Почему во время беременности так сильно хочется определенных продуктов? Ответ может скрываться в работе серотониновых нейронов. Исследователи из Центра биомедицинских исследований Пеннингтона при LSU вместе с коллегами описали механизм мозга, который помогает объяснить, как беременность меняет пищевую мотивацию.
Совместную работу возглавили доктор Яньлин Хэ из Центра Пеннингтона, доктор Пинвэнь Сюй из Университета Иллинойса в Чикаго и доктор Чунмэй Ван из Медицинского колледжа Бэйлора. Результаты опубликованы в Nature Neuroscience.
Что изучали ученые
В центре внимания оказались нейроны, производящие серотонин, в области мозга под названием дорсальное ядро рафе. Исследователи проверили, как беременность влияет на активность этих клеток.
Оказалось, что во время беременности серотониновые нейроны становятся менее активными. Это усиливало поведение, похожее на тягу к еде, у животных моделей.
Ключевая роль ионного канала SK3
Ученые обнаружили, что при беременности повышается активность ионного канала калия SK3 в серотониновых нейронах. Этот канал помогает регулировать возбудимость клеток. Чем выше его активность, тем слабее становится активация серотониновых нейронов в дорсальном ядре рафе.
Чтобы проверить, действительно ли SK3 отвечает за изменения, исследователи провели серию тестов. Удаление SK3 именно из этих серотониновых нейронов предотвратило снижение нейронной активности, связанное с беременностью. Кроме того, это значительно уменьшило поведение, похожее на тягу к еде.
Обратный эксперимент дал зеркальный результат. Когда активность SK3 повышали у небеременных животных, у них появлялись изменения в нейронной активности и пищевом поведении, напоминающие состояние беременности.
Нейронный путь к системе вознаграждения
Команда также выявила нейронный путь, соединяющий серотониновые нейроны дорсального ядра рафе с вентральной тегментальной областью. Эта область мозга отвечает за вознаграждение и мотивацию.
Активация данного пути снижала тягу к еде у беременных животных. Подавление этого пути, напротив, усиливало такое поведение у небеременных.
Общая модель
В совокупности результаты складываются в следующую модель. Беременность повышает активность SK3. Это снижает активность серотониновых нейронов. Затем меняется сигнализация в мозговой цепи, связанной с вознаграждением. Как следствие, усиливается тяга к очень вкусной еде.
Работа опирается на предыдущие исследования, которые показывали связь пищевой тяги при беременности с изменениями в системе вознаграждения мозга.
Что это значит для людей
По словам доктора Хэ, открытие может в перспективе улучшить понимание причин, по которым некоторые женщины испытывают сильную тягу к еде и чрезмерно набирают вес во время беременности. Она возглавляет Лабораторию контроля гликемии и метаболизма мозга в Pennington Biomedical.
При этом исследователи подчеркивают осторожность. Результаты пока основаны на исследованиях на животных. Прямое вмешательство в работу серотонина во время беременности может нести риски. Нужны дальнейшие работы, чтобы понять, как гормональные и другие физиологические изменения при беременности влияют на активность SK3 и серотониновую сигнализацию.
Кроме того, ученые надеются собрать дополнительные данные клинических исследований на людях в PBRC. Это поможет определить, можно ли применить полученные результаты для профилактики материнского ожирения.
Исследование опубликовано в Nature Neuroscience.
