Przełomowe badania sugerują, że możemy spalać kalorie dzięki... myśleniu

Pomyśl o zimnie, a spalisz tłuszcz. Brzmi abstrakcyjnie? Przełomowe badania przeprowadzone przez zespół naukowców w składzie Andrea Muñoz Zamora, Aaron Douglas, Paul B. Conway i inni, wskazują, że coś takiego faktycznie może mieć miejsce. Wyniki analiz obejmujących szeroko zakrojone testy zostały opublikowane w czasopiśmie "Nature". Jak wykazali naukowcy, myślenie o doświadczeniach związanych z zimnem może aktywować reakcję organizmu związaną z termoregulacją i zwiększeniem metabolizmu. Jak to działa?

- Chociaż interakcje mózg-ciało są obecnie centralnym tematem w neuronauce, dopiero niedawno badania wykazały, że stany psychiczne mogą bezpośrednio wpływać na funkcjonowanie organizmu, a procesy uczenia się skojarzeniowego mogą dostosowywać obwodowe odpowiedzi immunologiczne i neuroendokrynne - zaznaczyli badacze, pokazując wyniki pierwszego takiego badania na temat reakcji ciała na wspomnienia o zimnie.

Badanie miało na celu m.in. zrozumienie, czy wspomnienia termiczne mogą kontrolować metabolizm całego ciała. Naukowcy chcieli sprawdzić, jak informacje o temperaturze są przechowywane i przywoływane w mózgu oraz jak są przekształcane w odpowiedź fizjologiczną. Badania przeprowadzono na myszach. Myszy były trenowane tak, aby kojarzyć określone okoliczności z doświadczeniem zimna.

Zastosowano tu warunkowanie klasyczne z eksperymentu Pawłowa, czyli badania, które wykazało, że możliwe jest wyuczenie reakcji w odpowiedzi na skojarzenie z wybranymi bodźcami. Do tego wykorzystano optogenetykę, czyli technikę polegająca na kontrolowaniu aktywności wybranej grupy neuronów za pomocą światła, a także chemogenetykę, posługującą się specjalnymi receptorami działającymi na aktywność neuronów przez wiązanie się do nich specyficznych atomów.

To wszystko było potrzebne do oznaczania i aktywacji śladów pamięciowych związanych z zimnem - zmian pozostawionych w układzie nerwowym poprzez konkretne przeżycie lub bodziec, stanowiących bazę dalszego odtwarzania. Efekt badań był zaskakujący - nastąpiło zwiększenie metabolizmu. Myszy, które wróciły do środowiska, w którym wcześniej doświadczyły zimna, zwiększały swoje tempo metabolizmu, niezależnie od rzeczywistej temperatury otoczenia.

Podczas przypominania sobie wspomnienia dotyczącego zimna, aktywność w podwzgórzu i hipokampie była zwiększona. Naukowcy wskazali, że powstała wręcz specyficzna sieć między hipokampem a podwzgórzem. Naturalne przywoływanie i sztuczna reaktywacja śladów pamięciowych związanych z zimnem wywoływały odpowiedzi fizjologiczne podobne do tych obserwowanych podczas rzeczywistego wyzwania termicznego!

Wniosek jest jeden: wspomnienia zimna wywołują odpowiedzi autonomiczne i behawioralne, które pomagają utrzymać równowagę termiczną. Odkrycia te pokazują, że przywoływanie wspomnień zimna może kontrolować odpowiedzi termoregulacyjne całego ciała. Badacze zaznaczyli, że mimo zdecydowanego działania takich wspomnień na odpowiedź organizmu, to "nie wiadomo, w jaki sposób informacje o temperaturze są precyzyjnie przechowywane i odzyskiwane w mózgu oraz w jaki sposób są przekształcane w reakcję fizjologiczną".

Badanie to ma jednak potencjalne implikacje dla leczenia chorób metabolicznych. Konieczne są dalsze analizy i przeniesienie sprawdzania takich reakcji u człowieka. "W przyszłości ważne będzie sprawdzenie, czy wykorzystanie wspomnień zimna u ludzi może zapewnić nowe możliwości zmiany metabolizmu w celach terapeutycznych", powiedział dr Aaron Douglas. Zrozumienie, jak mózg wpływa na podstawowe funkcje ciała, może prowadzić do nowych terapii ukierunkowanych na zdrowie kardiometaboliczne, czyli dotyczące pracy układu sercowo-naczyniowego i procesów metabolicznych w organizmie. Do najczęstszych chorób kardiometabolicznych zalicza się różnorodne choroby układu sercowo-naczyniowego, udar mózgu, cukrzycę, insulinooporność oraz niealkoholowe stłuszczenie wątroby. Zważywszy na rosnącą liczbę chorych, tego typu terapie mogłyby pozytywnie wpłynąć na wyniki.