El cerebro divide el proceso de alimentación en diferentes fases
Al parecer, la ingesta de alimentos se organiza a nivel neuronal de forma similar a una carrera de relevos: En el transcurso del proceso de ingesta, el testigo se pasa entre distintos equipos de neuronas hasta que finalmente nos hemos abastecido de la cantidad adecuada de energía. Esta es la conclusión a la que han llegado investigadores de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Nürnberg (FAU) en un estudio reciente. Se supone que el cerebro utiliza este complejo mecanismo para asegurarse de que no consumimos ni poca ni demasiada comida. Si no funciona correctamente, el resultado pueden ser trastornos alimentarios como la anorexia o los atracones.
imagen simbólica
computer generated picture
Los resultados aparecen en la revista Journal of Neuroscience. Para sobrevivir, necesitamos abastecernos regularmente de energía en forma de alimentos. Este proceso se coordina en el hipotálamo, un importante centro de control del cerebro. Recibe constantemente información importante de nuestro cuerpo y nuestro entorno, como si es de día o de noche o si nuestro nivel de azúcar en sangre está en un mínimo histórico.
A partir de estos datos, desencadena ciertos comportamientos innatos: nos vamos a la cama cuando es de noche y a la nevera cuando tenemos hambre. Pero, ¿cómo consigue el cerebro que no dejemos de comer en cuanto se nos pasa el primer antojo y los receptores de estiramiento del estómago informan de que ha llegado la comida? "Cuando comemos, pasamos muy rápidamente de un comportamiento que llamamos apetitivo a un comportamiento de consumo", explica el Prof. Dr. Alexey Ponomarenko, Jefe de la Cátedra de Neurofisiología de Sistemas del Instituto de Fisiología y Fisiopatología de la FAU. "Sabemos poco sobre cómo controla el cerebro la duración de esta fase de consumo.
Bajo la dirección del Profesor Ponomarenko, el equipo de la FAU, junto con colegas del Hospital Universitario de Colonia, investigó lo que ocurre en el cerebro durante el proceso de alimentación. Los investigadores se fijaron en el hipotálamo de los ratones. En principio, su estructura es muy similar a la de los humanos. "Analizamos la actividad eléctrica de una región específica del hipotálamo utilizando un método de IA", explica la matemática Mahsa Altafi, coautora principal del estudio interdisciplinar, que también trabaja en la Cátedra de Neurofisiología de Sistemas.
"Esto nos permitió determinar qué células nerviosas se disparan, es decir, generan impulsos eléctricos, en qué momentos del proceso de alimentación" Cuatro equipos de neuronas activas uno tras otro De este modo, los científicos pudieron identificar cuatro equipos diferentes de neuronas que se activan uno tras otro durante el proceso de alimentación. Por tanto, las redes de células nerviosas trabajan juntas de forma similar a los corredores de un equipo de relevos, que se despliegan en distintas fases de la carrera. "Sospechamos que estos equipos sopesan de forma diferente la información que reciben del cuerpo (sobre los niveles de azúcar en sangre, la cantidad de hormonas del hambre, el nivel de llenado del estómago)", afirma el profesor Ponomarenko. Así, el cuarto equipo presta más atención a los sensores de estiramiento, por ejemplo, que el primero.
"Los científicos también han investigado cómo se comunican entre sí las neuronas de cada equipo. Se sabe desde hace tiempo que las células nerviosas tienen un ritmo de actividad: Hay momentos en los que se excitan con especial facilidad y otros en los que apenas se disparan. Estas fases se alternan con regularidad, a menudo diez veces por segundo o más. Para comunicarse entre sí, las neuronas tienen que vibrar al mismo ritmo.
Es parecido a un walkie-talkie: ambos aparatos deben estar ajustados a la misma frecuencia, de lo contrario sólo se oye estática. "Ahora hemos podido demostrar que los equipos implicados en la ingesta de alimentos transmiten todos a las mismas frecuencias", afirma el profesor Ponomarenko. "Sin embargo, las redes neuronales responsables de otros comportamientos -como explorar el entorno o establecer contacto con congéneres- prefieren comunicarse por un canal diferente". Esto debería facilitar a las neuronas responsables de la conducta alimentaria el intercambio de información y la finalización del proceso de ingesta en el momento adecuado. También puede haber potencial terapéutico en este hallazgo: ya es posible influir en el ritmo de las células nerviosas desde el exterior, por ejemplo utilizando campos magnéticos oscilantes. Quizá esto podría utilizarse para mejorar la comunicación entre los "equipos de nutrición".
Si esto funciona, posiblemente se podrían aliviar los trastornos alimentarios; al menos esa es la esperanza a largo plazo. "En ratones, el comportamiento de oscilación de las neuronas se puede influir mucho más directamente mediante manipulaciones optogenéticas", explica el científico de la FAU. "En un estudio de seguimiento, ahora queremos investigar qué efectos tiene esto en su comportamiento alimentario".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria alimentaria y de bebidas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de la industria de alimentos y bebidas le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
