Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wetenschappers verstoren het verlangen naar suiker bij muizen door smaakcircuits te herprogrammeren

Belangrijkste punten

  • Het Zuckerman Institute van Columbia University heeft aangetoond dat gerichte activering of remming van specifieke neuronen zoete en bittere smaakvoorkeuren bij muizen kan uitwissen.
  • Door de routes tussen de smaakcortex en de amygdala te manipuleren, veranderden de onderzoekers de emotionele reacties van de muizen, waardoor suikerhoudend voedsel onaantrekkelijk werd en bittere smaken verteerbaar.
  • De studie toont aan dat het smaakcircuit van de hersenen modulair en aanpasbaar is, waardoor de weg wordt geopend naar therapeutische strategieën voor obesitas en eetstoornissen bij mensen.

Stel je voor dat je in een chocoladetaart bijt en geen drang voelt om nog een stukje te eten, of dat je de zoetheid van een snoepje verandert in een onsmakelijke bitterheid. Wetenschappers van Columbia University hebben aangetoond dat een dergelijke verschuiving bij muizen mogelijk is door het smaaksysteem van de hersenen te herprogrammeren.

Onze hersenen zijn geprogrammeerd om aangename smaken, vooral suikers, te belonen. Gespecialiseerde receptorcellen op de tong detecteren zoete, zure, bittere, zoute en umami-smaken en geven deze informatie door aan verschillende hersengebieden. De resulterende smaakperceptie is nauw verbonden met emotie, herinnering en besluitvorming.

Om te ontrafelen hoe smaak en emotie op elkaar inwerken, concentreerde het Zuckerman-team zich op de amygdala – een regio die emotionele valentie verwerkt – en de directe verbindingen ervan met de smaakcortex. Ze gebruikten optogenetische hulpmiddelen om individuele neurale paden aan of uit te zetten, wat in wezen fungeerde als lichtschakelaars voor smaaksignalen.

Toen de onderzoekers de zoete route activeerden, dronken muizen water alsof het suikerachtig was. Opmerkelijk genoeg konden ze de waargenomen smaak van zoetheid zelfs omzetten in bitterheid, een smaak die zelfs muizen zouden afwijzen. Omgekeerd produceerde het inschakelen van het bittere pad een smaak die muizen prettig vonden.

In experimenten waarbij de amygdala-verbindingen selectief tot zwijgen werden gebracht terwijl de corticale smaakroutes behouden bleven, maakten de muizen nog steeds onderscheid tussen zoet en bitter, maar misten ze de typische emotionele reacties:geen verlangen naar suiker en geen afkeer van bitter. De auteurs omschrijven dit als “het eten van een chocoladetaart zonder enig plezier.”

Deze bevindingen bevestigen dat het smaaksysteem van de hersenen is opgebouwd uit discrete, manipuleerbare eenheden. Door het verlangen naar zoet en de afkeer van bitter uit te wissen, suggereren onderzoekers dat vergelijkbare technieken ooit eetstoornissen kunnen helpen behandelen of gewichtsverlies kunnen ondersteunen.

Veelgestelde vragen

Kan deze techniek verslavingen aan andere stoffen dan voedsel behandelen?

In principe zou dezelfde aanpak – gericht op beloningsgerelateerde neurale circuits – kunnen worden aangepast om de hunkering naar drugs of alcohol te verminderen, wat een nieuwe grens zou opleveren in de verslavingstherapie.

Wat zijn de mogelijke ethische overwegingen bij het manipuleren van smaakvoorkeuren en verlangens bij mensen?

Ethische debatten gaan over autonomie, de authenticiteit van veranderde ervaringen en de mogelijke psychologische gevolgen op lange termijn van veranderende fundamentele zintuiglijke waarnemingen.