اكتشف علماء من جامعة كولومبيا خلايا عصبية متخصصة في أدمغة الفئران التي تأمر الحيوانات بالتوقف عن الأكل.
على الرغم من أن العديد من الدوائر العصبية في الدماغ معروفة بدورها في مراقبة تناول الطعام، إلا أن الخلايا العصبية في تلك الدوائر لا تتخذ القرار النهائي بالتوقف عن تناول الوجبة. الخلايا العصبية التي اكتشفها العلماء في جامعة كولومبيا، وهي عنصر جديد في هذه الدوائر، تقع في جذع الدماغ، أقدم جزء من دماغ الفقاريات. قد يؤدي اكتشافهم إلى علاجات جديدة للسمنة.
وقال ألكسندر نيكيتو، الطبيب والعالم في كلية الأطباء والجراحين بجامعة كولومبيا، الذي قاد البحث مع سريكانتا شودري، الباحث المساعد في مختبر نيكيتو: “هذه الخلايا العصبية تختلف عن أي خلية عصبية أخرى تشارك في تنظيم الشبع”. وأضاف: “الخلايا العصبية الأخرى في الدماغ عادة ما تكون مقيدة بمراقبة الطعام الذي يوضع في أفواهنا، أو كيف يملأ الطعام الأمعاء، أو التغذية التي نحصل عليها من الطعام. الخلايا العصبية التي اكتشفناها مميزة في أنها تبدو وكأنها تدمج كل هذه المعلومات المختلفة وأكثر”.
الخلايا الموجودة في جذع الدماغ
قرار التوقف عن تناول الطعام هو ظاهرة مألوفة. يقول نيكيتو: “يحدث هذا في كل مرة نجلس فيها لتناول وجبة: في مرحلة معينة أثناء تناولنا للطعام، نبدأ في الشعور بالشبع، ثم نصبح أكثر شبعًا، ثم نصل إلى مرحلة نفكر فيها، حسنًا، هذا يكفي”.
كيف يعرف الدماغ متى أصبح الجسم قد حصل على ما يكفي – وكيف يتعامل مع هذه المعلومات للتوقف عن الأكل؟
كان الباحثون الآخرون قد تتبعوا الخلايا المسؤولة عن اتخاذ القرار إلى جذع الدماغ، لكن الأدلة توقفت هناك.
قام نيكيتو وشودري باستخدام تقنيات جديدة لخلية واحدة تجعل من الممكن النظر إلى منطقة من الدماغ والتعرف على أنواع مختلفة من الخلايا التي كانت حتى الآن من الصعب تمييزها عن بعضها البعض.
يقول نيكيتو: “تسمح لك هذه التقنية – التصنيف الجزيئي المحدد مكانيًا – برؤية الخلايا في مكانها في جذع الدماغ ومعرفة تكوينها الجزيئي”.
أثناء تصنيفهم لمنطقة من جذع الدماغ المعروفة بمعالجة الإشارات المعقدة، اكتشف الباحثون خلايا لم يتم التعرف عليها من قبل والتي كانت تشترك في خصائص مشابهة للخلايا العصبية الأخرى التي تشارك في تنظيم الشهية. وقالوا: “أوه، هذا مثير. ماذا تفعل هذه الخلايا العصبية؟”
الخلايا العصبية تتعقب كل قضمة
لرؤية كيف تؤثر الخلايا العصبية على الأكل، قام الباحثون بتعديل الخلايا العصبية بحيث يمكن تشغيلها وإيقافها بواسطة الضوء.
عندما تم تفعيل الخلايا العصبية بواسطة الضوء، تناولت الفئران وجبات أصغر بكثير. وقد تحدد شدة التفعيل مدى سرعة توقف الحيوانات عن الأكل. يقول شودري: “من المثير للاهتمام أن هذه الخلايا العصبية لا تشير فقط إلى التوقف الفوري؛ بل تساعد الفئران في إبطاء وتيرتها في تناول الطعام تدريجيًا”.
كما قام نيكيتو وشودري بدراسة كيفية تأثير دوائر الأكل والهرمونات الأخرى على الخلايا العصبية. وجد الباحثون أن الخلايا العصبية تم إيقافها بواسطة هرمون يزيد من الشهية وتم تفعيلها بواسطة مادة منبهة لـ GLP-1، وهي فئة من الأدوية التي أصبحت شائعة في علاج السمنة والسكري. أظهرت هذه التجارب أن هذه المدخلات ساعدت الخلايا العصبية في تتبع كل قضمة تناولتها الفئران.
يقول نيكيتو: “بشكل أساسي، يمكن لهذه الخلايا العصبية أن تشم الطعام، وترى الطعام، وتشعر به في الفم والأمعاء، وتفسر جميع الهرمونات التي يتم إفرازها استجابة لتناول الطعام”. وأضاف: “وفي النهاية، تستخدم كل هذه المعلومات لتقرر متى يكون قد حان الوقت للتوقف”.
التشابه مع البشر
على الرغم من أن الخلايا العصبية المتخصصة تم العثور عليها في الفئران، يقول نيكيتو إن موقعها في جذع الدماغ، وهو جزء من الدماغ الذي هو نفسه في جميع الفقاريات، يشير إلى أنه من المرجح جدًا أن يكون لدى البشر نفس الخلايا العصبية.
ويضيف نيكيتو: “نعتقد أن هذه هي نقطة دخول جديدة لفهم معنى الشعور بالشبع، وكيف يحدث ذلك، وكيف يتم استخدامه لإنهاء الوجبة”. وتابع قائلاً: “ونأمل أن يتم استخدام هذا الفهم في علاجات السمنة في المستقبل”.
مصدر القصة: المواد مقدمة من مركز كولومبيا الطبي في إيرفينغ. ملاحظة: قد يتم تعديل المحتوى من حيث الأسلوب والطول.
تمت الترجمة إلى العربية بواسطة قسم التحرير في كليك إف إم