{youtube}oym87kVhqm4{/youtube}

การวิจัยใหม่กับหนูอาจทำให้ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างลำไส้และสมองดีขึ้น เช่นเดียวกับความอยากอาหาร

หากคุณเคยรู้สึกคลื่นไส้ก่อนนำเสนองานที่สำคัญ หรือมีหมอกหลังจากรับประทานอาหารมื้อใหญ่ คุณก็รู้ถึงพลังของการเชื่อมต่อระหว่างลำไส้และสมอง

ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสภาวะต่างๆ ที่น่าประหลาดใจ เช่น ความผิดปกติของความอยากอาหาร โรคอ้วน โรคข้ออักเสบ และภาวะซึมเศร้า อาจเริ่มต้นที่ลำไส้ แต่ยังไม่ชัดเจนนักว่าข้อความใน "สมองที่สอง" นี้แพร่กระจายจากท้องของเราไปยังสมองของเราได้อย่างไร เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิจัยเชื่อว่าฮอร์โมนในกระแสเลือดเป็นช่องทางทางอ้อมระหว่างลำไส้และสมอง

การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าแนวการสื่อสารที่อยู่เบื้องหลัง "ความรู้สึกในลำไส้" นั้นตรงไปตรงมาและรวดเร็วกว่าการแพร่กระจายของฮอร์โมน ด้วยการใช้ไวรัสพิษสุนัขบ้าที่มีสารเรืองแสงสีเขียว นักวิจัยได้ติดตามสัญญาณขณะที่มันเดินทางจากลำไส้ไปยังก้านสมองของหนู พวกเขาตกใจเมื่อเห็นสัญญาณข้ามไซแนปส์เดียวภายในเวลาไม่ถึง 100 มิลลิวินาที ซึ่งเร็วกว่าการกะพริบตา

ไซแนปส์อย่างรวดเร็ว

“นักวิทยาศาสตร์พูดถึงความอยากอาหารเป็นนาทีถึงชั่วโมง เรากำลังพูดถึงวินาที” ผู้เขียนอาวุโส Diego Bohórquez ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการแพทย์ที่ Duke University School of Medicine กล่าว “นั่นมีความหมายลึกซึ้งต่อความเข้าใจเรื่องความอยากอาหารของเรา ยาระงับความอยากอาหารจำนวนมากได้รับการพัฒนาโดยมุ่งเป้าไปที่ฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์ช้า ไม่ใช่ประสาทที่ออกฤทธิ์เร็ว และนั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกเขาส่วนใหญ่ถึงล้มเหลว”

สมองของคุณรับข้อมูลจากประสาทสัมผัสทั้งห้า—สัมผัส การเห็น การได้ยิน กลิ่น และรส—ผ่านสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามเส้นใยประสาทที่มีความยาวซึ่งอยู่ใต้ผิวหนังและกล้ามเนื้อของคุณ เช่น สายเคเบิลใยแก้วนำแสง สัญญาณเหล่านี้เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้กลิ่นของคุกกี้อบสดใหม่ดูเหมือนจะกระทบคุณทันทีที่คุณเปิดประตู

แม้ว่าลำไส้จะมีความสำคัญพอๆ กับอวัยวะรับความรู้สึกเช่นเดียวกับตาและหูของคุณ แต่อย่างไรก็ตาม การรู้ว่าเมื่อใดที่กระเพาะอาหารของคุณต้องการการเติมเต็มเป็นกุญแจสำคัญในการเอาชีวิตรอด นักวิทยาศาสตร์คิดว่ามันส่งข้อความโดยกระบวนการทางอ้อมหลายขั้นตอน

สารอาหารในลำไส้ของคุณ ความคิดไปกระตุ้นการหลั่งของฮอร์โมน ซึ่งเข้าสู่กระแสเลือดภายในไม่กี่นาทีหรือหลายชั่วโมงหลังรับประทานอาหาร ในที่สุดก็ส่งผลต่อสมอง

พวกเขามีสิทธิ์บางส่วน ทริปโตเฟนในไก่งวงของคุณเป็นที่เลื่องลือในเรื่องการเปลี่ยนเป็นเซโรโทนินซึ่งเป็นสารเคมีในสมองที่ทำให้คุณรู้สึกง่วงนอน

แต่ Bohórquez สงสัยว่าสมองมีวิธีรับรู้สัญญาณจากลำไส้ได้เร็วกว่า เขาสังเกตเห็นว่าเซลล์ประสาทสัมผัสที่อยู่ในลำไส้มีลักษณะหลายอย่างเหมือนกันกับลูกพี่ลูกน้องของพวกมันที่ลิ้นและในจมูก ในปี พ.ศ. 2015 เขาได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาที่สำคัญใน วารสารคลินิกคดี แสดงให้เห็นว่าเซลล์ในลำไส้เหล่านี้มีปลายประสาทหรือไซแนปส์ ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์ในลำไส้อาจเข้าไปเกี่ยวข้องกับวงจรประสาทบางชนิด

สัมผัสที่หก?

ในการศึกษานี้ Bohórquez และทีมของเขาได้เริ่มทำแผนที่วงจรนั้น อย่างแรก มายา คาลเบอเรอร์ แพทย์ดุษฎีบัณฑิตได้สูบไวรัสพิษสุนัขบ้าที่มีป้ายเรืองแสงสีเขียวเข้าไปในท้องของหนู เธอเห็นว่าไวรัสได้ติดป้ายเส้นประสาทวากัสก่อนที่จะไปถึงก้านสมอง แสดงว่ามีวงจรโดยตรง

ต่อมา Kaelberer ได้สร้างวงจรประสาทของลำไส้และสมองขึ้นมาใหม่โดยการสร้างเซลล์ลำไส้ประสาทสัมผัสของหนูในจานเดียวกันกับเซลล์ประสาทในช่องคลอด เธอเห็นเซลล์ประสาทคลานไปตามพื้นผิวของจานเพื่อเชื่อมต่อกับเซลล์ลำไส้และเริ่มส่งสัญญาณ เมื่อทีมวิจัยเติมน้ำตาลลงในส่วนผสม อัตราการยิงก็เร็วขึ้น Kaelberer วัดความเร็วของการสื่อสารข้อมูลจากน้ำตาลในลำไส้ และต้องตกใจเมื่อพบว่าข้อมูลดังกล่าวอยู่ในหน่วยมิลลิวินาที

การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าสารสื่อประสาทเช่นกลูตาเมต ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดความรู้สึกอื่นๆ เช่น กลิ่นและรส อาจทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสาร เมื่อนักวิจัยปิดกั้นการปล่อยกลูตาเมตในเซลล์ประสาทรับความรู้สึก ข้อความก็เงียบลง

Bohórquez มีข้อมูลที่แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างและหน้าที่ของวงจรนี้จะเหมือนกันในมนุษย์

"เราคิดว่าการค้นพบนี้จะเป็นพื้นฐานทางชีววิทยาของความรู้สึกใหม่" Bohórquezกล่าว “สิ่งที่ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับวิธีที่สมองรู้ว่าเมื่อใดที่กระเพาะอาหารเต็มไปด้วยอาหารและแคลอรี มันนำความชอบธรรมมาสู่ความคิดของ 'ความรู้สึกนึกคิด' เป็นสัมผัสที่หก”

ในอนาคต Bohórquez และทีมของเขาสนใจที่จะค้นหาว่าความรู้สึกใหม่นี้สามารถแยกแยะประเภทของสารอาหารและค่าแคลอรี่ของอาหารที่เรากินได้อย่างไร

การวิจัยปรากฏ 21 กันยายนใน วิทยาศาสตร์.

สถาบันสุขภาพแห่งชาติ รางวัลการวิจัยนำร่อง AGA-Elsevier, ศูนย์รางวัลการวิจัยชีววิทยาระบบทางเดินอาหารและโรคของ UNC, สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม, มูลนิธิ Hartwell, มูลนิธิ Dana, มูลนิธิหญ้า และสถาบันการแพทย์ Howard Hughes ทุนการศึกษา

ที่มา: มหาวิทยาลัยดุ๊ก

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน