به گزارش ایمنا، حیوانات از حس بویایی خود برای یافتن غذا، بوییدن جفت و احساس خطر استفاده می‌کنند، اما دقیقاً چه چیزی در مورد بوی غذا وجود دارد که می‌گوید مرا انتخاب کن؟
بررسی پژوهشگران مدرسه پزشکی هاروارد جذب غذا و نحوه توجه موش‌های زنده نسبت به یک ماده دیگر را نشان می‌دهد. پژوهشگران در این پروژه، مسیری را شناسایی کردند که باعث جذب شدن به بوی غذا می‌شود.
این گروه پژوهشی در بررسی‌های خود بر یک مولکول سیگنال‌دهنده موسوم به "neuropeptide-Y" یا "NPY" تمرکز کردند که در ناحیه تالاموس مغز وجود دارد و طیفی از عملکردهای فیزیولوژیک را انجام می‌دهد.
"استفان لیبرلز"(Stephen Liberles)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این پژوهش نشان می‌دهد که نورون‌های خاص به واسطه انتشار یک انتقال‌دهنده عصبی موسوم به NPY در تالاموس، به حالت گرسنگی گوش می‌دهند.
تصمیم‌گیری میان غذا و عشق
"نورا هوریو"(Nao Horio)، از پژوهشگران این پروژه گفت: هم بوی غذا و هم فرومون‌های جنسی برای موش‌ها جذاب هستند، اما با چرخه‌های فیزیولوژیکی متفاوتی ارتباط دارند. این موضوع نشان می‌دهد که بوها، مدارهای عصبی موازی را که بر اساس نیازهای فیزیولوژیکی شکل گرفته‌اند، فعال می‌کنند.
هوریو برای تعیین دقیق مسیری که به موش‌ها توانایی می‌دهد تا بر اساس نیاز تصمیم‌گیری کنند، آزمایشی انجام داد. او برای شروع، موش‌ها را در محفظه‌ای قرار داد که دو درگاه بو داشت؛ یکی از آنها بوی غذا و دیگری فرومون‌های جنس مخالف را منتشر می‌کرد. هوریو زمانی که موش برای توقف در هر درگاه سپری کرده بود، یادداشت کرد. زمان توقف بیشتر، ترجیح دادن منبع بو را نشان می‌داد.
پژوهشگران دریافتند که بوی غذا و فرومون‌ها برای موش‌های تغذیه شده، به صورت مشابهی جذاب هستند، اما موش‌های گرسنه علاقه زیادی به بوی غذا دارند. موش‌های تغذیه شده که پیشتر در نزدیکی جنس مخالف قرار گرفته بودند، ترجیح خود را در مورد فرومون‌های جنسی نشان دادند؛ در حالی که موش‌های گرسنه این کار را نکردند. چرا گرسنگی، انتخاب را تغییر داد؟
واضح‌سازی شیمی جذب مواد غذایی
نورون‌های موجود در هیپوتالاموس، مولکولی موسوم به "AGRP" را منتشر می‌کنند. این نورون‌ها محرک میل به غذا هستند.
پژوهشگران برای بررسی نورون‌های ترشح‌کننده AGRP، از روش موسوم به "اپتوژنتیک"(Optogenetics) که به آنها امکان می‌دهد تا نورون‌ها را با استفاده از نور، فعال و غیرفعال کنند. آزمایش‌ها نشان داد که فعال‌سازی نورون‌های ترشح‌کننده AGRP، موش‌ها را به بررسی بوی مواد غذایی سوق می‌دهد.
نورون‌های ترشح‌کننده AGRP، شاخه‌هایی دارند که گسترش می‌یابند؛ به همین دلیل این سوال برای پژوهشگران ایجاد شد که کدام یک از نواحی مغز در این فرآیند تحریک می‌شوند. آزمایش‌های
بیشتر نشان داد که چندین پایانه نورونی AGRP در سراسر مغز فعال شده‌اند، اما فقط پایانه‌های واقع در تالاموس، ترجیح دادن بوی غذا را تغییر دادند.
پس از این آزمایش، موش‌هایی که گرسنه نبودند نیز به سوی غذا جذب شدند. برعکس، خاموش کردن انتشار AGRP در این ناحیه از تالاموس، جذب شدن به بوی غذا را در موش‌های گرسنه کاهش داد.
لیبرلز گفت: این پژوهش موجب شد تا ما به این باور برسیم که تحریک مداوم نورون‌های منتشرکننده AGRP، جذب شدن به بوی غذا به واسطه سیگنال‌دهی نورون‌ها را افزایش می‌دهد.
مانع نهایی، درک این موضوع بود که آیا سه انتقال‌دهنده عصبی AGRP، NPY و GABA، برای جذب بوی مرتبط با گرسنگی مورد نیاز هستند و در صورت مثبت بودن پاسخ، کدام یک از آنها مورد نیاز است.
لیبرلز و هوریو برای فهمیدن این موضوع، آزمایش‌ها را با سه گروه از موش‌ها تکرار کردند. همه موش‌ها از نظر ژنتیکی اصلاح شدند تا فاقد این انتقال‌دهنده‌های عصبی باشند.
موش‌های گرسنه فاقد AGRP و GABA، همچنان جذب بوی غذا شدند، اما موش‌های گرسنه فاقد NPY چه در حالت سیری و چه در حالت گرسنگی، بیش از بوی غذا به سوی فرومون‌ها جذب شدند.
علاوه بر این موش‌های فاقد گیرنده خاص NPY موسوم به NPY5R، جذب شدن ناشی از گرسنگی به بوی غذا را از دست دادند.
موش‌های فاقد NPY پس از قرار گرفتن در نزدیکی جفت، بیش از غذا به سوی فرومون‌ها جذب شدند. این یافته‌ها نشان می‌دهند که مکانیسم‌های دیگری به غیر از NPY نیز در تحریک واکنش بویایی نسبت به فرومون‌ها نقش دارند.
این پژوهش نشان می‌دهد که حالت گرسنگی، سیگنال‌دهی پیچیده‌ای را آغاز می‌کند که با اشتهاآور کردن بوی مواد غذایی، حیوانات را به سوی تغذیه سوق می‌دهد و غذا را به گزینه جذاب‌تری در مقایسه با سایر گزینه‌ها تبدیل می‌کند.
پژوهش‌های آینده، نحوه عملکرد NPY را در برخی از مدارهای بویایی و اینکه حیوانات چگونه یاد می‌گیرند غذاها را با بوی خاصی مرتبط سازند، مورد بررسی قرار خواهند داد.
این پژوهش در مجله "Nature" به چاپ رسید.
منبع: ایسنا
نظر شما