La nourriture est-elle savoureuse ? Demandez à votre cerveau !
Le plaisir de manger - mais quand est-ce suffisant ?
Savoir quand il est temps de manger - et quand il faut arrêter de manger - est important pour survivre et rester en bonne santé, pour les humains comme pour les animaux. Des chercheurs de l'Institut Max Planck pour l'intelligence biologique ont étudié la manière dont le cerveau régule le comportement alimentaire chez la souris. L'équipe a découvert que l'hormone ghréline active des cellules nerveuses spécialisées dans une région du cerveau appelée amygdale. Dans cette région, l'interaction entre la ghréline et les neurones spécialisés favorise la consommation de nourriture et transmet la faim ainsi que les sensations agréables et gratifiantes associées à l'alimentation.
Le plaisir de manger - mais quand est-ce suffisant ? Une étude vient de montrer que l'hormone ghréline et des neurones spécialisés régulent la prise de nourriture et le sentiment de récompense qui lui est associé.
MPI für biologische Intelligenz / Julia Kuhl
La faim est une sensation puissante qui a des fondements biologiques importants. Elle signale à l'organisme qu'il doit chercher de la nourriture, un comportement crucial pour éviter la famine et assurer la survie. Lorsque nous avons faim, nous avons envie de manger - et lorsque nous parvenons enfin à manger, notre corps nous récompense par des sensations agréables et un état de bonheur général.
Un réseau de circuits cérébraux et de voies de signalisation orchestre le comportement alimentaire des humains et des animaux et suscite les sensations qui y sont associées. L'un des acteurs centraux de ce réseau est l'hormone ghréline. Elle est libérée par les cellules de l'estomac lorsque les humains et les animaux ont faim ou sont à jeun, et favorise le comportement alimentaire.
Le département de Rüdiger Klein à l'Institut Max Planck pour l'intelligence biologique étudie les réseaux cérébraux qui sous-tendent le comportement alimentaire chez la souris. À cette fin, les chercheurs ont procédé à une analyse approfondie des différents types de cellules dans une région du cerveau connue sous le nom d'amygdale centrale. "Auparavant, l'amygdale avait surtout été étudiée dans le contexte de sentiments tels que la peur et la récompense, alors que l'on pensait que la régulation de l'alimentation se produisait dans d'autres parties du cerveau, telles que l'hypothalamus", explique Christian Peters, chercheur postdoctoral dans le département.
Peters et ses collègues ont analysé des cellules individuelles dans l'amygdale centrale, en étudiant les molécules d'ARN messager - les copies de travail des gènes de la cellule. L'analyse a révélé que les cellules sont organisées en neuf groupes différents. Certains de ces groupes favorisent l'appétit tandis que d'autres l'inhibent, et ils ajustent leur production d'ARN messagers lorsque les souris sont nourries ou à jeun.
"Nous avons maintenant une bien meilleure compréhension de la diversité des types de cellules et des processus physiologiques qui favorisent l'alimentation dans l'amygdale centrale", déclare Rüdiger Klein. "Nos recherches révèlent pour la première fois que la ghréline, l'hormone de la faim, agit également sur les cellules de l'amygdale centrale. Elle y active un petit sous-ensemble de groupes de cellules, marqués collectivement par la présence de la protéine Htr2a, afin d'augmenter l'alimentation.
Les scientifiques ont constaté que les neurones Htr2a s'activaient après un jeûne d'une nuit ou lorsqu'ils étaient stimulés par l'hormone ghréline. Les cellules ont également réagi lorsque les chercheurs ont présenté de la nourriture aux souris. "Nous pensons que la ghréline remplit plusieurs fonctions", explique Christian Peters. "Lorsque les souris ont faim, la ghréline active les régions cérébrales appétissantes pour prédisposer les animaux à manger. En outre, l'hormone renforce l'activité des circuits cérébraux, tels que l'amygdale, qui confèrent des récompenses, ce qui constitue probablement une incitation à consommer davantage de nourriture." Ainsi, la ghréline augmente l'appétence de la nourriture proportionnellement au degré de satiété des souris.
Après un régime de jeûne, lorsque les animaux avaient très faim, l'activité des neurones Htr2a n'était pas nécessaire pour commencer à se nourrir, probablement parce que le goût des aliments est moins important dans ces conditions. "D'autres circuits cérébraux, par exemple l'hypothalamus, qui régulent le métabolisme du corps, prennent le relais et signalent aux souris qu'il est important de manger pour survivre", explique Christian Peters.
La sensation de faim ou de satiété a de profondes répercussions sur le bien-être physique mais aussi émotionnel, comme chacun le sait probablement en raison du plaisir associé à la consommation d'aliments savoureux. "Les réseaux neuronaux qui transmettent ces sentiments sont manifestement liés à ceux qui contrôlent l'alimentation, mais on ne comprend pas encore très bien comment ils s'influencent mutuellement", explique Rüdiger Klein.
"Si nous découvrons ces connexions, nous comprendrons mieux les processus neuronaux qui sont impliqués dans les comportements alimentaires pathologiques, tels que la suralimentation", conclut Christian Peters. "De nombreux facteurs biologiques contribuent à un comportement aussi complexe et nous devons examiner les processus physiologiques pour comprendre ces facteurs.
À terme, ces connaissances pourraient déboucher sur de nouvelles approches thérapeutiques visant à atténuer les troubles de l'alimentation. Pour l'instant, cette recherche jette les bases d'autres études visant à déterminer comment des populations de neurones spécifiques sont impliquées dans les circuits neuronaux qui contrôlent l'alimentation. Elle ajoute également une nouvelle pièce importante au puzzle de la compréhension de la manière dont le cerveau orchestre le comportement.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Christian Peters, Songwei He, Federica Fermani, Hansol Lim, Wenyu Ding, Christian Mayer, Rüdiger Klein; "Transcriptomics reveals amygdala neuron regulation by fasting and ghrelin thereby promoting feeding"; Sciene Advances, 2023.
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