Mám sportovat, nebo si raději zajít do kavárny a vychutnat si lahodný jahodový koktejl?
Co přesně se děje v našem mozku, když se rozhodujeme, bylo až dosud pro vědu záhadou, ale vědci z ETH v Curychu našli řešení.
Rozluštili, která mozková látka a které nervové buňky toto rozhodnutí zprostředkovávají: neurotransmiter orexin a neurony, které ho produkují.
Tyto neurovědecké principy jsou důležité, protože mnoho lidí nemá dostatek pohybu.
Většina z nás se pravděpodobně někdy rozhodla vynechat cvičení ve prospěch některého z mnoha alternativních pokušení každodenního života.
Podle Světové zdravotnické organizace nemá dostatek pohybu 80 % dospívajících a 27 % dospělých.
A obezita se alarmujícím tempem zvyšuje nejen mezi dospělými, ale také mezi dětmi a dospívajícími.
Orexin hraje klíčovou roli v tom, zda je jídlo upřednostňováno před cvičením
Navzdory těmto statistikám se mnoha lidem daří odolávat všudypřítomným pokušením a mít dostatek pohybu.
Vědci pod vedením Denise Burdakova, profesora neurovědy na ETH v Curychu, chtěli zjistit, co nám v mozku pomáhá činit tato rozhodnutí.
Při pokusech s myšmi se jim podařilo prokázat, že klíčovou roli v tomto procesu hraje orexin.
Je to jeden z více než stovky neurotransmiterů, které jsou v mozku aktivní.
Ostatní neurotransmitery, jako je serotonin a dopamin, byly objeveny již dávno a jejich úloha byla z velké části rozluštěna.
U orexinu je situace jiná: vědci ho objevili relativně pozdě, zhruba před 25 lety, a nyní postupně objasňují jeho funkce.
Burdakov je jedním z vědců, kteří se výzkumem orexinu zabývají. Podle vědců je dopamin v neurovědách oblíbeným vysvětlením toho, proč si vybíráme určité věci a jiným se vyhýbáme.
Tato poselská látka v mozku má zásadní význam pro naši celkovou motivaci.
Naše současné znalosti o dopaminu však nedokážou snadno vysvětlit, proč si raději vybíráme cvičení než jídlo.
Náš mozek uvolňuje dopamin jak při jídle, tak při cvičení, ale to nevysvětluje, proč si vybíráme jedno místo druhého.
Aby to vědci zjistili, vyvinuli důmyslný behaviorální experiment s myšmi, které si mohly v desetiminutových pokusech volně vybrat z osmi různých možností.
Mezi ně patřilo kolo, na kterém mohly běhat, a „mléčný bar“, kde si mohly vychutnat normální mléčný koktejl s jahodovou příchutí.
Vědci ve svém experimentu porovnávali různé skupiny myší: skupinu s normálními myšími buňkami a skupinu, ve které byl orexinový systém myší zablokován, a to buď pomocí léku, nebo genetickou modifikací jejich buněk.
Myši s neporušeným orexinovým systémem strávily dvakrát více času na běžícím kole a o polovinu méně času u mléčného koktejlu než myši, jejichž orexinový systém byl zablokován.
Zajímavé však je, že chování obou skupin se nelišilo v pokusech, při nichž vědci myším nabízeli pouze běžící kolo nebo mléčný koktejl.
To znamená, že hlavní úloha orexinového systému nespočívá v kontrole toho, jak moc myši cvičí nebo kolik toho snědí, ale podle vědců spíše zřejmě hraje hlavní roli při rozhodování mezi jednou a druhou možností, když jsou obě k dispozici.
Bez orexinu bylo rozhodnutí jednoznačně ve prospěch mléčného koktejlu a myši se vzdaly cvičení ve prospěch jídla.
Co to znamená pro lidi
Vědci z ETH předpokládají, že orexin by mohl být zodpovědný za toto rozhodnutí i u lidí; je známo, že mozkové funkce jsou u obou druhů prakticky stejné.
Podle Darie Peleg-Raibsteinové, vedoucí skupiny na ETH v Curychu, která studii vedla spolu s Denisem Burdakovem, bude dalším krokem ověření těchto výsledků u lidí.
To by mohlo zahrnovat vyšetření pacientů, kteří mají z genetických důvodů omezený orexinový systém – to je případ přibližně jednoho ze dvou tisíc lidí.
Tito lidé trpí narkolepsií (poruchou spánku). Další možností by bylo pozorovat lidi, kteří dostávají lék blokující orexin.
Takové léky jsou schváleny pro pacienty s nespavostí.
Pochopením toho, jak mozek zprostředkovává vztah mezi příjmem potravy a fyzickou aktivitou, lze podle vědců vyvinout účinnější strategie boje proti celosvětové epidemii obezity a s ní spojeným metabolickým poruchám.
Zejména by mohly být vyvinuty intervence, které by pomohly překonat překážky v pohybu u zdravých lidí a u lidí s omezenou fyzickou aktivitou.
Burdakov však upozorňuje, že jde o důležité otázky pro vědce, kteří se zabývají klinickým výzkumem u lidí.
On a jeho skupina se věnují základnímu neurovědnímu výzkumu.
Dále chce zjistit, jak neurony orexinu spolupracují se zbytkem mozku při rozhodování, jako je to mezi cvičením a svačinou.