{youtube}oym87kVhqm4{/youtube}

Ny forskning med mus kan øke vår forståelse av sammenhengen mellom tarm og hjerne, samt appetitt.

Hvis du noen gang har følt seg kvalmende før en viktig presentasjon, eller tåket etter et stort måltid, vet du kraften i gut-hjerneforbindelsen.

Forskere tror nå at et overraskende utvalg av forhold, inkludert appetittforstyrrelser, fedme, leddgikt og depresjon, kan få sin start i tarmen. Men det har ikke vært klart hvordan meldinger i denne såkalte "andre hjernen" spredte seg fra våre mage til vår cerebrum. I flere tiår trodde forskere at hormoner i blodet var den indirekte kanalen mellom tarm og hjerne.

Nylig forskning tyder på kommunikasjonslinjer bak den "gut-følelsen" er mer direkte og rask enn en diffusjon av hormoner. Ved hjelp av et rabiesvirus jakket opp med grønn fluorescens, spores forskere et signal som det reiste fra tarmen til hjernestammen til mus. De var sjokkerte for å se signalet krysse en enkelt synaps i løpet av 100 millisekunder-det er raskere enn et øye.

Raske synapser

"Forskere snakker om appetitt når det gjelder minutter til timer. Her snakker vi om sekunder, sier seniorforfatter Diego Bohórquez, en assisterende professor i medisin ved Duke University School of Medicine. "Det har dype implikasjoner for vår forståelse av appetitt. Mange av de appetittundertrykkende midler som er utviklet, målrettes saktevirkende hormoner, ikke hurtigvirkende synapser. Og det er trolig hvorfor de fleste av dem har mislyktes. "


innerself abonnere grafikk


Hjernen din tar imot informasjon fra alle fem sanser, berørings-, syne-, hørsels-, lukt- og smaksomme elektriske signaler, som beveger seg langs lange nervefibre som ligger under huden og muskler som fiberoptiske kabler. Disse signalene beveger seg raskt, og det er derfor duften av nybakte kaker ser ut til å treffe deg øyeblikket du åpner en dør.

Selv om tarmen er like viktig et sensorisk organ som øynene og øret, er det vel vitende når magen trenger en fylling, og det er nøkkelen til overlevelse. Forskerne trodde at de leverte sine meldinger med en multi-trinns, noe indirekte prosess.

Næringsstoffer i tarmen, tenkningen gikk, stimulerte frigjøringen av hormoner, som gikk inn i blodet minutter til timer etter å ha spist, og til slutt utøvde deres effekter på hjernen.

De var delvis rett. At tryptofan i kalkunmiddagen er beryktet for sin omdannelse til serotonin, hjernekjemikalien som gjør at du føler deg trøtt.

Men Bohórquez mistenkte at hjernen hadde en måte å oppleve signalene fra tarmen raskere. Han la merke til at sensoriske celler som fôret tarmen, delte mange av de samme egenskapene som deres fettere på tungen og i nesen. I 2015 publiserte han en landemerkeundersøkelse i Journal of Clinical Investigation viser at disse tarmcellene inneholdt nerveender eller synapser, noe som tyder på at de kan tappe inn i en slags neuralkrets.

Sjette sans?

I denne studien satte Bohórquez og hans team ut for å kartlegge det kretsløpet. Først pumpet postdoctoral stipendiat Maya Kaelberer et rabiesvirus som bærer et grønt fluorescerende merke i musens mage. Hun så at viruset hadde merket vagusnerven før de landde i hjernestammen, og viste at det var en direkte krets.

Deretter gjenskapte Kaelberer gut-hjernens nevrale krets ved å dyrke sensoriske tarmceller av mus i samme parabol med vagale nevroner. Hun så at nevronene kryper langs overflaten av parabolen for å koble til tarmcellene og begynne å brenne signaler. Når forskerteamet tilsatte sukker til blandingen, spredte avfyringsfrekvensen opp. Kaelberer målt hvor fort informasjonen fra sukker i tarmen ble kommunisert og var sjokkert over å finne at det var på rekkefølgen av millisekunder.

Det funnet at en nevrotransmitter som glutamat - som er involvert i å formidle andre sanser som lukt og smak - kan fungere som messenger. Sikkert nok, da forskerne sperret frigjøringen av glutamat i sensoriske tarmceller, ble meldingene tause.

Bohórquez har data som tyder på at strukturen og funksjonen til denne kretsen vil være den samme hos mennesker.

"Vi tror disse funnene skal være det biologiske grunnlaget for en ny forstand," sier Bohórquez. "En som tjener som inngangspunkt for hvordan hjernen vet når magen er full av mat og kalorier. Det gir legitimitet til ideen om "gut-følelsen" som en sjette følelse. "

I fremtiden er Bohórquez og hans team interessert i å finne ut hvordan denne nye forstanden kan skille mellom næringsstoffets og kaloriverdien av maten vi spiser.

Forskningen vises Sept. 21 i Vitenskap.

National Institutes of Health, en AGA-Elsevier Pilot Research Award, et UNC-senter for gastrointestinal biologi og sykdomsforskning, forsvarsforskningsavdeling for forskning, Hartwell Foundation, Dana Foundation, Grass Foundation og Howard Hughes Medical Institute finansierte studien.

kilde: Duke University

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon