{youtube}oym87kVhqm4{/youtube}

Ny forskning med möss kan öka vår förståelse för sambandet mellan tarm och hjärna, liksom aptit.

Om du någonsin känner dig illamående innan en viktig presentation, eller dimmig efter en stor måltid, vet du kraften i gut-hjärnans anslutning.

Forskare tror nu att ett överraskande utbud av tillstånd, inklusive aptitstörningar, fetma, artrit och depression, kan få sin början i tarmarna. Men det har inte varit klart hur meddelanden i den så kallade "andra hjärnan" sprids från våra mage till vårt hjärnbröst. I årtionden trodde forskare att hormoner i blodbanan var den indirekta kanalen mellan tarmarna och hjärnan.

Nyare forskning tyder på att kommunikationslinjerna bakom den "gut-känslan" är mer direkt och snabbare än en diffusion av hormoner. Genom att använda ett rabiesvirus som klämde upp med grön fluorescens spårade forskare en signal när den reste från tarmarna till hjärnstammen hos möss. De var chockade över att se signalen korsa en synaps i under 100 millisekunder-det är snabbare än ett ögonblick.

Snabba synapser

"Forskare pratar om aptit när det gäller minuter till timmar. Här pratar vi om några sekunder, säger seniorförfattare Diego Bohórquez, assistent professor i medicin vid Duke University School of Medicine. "Det har djupa konsekvenser för vår förståelse av aptit. Många av aptitdämpande medel som har utvecklats riktar sig långsamt verkande hormoner, inte snabbtverkande synapser. Och det är förmodligen varför de flesta har misslyckats. "

Din hjärna tar emot information från alla fem sinnen, beröring, syn, hörsel, lukt och smarta genom elektriska signaler, som reser längs långa nervfibrer som ligger under din hud och muskel som fiberoptiska kablar. Dessa signaler går snabbt, varför doften av nybakade kakor verkar slå dig när du öppnar en dörr.

Även om tarmen är lika viktig ett sensoriskt organ som dina ögon och öron. När du vet när din mage behöver fyllning är nyckeln till överlevnad-forskare trodde att den levererade sina meddelanden genom en stegvis, något indirekt process.

Näringsämnen i magen, tanken gick, stimulerade frisättningen av hormoner, som gick in i blodomloppet minuter till timmar efter att ha ätit, så småningom utövat sina effekter på hjärnan.

De var delvis rätt. Att tryptofan i din kalkonmiddag är berömd för sin omvandling till serotonin, hjärnans kemikalie som gör dig sömnig.

Men Bohórquez misstänkte att hjärnan hade ett sätt att uppleva signaler från tarmen snabbare. Han märkte att de sensoriska cellerna som foder tarmen delade många av samma egenskaper som deras kusiner på tungan och i näsan. I 2015 publicerade han en landmärkestudie i Journal of Clinical Investigation visar att dessa tarmceller innehöll nervändar eller synapser, vilket tyder på att de kan komma till en slags neuralkrets.

Sjätte sinne?

I denna studie satte Bohórquez och hans team ut för att kartlägga den kretsen. Först pumpade postdoktorn Maya Kaelberer ett rabiesvirus som bär en grön fluorescerande märkning i magen hos möss. Hon såg att viruset hade märkt vagusnerven innan de landade i hjärnstammen och visade att det fanns en direkt krets.

Därefter återskapade Kaelberer tarmkanalens neurala krets genom att odla sensoriska tarmceller av möss i samma maträtt med vagala neuroner. Hon såg neuronerna krypa längs skålens yta för att ansluta till tarmen och börja elda signaler. När forskargruppen lagde socker till blandningen, ökade avfyrningsgraden. Kaelberer mätt hur snabbt informationen från socker i tarmen kommunicerades och var chockad att finna att det var i storleksordningen millisekunder.

Det konstaterandet tyder på att en neurotransmittor som glutamat - som är involverad i att förmedla andra sinnen som lukt och smak - kan fungera som budbärare. Visst nog, när forskarna blockerade frigörandet av glutamat i sensoriska tarmceller, blev meddelandena tysta.

Bohórquez har data som tyder på att strukturen och funktionen hos denna krets kommer att vara densamma hos människor.

"Vi tror att dessa fynd kommer att vara den biologiska grunden för en ny känsla", säger Bohórquez. "En som tjänar som utgångspunkt för hur hjärnan vet när magen är full av mat och kalorier. Det ger legitimitet till en uppfattning om "tarmens känsla" som en sjätte mening. "

I framtiden är Bohórquez och hans team intresserade av att ta reda på hur denna nya mening kan urskilja typen av näringsämnen och kalorivärdet av de livsmedel vi äter.

Forskningen förekommer sept. 21 i Vetenskap.

National Institute of Health, ett AGA-Elsevier Pilot Research Award, ett UNC-center för gastrointestinalt biologi- och sjukdomsforskningspris, Försvarsforskningsprojektbyrån, Hartwell Foundation, Dana Foundation, Grass Foundation och Howard Hughes Medical Institute finansierade studien.

Källa: Duke University

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon