Recenti progressi nella neuroscienza hanno portato alla scoperta di un circuito cerebrale fondamentale nella regolazione del comportamento alimentare. Questo circuito, identificato in uno studio pubblicato su Nature Metabolism, rivela come il cervello equilibri due modalità principali di alimentazione: quella guidata dalla necessità e quella guidata dal piacere. L’attenzione crescente verso l’obesità e i disturbi metabolici ha reso questa scoperta particolarmente significativa, offrendo nuove prospettive per possibili interventi terapeutici. Lo studio, condotto da un team di ricercatori, esplora in dettaglio il ruolo dei neuroni della proencefalina nella banda diagonale di Broca (DBB) dei topi, contribuendo a una comprensione più profonda dei meccanismi cerebrali alla base del comportamento alimentare.
Il dualismo nell’alimentazione: necessità vs piacere
Il comportamento alimentare umano è complesso e può essere suddiviso in due categorie principali: l’alimentazione guidata dalla necessità e quella guidata dal piacere. L’alimentazione per necessità è quella dettata dalla fame e dalla carenza energetica, essenziale per la sopravvivenza. D’altra parte, l’alimentazione per piacere è spesso associata al consumo di cibi ad alto contenuto calorico, zuccherati o grassi, e può portare a eccessi alimentari e obesità. La capacità di bilanciare questi due tipi di alimentazione è cruciale per mantenere un peso corporeo sano e prevenire malattie metaboliche.
Nonostante la rilevanza dell’obesità per la salute pubblica, i meccanismi neurali che regolano questi comportamenti alimentari sono stati per lungo tempo poco chiari. Lo studio in questione si propone di colmare questa lacuna, concentrandosi su un gruppo specifico di neuroni nel cervello dei topi, con l’obiettivo di chiarire come il cervello regoli l’alimentazione in risposta alla fame e al piacere.
I neuroni proencefalina nella banda diagonale di Broca
I ricercatori hanno focalizzato la loro attenzione sui neuroni marcati dalla proencefalina nella banda diagonale di Broca (DBB), una regione cerebrale nei topi. La proencefalina è una proteina associata al sistema oppioide del corpo e ha mostrato un legame con il comportamento alimentare in studi precedenti. L’ipotesi di base era che questi neuroni giocassero un ruolo cruciale nella regolazione dell’alimentazione sia per necessità che per piacere.
Per testare questa ipotesi, gli scienziati hanno utilizzato una combinazione di tecniche avanzate, tra cui l’optogenetica, che permette il controllo dei neuroni attraverso la luce. Questo approccio ha consentito ai ricercatori di attivare o disattivare specifici gruppi di neuroni e osservare come questi cambiamenti influenzassero il comportamento alimentare dei topi. Inoltre, sono state utilizzate tecniche di imaging avanzate per monitorare l’attività neurale in tempo reale durante l’esposizione dei topi a diversi tipi di cibo in condizioni variabili, come la fame o la disponibilità di cibi ad alto contenuto di grassi e zuccheri (HFHS).
Il circuito cerebrale dell’alimentazione
I risultati dello studio hanno rivelato che i neuroni della proencefalina DBB possono essere suddivisi in due sottogruppi, ognuno dei quali proietta verso diverse regioni cerebrali. Un gruppo di neuroni proietta verso il nucleo paraventricolare dell’ipotalamo (PVH), una regione nota per la regolazione della fame. L’attivazione di questi neuroni ha portato i topi a consumare più cibo normale, in particolare durante i periodi di digiuno, suggerendo che questi neuroni facilitano l’alimentazione guidata dalla fame.
Al contrario, i neuroni che proiettano verso l’ipotalamo laterale (LH), un’area associata al piacere alimentare, hanno avuto un effetto opposto. Quando questi neuroni sono stati attivati, il consumo di cibi ad alto contenuto di grassi e zuccheri è diminuito, anche quando questi alimenti erano abbondantemente disponibili e particolarmente attraenti per i topi. Questa scoperta è stata sorprendente poiché in precedenza si pensava che i neuroni nell’LH promuovessero l’alimentazione guidata dal piacere anziché sopprimerla.
L’analisi approfondita ha rivelato che i neuroni che proiettano verso il PVH erano attivi specificamente durante i periodi di digiuno, suggerendo un ruolo nella promozione dell’alimentazione guidata dalla fame. Al contrario, i neuroni che proiettano verso l’LH si attivavano quando i topi erano esposti a cibi ipercalorici, ma invece di incoraggiare il consumo, ne inibivano l’assunzione. Questa scoperta offre una nuova prospettiva sui circuiti cerebrali che regolano il comportamento alimentare e potrebbe avere importanti implicazioni per lo sviluppo di trattamenti per l’obesità.
Quando i ricercatori hanno disabilitato l’intera popolazione di neuroni DBB proencefalina, i risultati sono stati notevoli. I topi hanno mostrato una preferenza per cibi ricchi di grassi e zuccheri rispetto al cibo normale, portando a un rapido aumento di peso e all’insorgenza di problemi metabolici legati all’obesità. Questo sottolinea l’importanza di questi neuroni nel mantenere un equilibrio tra alimentazione guidata dalla fame e alimentazione guidata dal piacere.
Controllare il comportamento alimentare
Lo studio conclude che i neuroni DBB proencefalina giocano un ruolo cruciale nel controllo del comportamento alimentare, promuovendo l’alimentazione guidata dalla fame o sopprimendo quella guidata dal piacere. Il bilanciamento tra questi due tipi di alimentazione è essenziale per mantenere un peso corporeo e un metabolismo sani. Le interruzioni di questo equilibrio potrebbero contribuire allo sviluppo dell’obesità e ad altri disturbi metabolici.
Il team di ricerca è ora interessato a esplorare ulteriormente i marcatori molecolari all’interno di questi circuiti cerebrali per identificare potenziali bersagli terapeutici per il trattamento di malattie umane come l’obesità. Le scoperte di questo studio rappresentano un passo significativo verso la comprensione e il trattamento di condizioni metaboliche complesse, offrendo nuove opportunità per migliorare la salute pubblica e il benessere individuale.
