Мозг определяет качество еды и выделяет серотонин, получая сигналы от пищевода

Исследователи Боннского и Кембриджского университетов обнаружили связь между сокращениями пищевода и выделением серотонина в мозге. Это открывает путь к разработке новых методов лечения расстройств пищевого поведения.

Серотонин – важнейший химический мессенджер. Он участвует, помимо прочих биологических функций, в контроле настроения. Например, может вызывать чувство эйфории. По этой причине его иногда называют "веществом хорошего настроения". Большая часть серотонина в организме выделяют клетки эпителия кишечника, в том числе в процессе переваривания и прохождения пищи. Но кишечный серотонин не попадает в мозг, а приятные ощущения возникают как раз при работе нейронов мозга. Как связан процесс приема пищи с этими нейронами, до сих пор было неизвестно.

За последние годы ученые многое узнали о важной связи между кишечником и мозгом. Особенно интересен процесс приема пищи, поскольку в этом процессе нервная система взаимодействует с сигналами окружающей среды (например, с запахом еды), с физиологическими и метаболическими сигналами.

Ученые из Боннского университета (Германия) и Кембриджского университета (Великобритания) сосредоточились на том, как взаимодействуют пищевод и мозг при проглатывании пищи.

Работа опубликована в журнале Current Biology.

Прием пищи относится к фундаментальным процессам, происходящих в организме. Он похож не только у всех животных, но и у животных и насекомых. Поэтому ученые взяли в качестве модели плодовую мушку дрозофилу. Ее мозг содержит не 100 миллиардов нейронов, как у человека, а всего 10-15 тысяч. Ученые сделали тысячи тончайших срезов личинки мушки, отсканировали их и "склеили" цифровую 3D-модель. Это позволило реконструировать все нейроны и нерв, который соединяет нервную систему желудочно-кишечного тракта личинки с мозгом.

Ученые обнаружили в пищеводе личинки своего рода "рецептор растяжения", который связан с группой из шести нейронов, вырабатывающих серотонин в мозге.

"Эти нейроны определяют: еда это или нет, и даже оценивают ее качество, – говорит соавтор работы Андреас Шуфс. – Они вырабатывают серотонин только в том случае, когда получают сигнал, что пища качественная".

Под "качественной пищей" исследователи подразумевают пищу, обладающую питательной ценностью, а не какую-то особо изысканную. Пища с питательными веществами воспринимается мозгом как награда, заставляя нейроны выделять серотонин, обеспечивающий "хорошее настроение" и аппетит личинок.

Этот механизм имеет фундаментальное значение для выживания, поэтому исследователи считают, что он, вероятно, присутствует и у людей. Если нейронное соединение пищевод-мозг действительно существует у людей, можно разработать новый способ лечения расстройств пищевого поведения, таких как анорексия или переедание. Хотя, как признают ученые, до этого еще далеко.