Игорь Лалаянц
Патологический стресс, связанный с приемом пищи, определяется обменными процессами поступления магния в клетки митохондрий человека. Иллюстрация сгенерирована нейросетью Kandinsky 3.0
«Привычка свыше нам дана», – писал Александр Пушкин. Можно спросить, при чем тут художник Борис Кустодиев с его пышными русскими красавицами. Связь становится ясной в свете выявленной в мозге человека сети нейронов, связанной с проявлением той или иной привычки (habit). На полотнах мастера представлены женщины, что называется, в теле, отнюдь не страдающие отсутствием аппетита.
Про людей с излишним весом, у которых индекс массы тела (отношение массы тела в килограммах к квадрату роста в метрах) выше 25, говорят, что они страдают булимией. То есть готовы съесть быка. На другом полюсе – страдающие анорексией, которые не могут и кусочка взять в рот.
Считается, что проявление аппетита связано с отделом мозга, который называется гипоталамус, в нем локализуются наши основные инстинкты. Расположен он ниже зрительного бугра-таламуса, который подпитывает кору мозга энергией и является хабом для сигналов со всего тела.
Гипоталамус находится между перекрестом-хиазмой зрительных нервов и гипофизом, клетки которого вырабатывают белок, нехватка которого приводит к задержке роста. Посередине «подбугорье» разделено щелью третьего желудочка (вентрикула), по бокам и под дном которого и расположены нейроны «аппетита».
Желание перекусить определяется деятельностью нейропептидов (цепочек аминокислот), а также лептином, представляющим собой большой белок, синтезируемый клетками жировой ткани. Слово «лепта» означает нечто тонкое, изящное, отсюда русские слова «великолепный» и «лепота». До последнего времени, когда в распоряжении ученых не было средств слежения за ходом отростков нейронов, образующих пучки и сети в мозге, исследования ограничивались клетками гипоталамуса.
Сегодня, когда накапливаются данные о коннектоме живого функционирующего мозга (полной совокупности структуры связей в нервной системе организма), ситуация принципиально меняется. Но одно дело видеть провода, а другое знать их назначение и видеть, что они связывают.
Неудивительно, что в Стэнфорде воспользовались данными проекта по изучению человеческого коннектома HCP (Human Connectome Project). Эта база данных постоянно пополняется благодаря исследованиям с помощью МРТ высокого разрешения. В исследование были взяты изображения мозга 178 человек, среди которых 34 женщины, страдающих расстройством, связанным с желанием постоянно что-то есть и нервной булимией (Bulimia nervosa), при которой люди «заедают» стрессы и волнения.
Удивление исследователей вызвало вовлечение в процесс расположенных над гипоталамусом путамена (скорлупы) и стриатума – полосатого тела. Первая структура соответствует головке хвостатого ядра, конец которого заканчивается миндалиной (Amygdala). Эта миндалина считается центром порождения страхов и беспокойства. Она находится в полюсе височной доли в непосредственной близости от гиппокампа (так называемой извилины морского конька).
Нейроны старой коры гипоталамуса отвечают за обучение и память, в ней же располагаются и нервные стволовые клетки, сохраняющие – в норме – способность давать новые нейроны до конца жизни. В Пенсильванском университете Филадельфии (США) выявили молекулярный ландшафт незрелых нейронов гипоталамуса, которые не «стареют» на протяжении всей жизни. Маркером таких клеток является протеин «даблкортин», мутация которого ведет к формированию двойной коры (и шизофрении). Полосатое тело представляет собой чередование клеточных слоев-«полос» и светлого белого вещества.
Клеточная активность этих мозговых структур очень важна для регулирования наших движений. Их нейроны подпитываются дофамином, нехватка которого приводит к паркинсонизму. Дофамин также поддерживает жизнеспособность нервных клеток так называемого прилегающего ядра (n. Accumbens), которое генерирует чувство удовольствия и вознаграждения. Например, в ответ на алкоголь и никотин, психоактивные вещества и секс, питье и еду... Неудивительно, что в Стэнфорде выявили нейронную сеть, соединяющую эти два отдела мозга. Как оказалось, они и определяют поведение человека, в том числе и пищевое.
В Техасском университете г. Сан-Антонио выявили, что длительный стресс, связанный с приемом пищи, определяется метаболическим программированием поступления магния (Mg) в митохондрии человека. Митохондрии, клеточные органелы, снабжают клетки энергией в виде энергоемких молекул АТФ. Выработка АТФ усиливается в нейронах, возбуждение которых определяется поступлением ионов кальция. Нобелевскую премию 2019 года присудили за открытие очень важного белка (фактора, индуцируемого гипоксией, – HIF), который активирует митохондрии.
Техасцы выяснили, что магний в норме подавляет HIF и тем самым снижает чувство голода, порождаемое кальцием. Американские ученые пишут в связи с этим, что магний как бы промотирует обмен веществ, подавляя набор веса и связанный с этим метаболический синдром.
