapa waktu lalu bahwa neuron ini dihidupkan dengan berpuasa, menyebabkan rasa lapar, dan yang secara artifisial menyalakannya pada tikus yang baru saja diberi makan yang tidak akan makan, menyebabkan sejumlah besar makanan untuk dimakan, seperti tikus yang belum makan berhari-hari,” klaim penulis pertama Janet Berrios,Ph D., postdoctoral lainnya di BIDMC.

Selain itu, keberadaan makanan atau petunjuk yang terkait dengan keberadaan makanan akan segera mencegah tugas sel saraf, menghilangkan pengalaman lapar yang tidak diinginkan. Namun, jika makanan tidak dikonsumsi dalam waktu singkat, tugas saraf meningkat, mengembalikan rasa lapar ke tingkat sebelumnya.

Dalam penelitian kali ini, kelompok tersebut mendidik tikus yang dibuat untuk mengenali petunjuk makanan dengan menghubungkan lampu dengan aksesibilitas ke makanan, sama seperti anjing dapat dididik untuk menghubungkan suara pembukaan lemari dengan mendapatkan biskuit. Berkat tikus yang dibuat secara genetik, para ilmuwan mengamati bagaimana banyak tingkat kelaparan dan keberadaan petunjuk makanan mempengaruhi sel-sel saraf AgRP.

Seperti yang mereka antisipasi, mereka mengamati bahwa tidak makan mengaktifkan sel saraf AgRP, dan juga petunjuk makanan dalam pengaturan – melalui jaringan sel saraf di tempat lain dalam pikiran – pekerjaan untuk mencegah tugas AgRP. Tetapi sangat, ketika kelompok itu menutup jaringan ini, itu membuat tikus mengalami kesulitan besar mempelajari pekerjaan di mana petunjuk sensorik yang terhubung ke makanan digunakan untuk memimpin pembelian makanan.

Dari sini, para ilmuwan merekomendasikan bahwa puasa atau kelaparan – diakui untuk mengaktifkan sel-sel saraf AgRP dan juga sensasi lapar – menciptakan sensasi yang tidak diinginkan, atau permusuhan. Ketika petunjuk makanan dalam pengaturan mencegah tugas AgRP, itu juga mengurangi sensasi permusuhan, yang pada gilirannya berfungsi sebagai insentif yang cukup efektif untuk meningkatkan pembelajaran.

“Seolah-olah penurunan yang bermanfaat dan terkait isyarat sensorik ini dalam aktivitas neuron AgRP yang tidak menyenangkan mendorong mouse ke arah isyarat lingkungan dan tugas yang terkait dengan mendapatkan makanan,” klaim Lowell, yang mengingat bahwa rasa haus kemungkinan besar bekerja dengan cara yang sama, meskipun dengan berbagai pekerjaan yang disesuaikan. kumpulan sel saraf. “Implikasi yang jelas dari ide ini adalah bahwa hal itu menjelaskan mengapa diet begitu sulit—para pelaku diet terus-menerus terjebak dengan perasaan permusuhan ini. Jadi, singkatnya, tampaknya kita makan dan minum karena kita telah belajar bahwa ini mengurangi aktivitas neuron kekurangan ini, dan karenanya perasaan buruk yang terkait.”.