Ученые выяснили, что на метаболизм влияет гиппокамп, один из центров памяти
В последнее время ученые все чаще говорят о том, что кишечник влияет на все процессы в организме, включая работу мозга и даже его старение. Правда, влияние оказывает не сам кишечник, и даже не бактерии, живущие в нем, а синтезируемые ими вещества, которые в последствии попадают в кровь. Однако и мозг в свою очередь тоже способен влиять на обмен веществ. Дело в том, что для нормальной работы мозга требуется много энергии, которую он получает из глюкозы. Причем мозг потребляет до половины от необходимой организму суточной дозы. Соответственно, при таком “энергопотреблении” мозг просто обязан контролировать данный процесс. Ученым давно известно, что гипоталамус оказывает влияние на обмен веществ, который, по сути, распределяет глюкозу между органами, не забывая о самом себе. Однако, как недавно выяснили американские ученые, есть еще один участок мозга, который тоже влияет на обмен веществ — это гиппокамп. Ранее считалось, что он отвечает только за память, являясь одним из главных ее центров, а также ориентацию в пространстве и некоторые другие процессы, которые никак не связаны метаболизмом.
Связь между гиппокампом и метболизмом обнаружили ученые Нью-Йоркского университета. Статья об этом опубликована в Nature. Проверить причастность гиппокампа к обмену веществ ученых подтолкнул тот факт, что отростки гиппокампа уходят в самые разные отделы мозга, включая и гипоталамус.
Ученые заметили, что периодически в гиппокампе появляется резкая волновая рябь – SPW-Rs. Она возникает в тот момент, когда мозг выполняет процессы, связанные с памятью. Но это не запоминание новой информации, а, скорее, восстановление данных, которые ранее попадали в мозг.
ранее ученые установили, что SPW-Rs возникают в процессе принятии решения. Опыт быо произведен на крысах. Их мозг генерировал SPW-Rs в тот момент, когда грызуны выбирали куда им пойти, вспоминая при этом и где они уже были. Также SPW-Rs возникает во сне, когда мозг восстанавливает полученную за день информацию и решает, какую следует переместить в долгосрочную память.
Гиппокамп крысы в разрезе. Благодаря ему ученые обнаружили этой части мозга влиять на метаболизм
Наблюдая за волнами SPW-Rs в гиппокампе грызунов, ученые параллельно следили за уровнем глюкозы в жидкости, окружающей клетки. Выяснилось, что спустя примерно 10 минут с момента возникновения резкой волновой ряби, вживленный под кожу датчик фиксировал падение уровня глюкозы примерно на 0,33 миллиграмма на 100 кубических сантиметров.
Ученые, заметив это, стимулировали возникновение SPW-Rs искусственно. Результат оказался таким же — количество глюкозы в межклеточной жидкости уменьшалось. Вполне возможно, что ее количество также сокращалось во всем теле, но это еще предстоит ученым проверить.
Импульс для снижения уровня глюкозы проходил через гипоталамус. Причем, когда нейронный путь обрывался между двумя этими отделами мозга, гиппокамп, ожидаемо, больше не влиял на уровень глюкозы.
Обнаруженный эффект пока несколько противоречит логике. Если бы, к примеру, мозг в связи с повышением своей активности посылал клеткам сигнал о необходимости прекратить поглощать глюкозу, ее уровень в межклеточной жидкости увеличивался бы, и кровь сразу перенесла ее в мозг. Тогда он мог бы подпитать себя дополнительной энергией. Такой механизм был бы логичен и понятен.
Ученые не могут дать ответ, зачем мозг уменьшает уровень глюкозы в межклеточной жидкости
Но гиппокамп влияет на глюкозу совсем по-другому. Складывается впечатление, что мозг посылает сигнал клеткам, наоборот, быстро поглотить глюкозу, которая их окружала. Почему так происходит, и какого эффекта добивается мозг от организма, пока непонятно. Ученые надеются получить ответ на этот вопрос в ближайшее время.
Однако результаты исследования дают четкое понимание того, что нервная деятельность имеет влияние на углеводный метаболизм. Кроме того, не исключено, что стимуляция волн SPW-Rs в мозге позволит нормализовать уровень глюкозы в крови и больных диабетом второго типа. Напомним, что клетки у таких людей перестают поглощать глюкозу. Однако речь о реализации этой идеи может идти только после того, как ученые разберутся почему и зачем мозг активизирует процесс снижения уровня глюкозы. Ну а пока для таких больных ученые предлагают другое эффективное решение — искусственную электронную поджелудочную.
© 2004-2020, «Техника и технологии». Все права защищены.
* XML, HTML | Реклама на сайте