Механизмы мозга, влияющие на пищевое поведение при дефиците питательных веществ
Исследователи из Фонда Шампалимо в Лиссабоне (Португалия) и Имперского колледжа Лондона изучили, как дефицит аминокислот меняет пищевое поведение плодовых мушек (Drosophila melanogaster). Работа опубликована в журнале eLife.
Эксперимент и методология
- Мухам предоставляли выбор между двумя типами пищи: сахаром (без белка) и богатыми белком дрожжами. Пища была распределена каплями по арене.
- Поведение записывали на видео в течение двух часов.
- Для анализа данных использовали специально разработанные алгоритмы, позволяющие "препарировать" поведение и выявить скрытые паттерны на разных временных масштабах.
- Изучали мух с разным "внутренним состоянием": полный дефицит аминокислот, несбалансированная или сбалансированная диета по аминокислотам.
Ключевые результаты
- Изменение пищевых предпочтений: Мухи, лишенные аминокислот, преимущественно ели дрожжи (белковую пищу).
- Снижение склонности к риску: Мухи с дефицитом аминокислот становились более "консервативными". Они реже исследовали новую территорию в поисках пищи и чаще возвращались к уже известному источнику дрожжей. Мухи на сбалансированной диете проявляли большую склонность к исследованию.
- Индивидуальная вариабельность: Среди мух, не испытывавших полного дефицита, наблюдалась "огромная вариабельность" в тяге к дрожжам — от полного безразличия до сильного желания. Это указывает на идиосинкразические (индивидуальные) реакции, которые могут отражать различия в физиологии, метаболизме, микробиоме или нейронной организации.
Значение и перспективы
- Изменение поведения, связанного с принятием риска под влиянием диеты, может быть более общим явлением, затрагивающим и другие, непищевые формы исследовательского поведения.
- Индивидуальная вариабельность в реакции на питательные вещества у мух служит моделью для понимания аналогичных различий у людей (например, разная реакция уровня глюкозы на одну и ту же пищу).
- Изучение нейронных механизмов, лежащих в основе этих изменений в поведении, — следующий шаг исследований. Это может помочь в понимании и лечении таких заболеваний человека, как ожирение и диабет.