دائرة عصبية قد تكون هي المسؤلة عن نوبات الشره في الأكل

أدت الأبحاث في علم البصريات الوراثي (Optogenetic) إلى اكتشاف دوائر عصبيه ذات صلة بالمكافآت (a reward related neural circuits) و هذه الدوائر هي التي تتحكم في سلوك الإفراط في تناول الطعام القهري و إدمان تناول الحلويات و السكريات. مما جعل الباحثون يتوصلون إلى نتائج تؤدي إلى علاج إنتقائي (selective treatment) لمرض السمنة و لأعراض الأفراط في تناول الطعام .

و باستخدام فئران التجارب أكد عالم الأعصاب كاي م. تيى (Kay M. Tye) وزملاؤه في معهد ماسشيوستيس للتكنولوجيا و كامبريدج أن هناك مسار عصبي (pathway) بين منطقتين في المخ مسئولتين عن الأدمان و ذي صلة بالسلوك الباحث عن المكافأت، و هاتان المنطقتان هما تحت المهاد الجانبيه (lateral hypothalamus-LH) والجوفية السقفية (Ventral tegmental area -VTA) فهما يلعبان دور رئيسي في إدمان البحث عن السكريات و الحلوى و الأفراط في الأكل.

و هؤلاء العلماء اشتبهوا أن هناك مسار عصبي مسئول عن الافراط في الطعام لأن هذا المسار كان مسئول أيضا عن سلوكيات أخرى ذات صلة بالمكافآت مثل إدمان الجنس و المخدرات.

و نشر هؤلاء العلماء استنتاجاتهم في الجريدة العلمية (cell) على شبكة الإنترنت في ٢٩ يناير أن منطقتي تحت المهاد الجانيبة (LH) ومنطقة الجوفيه السقيفية (VTA) مرتبطتان بالسلوك النفسي ذو الصلة بالمكافآت و لكن الحلقة العصبية بين هاتين المنطقتين التي أظهرت تصرفات سلوكية ونفسية معينة كان من الصعب عزلها.

و خاصة أن هؤلاء العلماء كانوا في حاجه لمزيد من الفهم عن كيفية استجابة هاتين المنطقتين لمختلف التصرفات السلوكية ذات الصلة بالمكافآت، سواء كانت هذه المكافآت الطعام أو المخدرات أو ممارسة الجنس و أيضا معرفة استجابة هاتين المنطقتين للظروف المختلفة.

و مع استخدام علم البصريات الوراثي – والذي يربط البصريات بالعلوم الوراثية عن طريق التحكم بالخلايا العصبية الحساسة وراثيا للضوء – أظهر العلماء أن الدائرة العصبية (LH-VTA) يوجد بها ترميز الفعل المثير للدائرة العصبية المسئولة عن البحث عن المكافآت (reward seeking) بغض النظر عن توافر هذه المكافآت.. بينما الخلايا العصبية الخاصة بمنطقة (LH) تحت المهاد الجانبية والتي تقع في مصب خلايا المنطقه الجوفيه السقفيه (VTA) هي التي تحث على ظهور إشارات للتنبؤ بوجود مكافأة، وترك غير متوقع لهذه المكافأة.

استخدم الباحثون فئران تجارب قاموا بتغذيتهم تغذية جيدة ثم أثاروا الدائرة العصبية (LH-VTA) باستخدام إشارات ضوئية ملونة ومشفرة فكانت النتيجة أن الفئران أكلت بإفراط وهم من دون حاجة للأكل، حدث ذلك بالرغم من تعريض أقدامهم لصدمات كهربائية عند محاولة الحصول على السكريات أو الحلويات.

وعند تثبيط هذا المسار العصبي باستخدام إشارات ملونة أخرى فإن السلوك القهري للحصول على الحلويات تضائل بدون أن يقل استهلاك الطعام المعتاد للفئران وهي جائعة، و بذلك فإن هذه الدائرة العصبية (LH-VTA) لا تتحكم في السلوك الطبيعي المعتاد للأكل و المرتبط بالجوع .

و كما ذكر الباحثون أنهم عند تثبيطهم للمسار العصبي ( LH-VTA) أدى ذلك إلى تقليل السلوك القهري للبحث عن السكر و لم يؤثر على المعدل الطبيعي لاستهلاك الطعام عند الفئران الجائعة — منطقة تحت المهاد الجانبيه (LH) تقوم بإرسال المثيرات و المثبطات لخلايا الدوبامين و خلايا الجابا (GABA neuros) في منطقة الجوفية السقفية (VTA) و أن نتوءات الجابا (GABAergic projections) هي المسئولة عن السلوك المرتبط بالتغذية.

ذكر الباحث تيي (Tye) وزملاؤه أن استنتجاتهم تتنطبق مع المعلومات حول تشابك و ترابط الوظيفة الداخلية والدور الطبيعي للمسار العصبي LH-VTA وأنهم بذلك قد قدموا رؤية صحيحة لكيفية توحد و اندماج الإشارات و المعلومات في هذه الدوائر العصبية.

و في دراسة أخرى مستقلة و مرتبطة بهذا الموضوع تم نشرها أيضا في المجلة العلمية cell قام الباحث جاريت ستابير Garret Stuber (وهو حاصل على الدكتوراة من جامعة شمال كارولينا كلية الطب في شابيل هيل) بالتعاون مع زملائه  في علم البصريات الوراثي بعمل دراسات على فئران التجارب و قاموا بتعريف الخلايا العصبية في منطقة  تحت المهاد hypothalamus والتي تتحكم باستهلاك الطعام و السلوك المرتبط بالبحث عن المكافآت.

و أشاروا إلى أنه عند الإثارة الانتقائية باستخدام علم البصريات الوراثي لمجموعة محددة من الخلايا العصبية جابا في منطقة تحت المهاد الجانيية LH تتحسن الشهية للطعام و السلوك المرتبط باستهلاكه وأن الاستئصال الجيني (genatic ablation) لهذه الخلايا العصبية أدى إلى تضاؤل هذه الخواص ….