Czy powinienem uprawiać sport, czy może wolałbym pójść do kawiarni i delektować się pysznym truskawkowym koktajlem mlecznym?
To, co dokładnie dzieje się w naszym mózgu, gdy podejmujemy tę decyzję, do tej pory było tajemnicą dla nauki, ale naukowcy z ETH Zurich znaleźli rozwiązanie.
Rozszyfrowali, która substancja mózgowa i które komórki nerwowe pośredniczą w tej decyzji: neuroprzekaźnik oreksyna i neurony, które ją wytwarzają.
Te neuronaukowe zasady są istotne, ponieważ wiele osób nie ćwiczy wystarczająco dużo.
Większość z nas prawdopodobnie zdecydowała się kiedyś zrezygnować z ćwiczeń na rzecz jednej z wielu alternatywnych pokus codziennego życia.
Według Światowej Organizacji Zdrowia 80 procent nastolatków i 27 procent dorosłych nie ćwiczy wystarczająco dużo.
A otyłość rośnie w alarmującym tempie nie tylko wśród dorosłych, ale także wśród dzieci i młodzieży.

Oreksyna odgrywa kluczową rolę w tym, czy jedzenie jest preferowane od ćwiczeń fizycznych

Pomimo tych statystyk, wielu osobom udaje się oprzeć wszechobecnym pokusom i zapewnić sobie wystarczającą ilość ruchu.
Naukowcy pod kierownictwem Denisa Burdakova, profesora neurobiologii na ETH Zurich, chcieli dowiedzieć się, co w naszym mózgu pomaga nam podejmować takie decyzje.
W swoich eksperymentach na myszach naukowcy byli w stanie wykazać, że oreksyna odgrywa kluczową rolę w tym procesie.
Jest to jeden z ponad stu neuroprzekaźników aktywnych w mózgu.
Inne neuroprzekaźniki, takie jak serotonina i dopamina, zostały odkryte dawno temu, a ich rola została w dużej mierze rozszyfrowana.
Inaczej jest w przypadku oreksyny: naukowcy odkryli ją stosunkowo późno, około 25 lat temu, a obecnie stopniowo wyjaśniają jej funkcje.
Burdakov jest jednym z naukowców badających oreksynę. Według naukowców dopamina jest popularnym wyjaśnieniem w neuronauce, dlaczego wybieramy pewne rzeczy, a unikamy innych.
Ta substancja przekaźnikowa w mózgu ma kluczowe znaczenie dla naszej ogólnej motywacji.
Jednak nasza obecna wiedza na temat dopaminy nie wyjaśnia łatwo, dlaczego wybieramy ćwiczenia zamiast jedzenia.
Nasz mózg uwalnia dopaminę zarówno podczas jedzenia, jak i ćwiczeń, ale nie wyjaśnia to, dlaczego wybieramy jedno zamiast drugiego.
Aby się tego dowiedzieć, naukowcy opracowali pomysłowy eksperyment behawioralny z udziałem myszy, które mogły swobodnie wybierać spośród ośmiu różnych opcji w dziesięciominutowych próbach.
Obejmowały one koło, po którym mogły biegać, oraz „bar mleczny”, w którym mogły delektować się zwykłym koktajlem mlecznym o smaku truskawkowym.
W swoim eksperymencie naukowcy porównali różne grupy myszy: grupę z normalnymi myszami i grupę, w której układ oreksynowy myszy został zablokowany, albo za pomocą leku, albo poprzez genetyczną modyfikację ich komórek.
Myszy z nienaruszonym układem oreksynowym spędzały dwa razy więcej czasu na kole do biegania i o połowę mniej czasu w barze z koktajlami mlecznymi niż myszy, których układ oreksynowy został zablokowany.
Co ciekawe jednak, zachowanie obu grup nie różniło się w eksperymentach, w których naukowcy oferowali myszom tylko koło do biegania lub koktajl mleczny.
Oznacza to, że główną rolą układu oreksyny nie jest kontrolowanie tego, ile myszy ćwiczą lub ile jedzą, ale raczej, według naukowców, wydaje się odgrywać kluczową rolę w podejmowaniu decyzji między jednym a drugim, gdy dostępne są obie opcje.
Bez oreksyny decyzja była wyraźnie na korzyść koktajlu mlecznego, a myszy rezygnowały z ćwiczeń na rzecz jedzenia.

Co to oznacza dla ludzi

Naukowcy z ETH zakładają, że oreksyna może być również odpowiedzialna za tę decyzję u ludzi; wiadomo, że zaangażowane funkcje mózgu są praktycznie takie same u obu gatunków.
Według Darii Peleg-Raibstein, liderki grupy w ETH Zurich, która kierowała badaniem wraz z Denisem Burdakovem, kolejnym krokiem będzie weryfikacja tych wyników u ludzi.
Mogłoby to obejmować badanie pacjentów, którzy mają ograniczony układ oreksynowy z przyczyn genetycznych – dzieje się tak w przypadku około jednej na dwa tysiące osób.
Osoby te cierpią na narkolepsję (zaburzenie snu). Inną możliwością byłoby obserwowanie osób, które otrzymują lek blokujący oreksynę.
Takie leki są zatwierdzone dla pacjentów z bezsennością.
Dzięki zrozumieniu, w jaki sposób mózg pośredniczy między przyjmowaniem pokarmu a aktywnością fizyczną, naukowcy twierdzą, że można opracować skuteczniejsze strategie walki z globalną epidemią otyłości i związanymi z nią zaburzeniami metabolicznymi.
W szczególności można opracować interwencje, które pomogą przezwyciężyć bariery w ćwiczeniach u osób zdrowych i osób o ograniczonej aktywności fizycznej.
Burdakov podkreśla jednak, że są to ważne pytania dla naukowców zaangażowanych w badania kliniczne na ludziach.
On i jego grupa zajmują się podstawowymi badaniami neurobiologicznymi.
Następnie chce dowiedzieć się, w jaki sposób neurony oreksynowe współdziałają z resztą mózgu podczas podejmowania decyzji, takich jak ta między ćwiczeniami a podjadaniem.