Желудок помогает мозгу формировать воспоминания

Когда французский писатель Марсель Пруст, как известно, вспоминал о своем детстве, попробовав печенье “Мадлен”, возможно, в этом ему помогал желудок. Мы обычно связываем наши воспоминания почти исключительно с мозгом, который, как нам кажется, их формирует и хранит. Новое исследование, проведенное Скоттом Каноски, профессором биологических наук Колледжа литературы, искусств и естественных наук в Дорнсайфе при Университете Южной Калифорнии, показало, что наш кишечник также может играть важную роль в запоминании событий, особенно тех, которые связаны с едой.

Исследование, опубликованное в журнале Природа: Коммуникации (Nature Communications), было посвящено блуждающему нерву – важнейшей коммуникационной магистрали, соединяющей пищеварительную систему с мозгом. Ученым давно известно, что блуждающий нерв помогает регулировать пищеварение, чувство голода и сытости. Теперь исследователи обнаружили доказательства того, что сигналы, поступающие из кишечника по блуждающему нерву, также могут способствовать формированию воспоминаний.

Запоминающиеся закуски

Исследователи обнаружили, что, когда крысы употребляли питательную пищу, нейроны, взаимодействующие с гиппокампом – частью мозга, отвечающей за обучение и память, – выделяли большее количество химического вещества, называемого ацетилхолином. Этот нейромедиатор способствует формированию памяти и помогает мозгу кодировать новый опыт. Этот нейромедиатор поддерживает формирование памяти и помогает мозгу кодировать новые впечатления.

Реакция зависит от сигналов, поступающих из кишечника по блуждающему нерву. Когда исследователи прервали связь с блуждающим нервом, повышение уровня ацетилхолина прекратилось. Эти крысы также хуже справлялись с тестами на память, в которых нужно было вспомнить, где они недавно находили пищу.

Ученые также обнаружили, что система памяти мозга, по-видимому, реагирует в первую очередь на питательные вещества, содержащиеся в пище, а не только на ее приятный вкус. У крыс, которые ели сахар или жир, наблюдалась сильная активность мозга, связанная с памятью. У тех, кому давали сладкие, но низкокалорийные или некалорийные жидкости, такой реакции не наблюдалось. Это говорит о том, что мозг реагирует на фактическую питательную ценность пищи, а не только на ее вкус.

“Мы полагаем, что этот механизм, вероятно, развился, чтобы помочь животным запоминать важную информацию об источниках пищи”, – говорит первый автор исследования Логан Лауэр, аспирант лаборатории Каноски. Память о том, где весной первыми прорастают определенные растения, может помочь голодным животным найти важные питательные вещества. Сигналы, поступающие из кишечника, сообщают мозгу: “Эта еда содержала ценные питательные вещества, поэтому запомните, где и как удалось ее добыть”.

Исследование, стимулирующее работу мозга

Хотя продукты с высоким содержанием жира и сахара вызывали сильную реакцию памяти, исследование также показало, что длительное употребление этих продуктов со временем ухудшало формирование памяти.

У крыс, которые в раннем возрасте питались таким образом, в дальнейшем наблюдалось ослабление связи между кишечником и гиппокампом. Даже после возвращения к более здоровому питанию у этих животных отмечалось снижение мозговой активности, связанной с памятью, и ухудшение результатов в задачах на запоминание местоположения пищи.

Полученные результаты могут иметь важные последствия для здоровья человека. Ученым уже известно, что ожирение, неправильное питание и метаболические расстройства, такие как диабет, связаны со снижением когнитивных функций.

Это новое исследование указывает на одну из причин: постоянное употребление нездоровой пищи может нарушить связь между нашим кишечником и мозгом.

Эта работа также может прояснить причины нейродегенеративных заболеваний.

“Нарушение передачи сигналов ацетилхолина в гиппокампе является одним из самых ранних нейрохимических изменений при болезни Альцгеймера”, – говорит Каноски. “Обнаружив, что эта система стимулируется сигналами из кишечника, передаваемыми от блуждающего нерва, можно будет использовать эту информацию для разработки новых терапевтических мишеней, например, для изучения подходов, основанных на воздействии на блуждающий нерв, например, при помощи стимуляции”.

Это открытие также открывает возможности для новых методов лечения, направленных на укрепление связи между кишечником и мозгом. Методы лечения, стимулирующие блуждающий нерв или улучшающие здоровье кишечника, потенциально могут помочь защитить память и когнитивные функции.

Хотя для того, чтобы определить, действуют ли те же механизмы у людей, необходимы дополнительные исследования, полученные данные подтверждают растущее количество доказательств того, что кишечник и мозг тесно связаны.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога