В мышином мозге нашли нейроны, стимулирующие аппетит при похолодании.

Ответ на вопрос «почему от холода хочется есть» прост — потому что организму нужна энергия на самообогрев. У людей это может быть, не так очевидно, поскольку у нас есть одежда и отопление, хотя многие наверняка на собственном опыте что-то такое чувствовали. Но в целом все теплокровные при похолодании сталкиваются с одной проблемой — где взять калории на то, чтобы поддерживать температуру тела. Способы есть разные: меньше двигаться, чтобы энергия не уходила на мышечные усилия, загодя создавать запасы, внешние или внутренние в виде жира, или просто больше есть, когда вокруг становится холоднее.

(Фото: pure julia / Unsplash.com)

Но если, спрашивая «почему», мы имеем в виду конкретный нейронный механизм, связывающий ощущение холода с аппетитом, то тут очевидного уже мало. Только сейчас сотрудники Института Скриппса сумели найти в мозге нейронный центр, который стимулирует аппетит на холоде. Исследователи экспериментировали с мышами, которых держали в комнате с температурой 4°С; другие мыши для сравнения жили при температуре 23°С. У тех и у других измеряли интенсивность обмена веществ и следили, как часто они ищут еду. Как и ожидалось, на холоде у мышей обмен веществ усиливался, а за едой они выскакивали чаще; в промежутках между поисками еды мыши старались особо не суетиться, тихо сидя в безопасном углу. Причём искать добавочную еду они начинали не сразу, а спустя несколько часов после того, как оказывались в холодной комнате. То есть одного только ощущения холода было недостаточно, чтобы простимулировать аппетит.

С помощью методов, которые позволяют живьём наблюдать за активностью нейронов, в мышином мозге удалось обнаружить зону, в которой нейроны при понижении температуры начинали работать активнее. Остальной мозг старался работать сдержаннее, очевидно, ради той же экономии энергии. Но был участок, как только что было сказано, который на холоде начинал работать активнее, чем в тепле, причём не просто на холоде, а ровно перед тем, как мышь выскакивала за едой. Участок оказался мечевидным ядром таламуса, или зрительного бугра. Нейроны мечевидного ядра искусственным образом стимулировали или, наоборот, подавляли их активность — и мыши либо начинали чаще искать еду, либо, наоборот, забывали о ней. Любопытно, что и эти искусственные эффекты проявлялись только при пониженной температуре, то есть управление аппетитом из мечевидного ядра включалось только на холоде.

В статье в Nature говорится, что нейроны мечевидного ядра связаны со знаменитым прилежащим ядром, которое ещё называют центром удовольствия и которое входит в систему подкрепления. С системой подкрепления связаны разнообразные приятные ощущения, которые мы получаем, выполняя определённые действия. Вероятно, именно обещание удовольствия от еды заставляет мёрзнущую мышь выйти из энергосберегающего режима, то есть прервать сидение в углу, и отправиться за кормом.

Таламус, или зрительный бугор (точнее, бугры, потому что это парная структура) обычно называют сенсорным диспетчером мозга: он собирает информацию от всех органов чувств, кроме обонятельных рецепторов, и отправляет её другим нейронным центрам, которые могут быть в ней заинтересованы. Однако в последнее время появляются исследования, которые говорят о том, что задачи таламуса намного шире и сложнее простой сортировки сенсорных данных. Например, два года назад мы писали, что он помогает отделять надёжную информацию от ненадёжной, особенно, когда мозг не знает, как себя вести. А весной мы рассказывали о том, что таламус помогает превращать кратковременную память в долговременную. Теперь мы видим, что таламусу есть дело и до еды — может быть, тут и нет ничего удивительного, к нему ведь приходят и температурные ощущения тоже. Вероятно, сигнал поесть что-нибудь для тепла проще послать прямо от таламуса.

Вообще голод, аппетит и в целом система пищевого поведения, при всей кажущейся простоте («захотел поесть — поел»), обслуживается сложными нейронными механизмами с участием самых разных сигнальных молекул и нервных центров, вплоть до мозжечка. И в будущем мы, скорее всего, узнаем ещё про какие-нибудь зоны мозга, которые связаны с едой и про которые  никогда и не думали, что они управляют нашим желанием чего-нибудь пожевать.