Wie schmeckt das Essen? Frag dein Gehirn!
Zu wissen, wann es Zeit für eine Mahlzeit ist und wann man wieder aufhören sollte zu essen, ist wichtig für die Gesundheit und das Überleben von Menschen und Tieren. Forschende am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz fanden nun heraus, dass das „Hunger-Hormon“ Ghrelin spezialisierte Nervenzellen in der Amygdala von Mäusen aktiviert.
In dieser Gehirnregion, die auch für die Regulierung von Emotionen zuständig ist, fördert das Zusammenspiel zwischen Ghrelin und den Nervenzellen die Nahrungsaufnahme und vermittelt sowohl Hunger als auch die mit dem Essen verbundenen Belohnungsgefühle.
Amygdala im Fokus
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler analysierten einzelne Nervenzellen in der zentralen Amygdala und untersuchten ihre Boten-RNA-Moleküle, also die Arbeitskopien der Gene, die auch als mRNA bekannt sind. Die Analyse ergab, dass die Zellen in neun verschiedenen Zellclustern organisiert sind. Einige dieser Cluster fördern den Appetit, während andere ihn hemmen. Zudem passen die Zellen ihre Produktion von mRNA an, wenn die Mäuse gefüttert werden oder fasten.
Nach eigenen Angaben konnten die Forschenden damit zum ersten Mal zeigen, dass das Hunger-Hormon Ghrelin auch auf Zellen in der zentralen Amygdala wirkt. Dort aktiviert es eine kleine Untergruppe von Zellclustern, die gemeinsam durch die Anwesenheit des Proteins Htr2a gekennzeichnet sind, um die Nahrungsaufnahme zu steigern.
Ghrelin erhöht Schmackhaftigkeit der Nahrung
Das Team fand heraus, dass die Htr2a-Neurone nach mehrstündigem Fasten oder bei Anregung durch das Hormon Ghrelin aktiv wurden. Die Zellen reagierten auch, wenn die Forschenden den Mäusen Nahrung vorsetzten.
Daraus schließen die Forscherinnen und Forscher, dass Ghrelin mehrere Funktionen erfüllt. Wenn Mäuse hungrig sind, aktiviert Ghrelin die appetitanregenden Hirnregionen, um die Tiere zum Fressen zu animieren. Außerdem steigert das Hormon die Aktivität in Gehirnarealen wie der Amygdala, die Belohnungsgefühle vermitteln. Das ist wahrscheinlich ein Anreiz, noch mehr zu fressen. Auf diese Weise erhöht Ghrelin die Schmackhaftigkeit der Nahrung in Abhängigkeit davon, wie gesättigt die Mäuse gerade sind.
Fressen, um zu überleben
Wenn die Tiere nach einer Fastendiät hungrig waren, war die Aktivität der Htr2a-Neuronen allerdings nicht erforderlich, damit die Mäuse mit dem Fressen begannen – die Forschenden vermuten, dass der Geschmack der Nahrung unter diesen Bedingungen eher nebensächlich ist. In diesem Fall übernehmen andere Schaltkreise im Gehirn die Kontrolle, um den Stoffwechsel des Körpers zu regulieren. Unter anderem der Hypothalamus signalisiert den Mäusen dann, dass es wichtig ist zu fressen, um zu überleben.
Pathologisches Essverhalten verstehen
Wie genau die neuronalen Netzwerke, die positive Gefühle vermitteln, mit denen, die die Nahrungsaufnahme kontrollieren, verbunden sind und sich gegenseitig beeinflussen, ist noch nicht genau geklärt.
Die Forschenden hoffen, die Zusammenhänge weiter zu entschlüsseln und so die neuronalen Prozesse bei pathologischem Essverhalten besser zu verstehen. In der Zukunft könnte dieses Wissen zu neuen therapeutischen Ansätzen zur Linderung von Essstörungen führen.