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Optogenetik erklärt Nahrungssuche

Warum unsere Gedanken immerzu ums Essen kreisen

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Nahrungssuche ist unabhängig vom Hunger

Bemerkenswert ist auch: Das Auffinden von Futter führte nicht dazu, dass die kleinen Nager mehr fraßen. Das spricht dafür, dass Nahrungssuche und Essverhalten teilweise unabhängige Mechanismen haben, was später in den Experimenten auch bestätigt werden konnte. „Geeignetes Futter zu finden, ist in der freien Natur ein zeitraubendes Unterfangen“, erklärt Korotkova, „deshalb beginnen Tiere schon damit, bevor sie hungrig werden und es vielleicht zu spät sein könnte.“

Auf den Menschen übertragen bedeutet das: „Wahrscheinlich ist es dieser Schaltkreis, der uns veranlasst, die Restaurants in einer fremden Stadt abzuchecken oder immer wieder einen Blick in den Kühlschrank zu werfen“, sagt die Biologin. „Wir wissen jetzt auch, dass der präfrontale Kortex, das ist eine Hirnregion, die zielgerichtetes Verhalten koordiniert, dabei eine wichtige Rolle spielt.“

Die Trennung zwischen Nahrungssuche und Nahrungsaufnahme konnten die Forscher unterdessen auf Zellebene belegen. Während der Gamma-Oszillationen wurden nahrungsassoziierte Zellen getrennt von nicht-nahrungsassoziierten Zellen aktiviert, und zwar mit einem hoch präzisen Timing. „Dass durch die rhythmischen Einwirkungen auf den Hypothalamus nahrungsassoziierte Zellen selektiv beeinflusst wurden, gibt uns einen wunderbaren Einblick, wie Struktur und Funktion im Gehirn interagieren“, betont Grundlagenforscher Alexey Ponomarenko. Er fügt hinzu: „Wir haben gesehen, dass die Gamma Oszillationen durch Informationsübermittlung zwischen Hirnregionen und Zelltypen ein überlebenswichtiges Verhalten steuern.“

Grundlage für neue Therapien gegen Essstörungen gelegt

Besonders interessant für Neurowissenschaftler ist die Erkenntnis, dass die Nahrungssuche von dem physiologischen Bedürfnis nach Nahrung entkoppelt ist. Bei Essstörungen scheint dieser Mechanismus jedoch nicht richtig zu funktionieren. Während die einen über den Hunger hinaus essen, meiden andere jeden Kontakt zur Nahrung. Nach Ansicht der Wissenschaftler wäre es besonders wünschenswert, mit den Forschungsergebnissen Magersüchtigen helfen zu können, da diese Erkrankung die psychische Störung mit der höchsten Sterblichkeitsrate ist.

Das Verständnis der dahinterliegenden neuronalen Mechanismen führt vielleicht nicht zu einem Wundermedikament, kann jedoch laut Tatiana Korotkova und Alexey Ponomarenko den Weg zu innovativen Therapien gegen Essstörungen ebnen.

Originalpublikation: Carus-Cadavieco M*, Gorbati M*, Ye L, Bender F, van der Veldt S, Kosse C, Börgers C, Lee SY, Ramakrishnan C, Hu Y, Denisova N, Ramm F, Volitaki E, Burdakov D, Deisseroth K, Ponomarenko A*§, Korotkova T*§ (2017). Gamma oscillations organize top-down signaling to hypothalamus and enable food seeking. Nature, doi: 10.1038/nature21066. *equally contributed authors, §-corresponding authors

* S. Oßwald: Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP), 13125 Berlin

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