Regiunile creierului cunoscute cel mai bine pentru recunoașterea ororii potențiale a unui uragan ne ajută, de asemenea, să ne recunoască, să aprecieze și să clasifice hrana noastră, informează oamenii de știință.

celulele

Au descoperit că un grup de neuroni mari, de formă triunghiulară, în două structuri în formă de migdale de pe ambele părți ale creierului nostru, formează clici care ne ajută să ne bucurăm de experiența alimentară totală, de la recunoașterea unei banane până la anticiparea gustului și texturii sale, plasându-l corect în categoria alimentelor și poate chiar în subcategoria unui aliment pentru micul dejun.

„Cunoștințele noastre sunt categorice”, spune Dr. Joe Z. Tsien, neurolog în cadrul Departamentului de Neuroștiințe și Medicină Regenerativă la Colegiul Medical din Georgia la Universitatea Augusta și Georgia Research Alliance Eminent Scholar in Cognitive and Systems Neurobiology.

„Nu numai că creați o memorie de experiență specifică despre o banană, dar, aproape ca o bibliotecă, puneți aceste amintiri în categorii precum cărțile de benzi desenate sau science fiction”, spune autorul corespunzător al studiului în revista Neurobiology of Learning și Memorie.

Celulele sunt celule piramidale, iar creierul regionează cele două amigdale. Majoritatea cercetărilor care s-au făcut asupra amigdalelor sunt legate de frică, iar echipa lui Tsien se uita și la rolul lor în frică. Dar, în timp ce examinau răspunsul neuronal, au decis să se uite și la rolurile potențiale din emoțiile pozitive, cum ar fi experiența alimentară.

„Celulele piramidale sunt cele care ajută la diferențierea unei banane de o prăjitură și o plasează în categorii precum micul dejun sau prânzul”, spune Tsien. „Ele oferă o organizare structurală pentru cunoașterea de la un anumit aliment, la o categorie de alimente până la conceptul general de alimente.”

Celulele piramidale funcționează, de asemenea, ca un receptor, preluând informații despre alimentele de la papilele gustative de pe limba noastră și mirosul de biscuiți, apoi difuzând informațiile pe care le colectează către alte părți ale creierului. Nu se știe cum s-au organizat pentru aceste numeroase sarcini.

Când totul merge bine cu circuitele neuronale precablate, recunoaștem o banană ca fructe și alimente, știm că ne place și o mâncăm de obicei la micul dejun. Interneuronii din apropiere ajută neuronii mari din aceste circuite să vorbească între ei și ajută la moderarea activității lor.

Când nu funcționează bine, este posibil să avem o tulburare alimentară care ne determină să mâncăm compulsiv sau invers, să nu mâncăm.

În plus față de înțelegerea mai bună a modului în care creierul nostru procesează alimentele, oamenii de știință cred că munca lor poate oferi într-o zi o perspectivă asupra acestor tulburări alimentare dificil de tratat.

Câteva studii anterioare au indicat că baza amigdalelor are un rol în experiența alimentară, dar modul în care neuronii noștri se aliniază pentru a reprezenta experiența a fost cam necunoscut, spune Tsien.

Pentru aceste studii, oamenii de știință au analizat răspunsul celulelor piramidale la șoareci care consumă liber biscuiți, orez, lapte și apă, precum și răspunsul interneuronilor conectați la aceștia.

„Interneuronii sunt ca un gardian”, spune el, cu multă putere, observând că disfuncționalitatea lor poate duce și la probleme precum convulsiile.

Au descoperit că marea majoritate a neuronilor piramidali și-au crescut focul ca răspuns la un singur produs alimentar, altele la diferite combinații precum biscuiți și orez sau biscuiți și lapte. Doar un mic procent din neuroni au răspuns la toate cele trei alimente, iar cele care au răspuns la apă.

Aproximativ o treime din neuronii care și-au crescut focul ca răspuns la alimente au răspuns la lapte, probabil din cauza rolului său important în dezvoltarea sănătoasă continuă după naștere, scriu oamenii de știință. Durata focului crescut al celulelor piramidale s-a corelat în general cu cât a durat șoarecii să mănânce mâncarea.

De asemenea, atunci când șoarecii au mâncat mai multe dintre aceleași produse alimentare consecutiv, cum ar fi consumarea mai multor pelete de orez, entuziasmul neuronului piramidal care a recunoscut că alimentele au început să se diminueze. Acest lucru probabil explică de ce șoarecii - ca mulți oameni - preferă o selecție de alimente pe măsură ce mănâncă, spune Tsien.

Interneuronii, pe de altă parte, nu s-au entuziasmat prea mult cu privire la anumite alimente specifice, observă oamenii de știință, dar erau mai încântați să mănânce biscuiți decât să bea lapte, răspuns pe care intenționează să îl urmărească în continuare prin includerea mai multor alimente solide și lichide pentru a vedea dacă răspunsul la cele două elemente continuă să se mențină. Interneuronii s-au concentrat în schimb pe experiența alimentară mai largă.

Ansamblul de celule axat pe produse alimentare raportat de Tsien și colegii săi este o structură organizațională fundamentală pentru creier care reflectă teoria sa de conectivitate. Teoria, publicată pentru prima dată în revista Trends in Neurosciences în 2015, oferă un algoritm de bază care ne ajută să înțelegem cum neuronii se aliniază în creierul nostru pentru a dobândi și a folosi cunoștințele despre experiențele de viață de la mâncare la prieteni. Ulterior, el și colegii săi au identificat 15 clici diferite în amigdale implicate în recunoașterea și clasificarea diferitelor alimente consumate.

Tsien spune că aceste clici se formează în timpul dezvoltării aproape ca și când așteaptă să experimenteze acea banană sau biscuiți. El observă că se îndoiește că cei dintre noi, cu o dietă mult mai variată sau chiar exotică, au semnificativ mai multe celule piramidale sau clici.

Tsien spune că camicile sunt pre-cablate în timpul dezvoltării, deoarece apar și încep să răspundă imediat la alimente. Structura celulară piramidală individuală a perseverat chiar și atunci când receptorul NMDA, un comutator principal pentru învățare și memorie, a fost dezactivat.

Celulele piramidale sunt unele dintre cele mai mari neuroni din corp și sunt neuroni excitatori, ceea ce înseamnă că, de obicei, necesită o acțiune. "În general vorbind, în orice circuit neuronal dat există celule excitatorii și există, de asemenea, celule inhibitoare pentru a oferi un echilibru", spune Tsien.

Creierul are aproximativ 86 de miliarde de neuroni și fiecare neuron poate avea zeci de mii de sinapse sau conexiuni cu alți neuroni, ceea ce ajută la explicarea potențialului aparent nesfârșit al creierului.

Amigdalele se găsesc adânc în interiorul creierului de ambele părți ale capului în aproximativ aceeași vecinătate cu urechile și sunt cel mai larg asociate cu memoria, procesând emoții precum supraviețuirea și frica și chiar libidoul nostru. Mai recent, există dovezi că joacă un rol în atribuirea valorii - bune sau rele - și în comportamentul de dependență. Există unele dovezi de laborator, celulele din amigdale răspund, de asemenea, la lucruri precum sarea și zaharoza, precum și la temperatură și textură.