Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Molekulare Pharmakologie und ihre Kollegen haben den neuronalen Schaltkreis entdeckt, der die Nahrungssuche aktiviert. Dieser Vorgang geschieht unabhängig vom Hungergefühl und könnte zukünftig auch für die Therapie von Essstörungen von Interesse sein.
Der Drang zur Nahrungssuche zählt zu den Urinstinkten, die wir von unseren Vorfahren geerbt haben. War für sie das Jagen und Sammeln lebensnotwendig, endet die Nahrungssuche im 21. Jahrhundert am eigenen Kühlschrank oder im Supermarkt.
Über die zugrunde liegenden neurologischen Mechanismen der Nahrungssuche war bislang wenig bekannt. Ausgehend von dem Wissen, dass kognitive Funktionen wie Gedächtnis und Aufmerksamkeit im Gehirn durch blitzschnelle Wellen mit 30 bis 100 Schwingungen pro Sekunde unterstützt werden, haben Dr. Tatiana Korotkova, Dr. Alexey Ponomarenko und ihre Kollegen untersucht, ob diese Wellen auch mit der Nahrungssuche in Verbindung stehen.
Und tatsächlich: „Zusammen mit Kollegen aus den USA und Großbritannien konnten wir den Schaltkreis auf verschiedenen Ebenen präzise charakterisieren – von anatomischen Verbindungen bis hin zur Erregung einzelner Zellen“, schreiben Korotkova und Ponomarenko in ihrem Artikel, der aktuell im der renommierten Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht wurde. Der von ihnen beschriebene Mechanismus aktiviert die Nahrungssuche. Außerdem konnten die Wissenschaftler zeigen, dass rasend schnelle Wellen, sogenannte Gamma-Oszillationen, diesen Mechanismus im lateralen Hypothalamus organisieren. Der Hypothalamus ist der Bereich des Zwischenhirns, der unter anderem das Essverhalten reguliert. Die Forscher gehen nun davon aus, dass Gamma Oszillationen dabei helfen, Informationen direkt an den Hypothalamus weiterzuleiten.
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Mit Hilfe der Optogenetik (einem Verfahren, bei dem mit Hilfe von Licht spezielle Signalkreise im Gehirn gesteuert werden können) konnten die Wissenschaftler Mäuse dazu anregen, nach Futter zu suchen. Bemerkenswerterweise gelang dies auch dann, wenn die Tiere eigentlich gar nicht hungrig waren. Korotkova, Ponomarenko und ihre Kollegen schließen daraus, dass die Nahrungssuche und das Essverhalten teilweise unabhängige Vorgänge sind. „Geeignetes Futter zu finden, ist in der freien Natur ein zeitraubendes Unterfangen“, erläutert Korotkova, „deshalb beginnen Tiere schon damit, bevor sie hungrig werden, weil es sonst vielleicht zu spät sein könnte. 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“, spekuliert die Biologin.
Während also laut der aktuellen Erkenntnisse der Neurowissenschaftler Nahrungssuche einerseits und das Bedürfnis nach Nahrung andererseits normalerweise entkoppelt sind, scheint diese Trennung bei Essstörungen nicht mehr intakt zu sein. Korotkova und ihre Kollegen hoffen, dass ihre Forschungsergebnisse dazu beitragen, die zugrundeliegenden neurologischen Vorgänge bei Essstörungen besser zu verstehen und damit neue therapeutische Möglichkeiten zur Behandlung von Essstörungen zu offenbaren.
Quellen einblenden
- Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (2017): Nahrung stets im Blick: Forscher zeigen an neuronalem Schaltkreis, warum unsere Gedanken immerzu ums Essen kreisen. Pressemitteilung vom 01.02.2017
- M. Carus-Cadavieco, M. Gorbati, L. Ye et al. (2017): Gamma oscillations organize top-down signaling to hypothalamus and enable food seeking. Nature 542: Seite 232-236
