Традиционно ученые считали, что брюшной отдел блуждающего нерва передает в мозг только информацию о работе желудочно-кишечного тракта.
Исследователям Медицинской школы Icahn удалось открыть нейронную связь между кишечником, блуждающим нервом и мозгом, которая влияет на вкусовые предпочтения и мотивацию. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Авторы статьи доказали, что блуждающий нерв (10-я пара черепно-мозговых нервов) напрямую связан с удовольствием и мотивацией. Они обнаружили, что стимуляция правого блуждающего нерва в верхней части кишечника передает сигнал возбуждения в нейроны подкрепления, синтезирующие дофамин, которые находятся в черной субстанции (той самой области мозга, поражение которой вызывает болезнь Паркинсона).
Ветви блуждающего нерва имеют смешанное строение и содержат волокна, как обеспечивающие движения и чувствительность, так и регулирующие работу вегетативной нервной системы (она отвечает за работу внутренних органов и не подчиняется нашему разуму). Поэтому исследовательской группе, которой была интересна только сенсорная часть нервов, пришлось поискать подход, чтобы взаимодействовать именно с ней. В итоге они воспользовались комбинацией вирусно-молекулярных инструментов, которые позволили им воздействовать исключительно на сенсорные нейроны блуждающих нервов, обеспечивающие «чувством» желудок и верхнюю часть кишечника.
Метод, который они использовали в работе, называется «оптогенетика» и позволяет исследователям светом управлять активностью определенного набора нейронов, в мембраны которых с помощью вирусного вектора встроены светочувствительные белки.
Проведя серию экспериментов на мышах, ученые впервые показали, что правая и левая ветви блуждающего нерва асимметрично поднимаются в центральную нервную систему. Но это не единственное различие между ними.
Оказалось, что в чувствительном узле правой ветви десятой пары черепно-мозговых нервов находятся нейроны подкрепления, которые доставляет импульсы прямиком в мозг, связываясь с дофаминергическими нейронами черной субстанции. Причем, установили даже «связующего» – им оказалась область возле парабрахиальных ядер (ядра вкусовой чувствительности) в варолиевом мосту (часть ствола мозга).
Вот так информация о вкусной пище напрямую поступает к дофаминергическим нейронам, которые и отвечают за мотивацию и вкусовые предпочтения. Плюс к этому, парабрахиальные ядра пускают аксоны в миндалевидное тело – главную область мозга, формирующую наши эмоции. Теперь ясно, почему кусочек торта или сочный бургер вызывают такие вожделение и привязанность.
Нейроны же левого блуждающего нерва отвечают только за чувство сытости и наполнение желудка. Таким образом, каждая ветвь передаёт в головной мозг разную информацию.
Авторы отмечают, что обнаружение подобной регулирующей пищевое поведение функции у правой ветви блуждающего нерва открывает возможности для создания более эффективной терапии пациентов, страдающих эмоциональными и пищевыми расстройствами.
Текст: Алсу Бикбулатова