Історія Землі налічує понад 4,5 мільярда років і за цей час наша планета встигла стати домівкою для мільйонів видів живих організмів. Усі тварини споживають їжу і результати нового дослідження показують, що річ не лише в біологічній потребі. Схоже, ковтання саме по собі викликає приємні відчуття, що спонукає тварин, зокрема й людей, до споживання їжі, пише Science Alert.
Під час дослідження личинок плодових мушок (Drosophila) міжнародна група дослідників виявила, як ковтання їжі пов’язане з вивільненням у мозку серотоніну — хімічної речовини, що викликає приємні відчуття. Автори дослідження вважають, що отримані ними результати дають нове уявлення про те, як і чому їдять тварини. Якщо ці ж механізми присутні й у людей, нове відкриття може надати дивовижне розуміння нашого прагнення споживати їжу та напої.
Під час дослідження команда вивчила ентеральну нервову систему кишківника плодової мушки й пролила нове світло на життєво важливий акт ковтання — науковці описують цю поведінку, як одне з найважливіших рішень, яке має ухвалити тварина. За словами співавтора дослідження, нейробіолога Міхаеля Панкраца з Боннського університету в Німеччині, вони з командою хотіли докладніше дізнатися про те, як травна система взаємодіє з мозком під час споживання їжі.
Щоб пролити світло на цю взаємодію, вченим необхідно було зрозуміти, які нейрони беруть участь у цьому потоці інформації і як вони активуються. Результати дослідження перевершили всі очікування. Під час аналізу вчені розрізали одну з личинок плодової мушки на тисячі крихітних скибочок, а потім сфотографували їх під потужним мікроскопом. Це дало змогу картувати шляхи нейронів і зв’язки між ними.
Далі вчені використовували фото та комп’ютерне моделювання для створення тривимірної моделі. Це привело команду до відкриття біологічного механізму, відомого як рецептор розтягування, як у стравоході, який з’єднує рот зі шлунком.
Дослідження показує, що рецептор з’єднаний із шістьма певними нейронами в мозку личинки, які отримують інформацію про ковтальну дію і те, що саме з’їдається. Якщо в трубу потрапляє хороша їжа, мозок видає винагороду. За словами іншого співавтора дослідження нейробіолога Андреаса Схофса з Боннського університету, по суті, вони виявили, що нейрони здатні не тільки визначати, чи є щось їжею, чи ні, а й оцінювати її якість. Водночас серотонін виробляється лише в тому разі, якщо їжа якісна.
Зазначимо, що у плодових мушок загалом менше ніж 200 000 нейронів. Для порівняння, у людському мозку приблизно 100 мільярдів нейронів. Водночас складність цих тисяч нервових клітин означає, що вони можуть діяти як зменшена версія людського мозку. У результаті вчені часто проєктують результати досліджень на плодових мушках на людей.
На наступному етапі вчені планують з’ясувати, чи є така сама карта нейронів і вивільнення серотоніну в інших тварин. Зокрема й у людей.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».