Cân bằng năng lượng là sự trao đổi phức tạp giữa não và cơ thể
Đối với nhiều người, để duy trì trọng lượng cơ thể khỏe mạnh không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Tuy nhiên, não và cơ thể được kết nối với nhau để làm việc cùng nhau để duy trì sự cân bằng năng lượng.
Sự phù hợp chặt chẽ giữa số lượng calo tiêu thụ so với những kết quả tiêu hao đó là kết quả của sự trao đổi phức tạp của nhiễu xuyên âm sinh học thần kinh trong các vùng của vùng dưới đồi của não. Khi cuộc “trò chuyện” này gặp trục trặc, bạn có thể bị béo phì hoặc chán ăn.
Thật không may, người ta biết rất ít về chi tiết của nút giao phức tạp này mặc dù hậu quả đáng kể. Nghiên cứu mới do các nhà điều tra tại Trung tâm Y tế Beth Israel Deaconess (BIDMC) dẫn đầu cung cấp những hiểu biết mới giúp mang lại trật tự cho sự phức tạp này.
Các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện của họ, như được ghi nhận trên tạp chí Ô, chứng minh cách chất dẫn truyền thần kinh gamma-aminobutyric acid (GABA) thúc đẩy tiêu thụ năng lượng một cách có chọn lọc, và quan trọng, cũng giúp giải thích hệ thần kinh cơ bản về đặc tính đốt cháy chất béo của chất béo nâu.
“Nhóm của chúng tôi đã xây dựng một chương trình nghiên cứu với mục tiêu tổng thể là làm sáng tỏ“ sơ đồ dây ”mà não bộ kiểm soát sự thèm ăn và đốt cháy calo,” tác giả cao cấp Bradford Lowell, M.D., Ph.D.
“Để nâng cao hiểu biết của chúng ta đến mức độ này, chúng ta cần biết chức năng của các tập hợp con tế bào thần kinh cụ thể và ngoài ra, các tế bào thần kinh thượng nguồn cung cấp đầu vào và các tế bào thần kinh hạ nguồn nhận đầu ra từ những tế bào thần kinh được xác định chức năng này. Cho đến gần đây, những kiến thức như vậy ở vùng dưới đồi hầu như không thể đạt được. "
Đáy mắt là một vùng có kích thước như ngọc trai chỉ đạo một số chức năng quan trọng trong cơ thể và đóng vai trò là trung tâm điều khiển của não để cân bằng năng lượng.
Sự cân bằng này là kết quả khi não nhận được các tín hiệu phản hồi từ cơ thể để truyền đạt trạng thái của các kho dự trữ nhiên liệu. Sau đó, nó tích hợp điều này với đầu vào từ thế giới bên ngoài cũng như trạng thái cảm xúc của một người để sửa đổi hành vi cho ăn và tiêu thụ năng lượng.
Trong nghiên cứu mới này, các nhà nghiên cứu đã điều tra một quần thể tế bào thần kinh duy nhất nằm ở đáy não trong vùng dưới đồi.
Lowell cho biết: “Chúng tôi đã biến đổi gen những con chuột để chúng có một khiếm khuyết cụ thể ngăn cản những tế bào thần kinh này giải phóng chất dẫn truyền thần kinh ức chế, GABA. Ông giải thích: “Những con chuột bị khiếm khuyết này đã phát triển chứng béo phì rõ rệt và đáng chú ý, chứng béo phì của chúng hoàn toàn là do khiếm khuyết trong việc đốt cháy calo,” ông giải thích thêm rằng lượng thức ăn ăn vào hoàn toàn không bị ảnh hưởng.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một nhóm chuột khác, trong đó những tế bào thần kinh này có thể được bật một cách chọn lọc vào những thời điểm khác nhau. Từ đó, nhóm nghiên cứu tiếp tục chỉ ra rằng các tế bào thần kinh thúc đẩy tiêu hao năng lượng trong chất béo nâu.
Chất béo nâu gần đây đang gây xôn xao vì nhiều nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, không giống như chất béo trắng dự trữ năng lượng, chất béo nâu đốt cháy năng lượng để tạo ra nhiệt. Quá trình này được gọi là quá trình sinh nhiệt.
“Tiêu hao năng lượng do mô mỡ nâu làm trung gian rất quan trọng trong việc duy trì trọng lượng cơ thể và ngăn ngừa béo phì do ăn kiêng. Tuy nhiên, cơ chế điều tiết dựa trên não của nó vẫn chưa được hiểu rõ ”, tác giả đầu tiên Dong Kong, Ph.D.
Lowell nói thêm: “Việc chúng tôi phát hiện ra một vi mạch thần kinh dựa trên vùng dưới đồi có khả năng kiểm soát quá trình sinh nhiệt là một bước tiến quan trọng.
Hơn nữa, các nhà điều tra phát hiện ra rằng khi họ bật các tế bào thần kinh này, năng lượng tiêu thụ hoàn toàn phụ thuộc vào việc giải phóng GABA. Những kết quả này cho thấy rằng việc giải phóng GABA thúc đẩy tiêu thụ năng lượng một cách có chọn lọc. Kong cho biết: “Những phát hiện của chúng tôi đã nâng cao hiểu biết của chúng tôi trong việc kiểm soát chi tiêu năng lượng và cung cấp những hiểu biết mới về cơ chế bệnh sinh của bệnh béo phì.
Các tính năng độc đáo của tế bào thần kinh vùng dưới đồi rất quan trọng vì chúng có thể tạo cơ hội để điều chỉnh thực nghiệm khả năng kiểm soát tiêu hao năng lượng của não. Cụ thể, các tế bào thần kinh nhận tín hiệu qua trung gian GABA từ các tế bào thần kinh này có khả năng đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tiêu hao năng lượng, nhưng không phải là lượng thức ăn.
Lowell nói: “Bây giờ điều quan trọng là phải xác định đầy đủ các tế bào thần kinh thượng nguồn điều khiển các tế bào thần kinh điều hòa sinh nhiệt này và cả các tế bào thần kinh hạ lưu hoàn thành‘ mạch ’tới mô mỡ nâu,” Lowell nói.
Công việc như vậy có thể mở ra cơ hội mới cho các can thiệp dược lý có thể dẫn đến các phương pháp điều trị hiệu quả cho bệnh béo phì và các biến chứng liên quan của nó như bệnh tiểu đường.
Nguồn: Beth Israel Deaconess Medical Center
