כולנו הרי יודעים שלבני האדם יש שתי קיבות – האחת לאוכל והשנייה לקינוחים. מחקר חדש מצא ש"הקיבה השנייה" היא בכלל תעלול מתוחכם של מערכת העצבים. התגלית היא שגם אם הבטן שלכם מלאה עד אפס מקום בלאפה עם שווארמה, המוח דואג לפנות מקום – אבל רק למשהו מתוק

במוח נמצא אזור קטן בשם היפותלמוס שאחראי לוויסות תהליכים חיוניים בגוף כמו רעב, צמא, טמפרטורת הגוף ותגובה למצבי לחץ. מחקרי עבר גילו שתאי עצב מסוימים בהיפותלמוס אחראים לתחושת הרעב ולתחושת השובע. למשל, יש תאי עצב שמעורבים בתחושת הרעב, בין היתר על ידי כך שהם מפרישים חומר הנקרא בטא אנדורפין – חלבון אופיואידי שמגביר תיאבון וחשק לצריכת סוכר. 

קבוצת מחקר ממכון מקס פלאנק למחקר בגרמניה שיערה שאם תצליח לעקוב אחר המסלול העצבי של אותם תאי עצב מפרישי בטא אנדורפין, יתגלה האזור המסתורי במוח שמופעל על ידי ההיפותלמוס ולמעשה אחראי על הרצון לצרוך סוכר. תוצאות המחקר פורסמו לאחרונה [1] בכתב העת היוקרתי Science.

אז איך מוצאים את האזור המסתורי הזה? קבוצת המחקר השתמשה בטכניקת דימות מתקדמת שמאפשרת לזהות תאי עצב הקולטים בטא אנדורפין. שיטה נוספת אפשרה להם לאתר חלבונים הקשורים להפרשה ולקליטה של בטא אנדורפין ברקמה, ובאמצעותם לאתר את סיבי תאי העצב אשר מפרישים אותו. באמצעות השוואת התוצאות משתי השיטות הצליחה קבוצת המחקר לאתר במוחות שהופקו מעכברי מעבדה אזור במוח שמכיל ריכוז גבוה במיוחד של תאים קולטי בטא אנדורפין. האזור הזה יושב בתלמוס, צביר גדול של תאי עצב, בנקודה ששמה הגרעין הפָּרָה־ונטריקולרי (Paraventricular nucleus). האזור הזה מעורב בתהליכי ויסות תיאבון, בתגובות למצבי דחק ומקושר למקומות שונים במוח כמו מערכת התגמול – רשת של אתרים האחראים לתחושות של הנאה ומוטיבציה – שמשפיעה על ההתנהגות שלנו, למשל על ידי חיזוק פעולות כמו אכילה, למידה והתמכרות.

בשלב הבא, שילבו החוקרים בין אופטוגנטיקה – שיטה מתקדמת שבה מפעילים תאי עצב באמצעות גלי אור [2], ובין אלקטרופיזיולוגיה – שיטה למדידת פעילות חשמלית של תאי עצב. כך הם הראו כי הפעלה של תאי עצב שמפרישים בטא אנדורפינים בהיפותלמוס אכן מפעילה מסלול עצבי מסוים שמשפיע על הגרעין הפרה-ונטריקולרי בתלמוס. שבו, כאמור, הם מצאו תאים שקולטים בטא אנדורפין. 

אז נסכם בקצרה: החוקרים גילו שהפעלת אזור מסוים בהיפותלמוס מפעילה בתורה מסילת תאי עצב מפרישי בטא אנדורפין בגרעין הפרה-ונטריקולרי בתלמוס. כעת נותר להוכיח אם ההשערה נכונה: הפעלת המסילה העצבית הזאת שמחברת בין ההיפותלמוס לתלמוס, היא האחראית להדלקת הרצון לסוכר גם בעת תחושת שובע.

כדי לבדוק את ההשערה, לקחו החוקרים עכברי מעבדה שהיו בצום כ־12 שעות, והקציבו להם 90 דקות לאכול מזון עכברים כאוות נפשם. לאחר מכן חולקו העכברים השבעים לשתי קבוצות – קבוצה אחת קיבלה גישה למזון עכברים נוסף למשך 30 דקות וקבוצה שנייה קיבלה גישה למזון עתיר סוכר. כצפוי, העכברים השבעים שנחשפו למזון עכברים רגיל לא הראו התלהבות מיוחדת ולא אכלו תוספת. לעומתם, קבוצת העכברים השבעים שהוצע להם עוד מזון עתיר סוכר אכלה אותו בשקיקה והעלתה את הצריכה הקלורית שלה פי שישה ביחס לקבוצה הראשונה. 

כאשר החוקרים השתיקו את המסילה העצבית המחברת בין ההיפותלמוס לתלמוס באמצעות אופטוגנטיקה, עכברים שבעים שהונחה לפניהם תוספת עתירת סוכר הפחיתו משמעותית את הרצון לקינוח ונמנעו מאכילת סוכר. השתקת מסילה עצבית זאת לא פגעה בחשק של העכברים לאכול מזון עכברים רגיל לאחר תקופת צום, אלא הורידה במיוחד את החשק לקינוח.

בשלב הבא של המחקר, באמצעות שיטות דומות לאלה שנעשו על מוחות העכברים, מצאו החוקרים ראיות לקיומה של המסילה העצבית המחברת בין ההיפותלמוס לתלמוס גם במוחות מבני אדם שתרמו את גופם למדע לאחר מותם. לבסוף, באמצעות דימות תהודה מגנטית תפקודית (fMRI), שיטת דימות המאפשרת מדידת פעילות מוחית בבני אדם תוך כדי ביצוע מטלות שונות, יכלו  החוקרים להראות שבעת צריכת סוכר, הפעילות בגרעין הפרה־ונטריקולרי יורדת, בדומה לממצאים בעכברים. ממצא זה מרמז שהמסילה העצבית שהתגלתה בעכברים קיימת גם בבני אדם ואכן מעורבת בבקרה על צריכת סוכר.

המחקר חושף מנגנון מפתיע שבו תאי עצב בהיפותלמוס, שהיו ידועים עד כה בתפקידם בהפחתת תיאבון, דווקא מעודדים צריכת סוכר במצב שובע דרך הפרשת בטא אנדורפינים. הממצאים שופכים אור על הקשר בין ויסות תיאבון לנטייה להשמנה, ועתידים לפתוח אפשרויות טיפוליות חדשות למחלות כמו הפרעת אכילה כפייתית ולסייע להפחתה במשקל.

תאי העצב שתפקידם לומר לנו שאנו מלאים הם גם אלה שלוחשים לנו באוזן, "קחו גם עוד ביס מהעוגה". המסילה העצבית שהתגלתה במחקר מתמרנת אותנו לאכול קינוח גם כשאנו לא רעבים, מה שמסביר איך תמיד הקינוח מוצא לעצמו מקום ונכנס לקיבה נפרדת. אז בפעם הבאה שתמצאו את עצמכם מחסלים עוד פרוסת עוגה, אל תרגישו אשמים. זה לא אתם, זה ההיפותלמוס.

עריכה: גליה הלוי שדה

מקורות:

1)  המחקר שפורסם ב-Science

2) כתבה על אופטוגנטיקה