Un estudio revela los mecanismos neuronales que regulan la ingesta de alimentos

Investigadores de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) han descubierto cómo el cerebro gestiona la ingesta de energía, comparando el proceso de consumo de alimentos con una carrera de relevos entre varios equipos neuronales. Este estudiarpublicado en el Revista de Neurociencia, sugiere que un complejo mecanismo neuronal rige la forma en que el cerebro garantiza un consumo energético adecuado, con implicaciones para entender trastornos alimentarios como la anorexia y los atracones.

El hipotálamo, una zona crítica del cerebro, desempeña un papel central en la regulación de la ingesta de energía mediante el procesamiento de la información relativa al estado interno del cuerpo y el entorno externo. Factores como la hora del día y los niveles de azúcar en sangre se controlan continuamente, lo que provoca comportamientos como comer cuando se tiene hambre o dormir cuando está oscuro. Sin embargo, queda pendiente un aspecto crucial: cómo realiza el cerebro la transición del estado inicial de hambre al consumo sostenido de alimentos.

El estudio, dirigido por el profesor Alexey Ponomarenko, examinó el hipotálamo de ratones, que comparte similitudes estructurales con el hipotálamo humano. Utilizando técnicas avanzadas de inteligencia artificial, los investigadores analizaron la actividad eléctrica de regiones hipotalámicas específicas durante la comida. Este enfoque les permitió identificar el momento y la activación de distintos grupos neuronales implicados en el proceso de alimentación.

La investigación reveló una activación secuencial de cuatro equipos específicos de neuronas, cada uno de los cuales contribuye a distintas fases de la alimentación, como si fueran corredores de relevos pasándose el testigo. Los investigadores propusieron que cada equipo evalúa de forma diferente las señales sensoriales, como los niveles de azúcar en sangre y la saciedad del estómago. Por ejemplo, el último equipo puede dar más prioridad a las señales de los receptores de estiramiento del estómago que el primero.

Además, el estudio exploró la dinámica de comunicación dentro de cada equipo neuronal. Las neuronas presentan patrones de actividad rítmica que deben alinearse para una comunicación eficaz. Los resultados indicaron que los equipos neuronales implicados en la ingesta de alimentos funcionan con frecuencias similares, lo que mejora su capacidad para coordinar y finalizar la alimentación en los momentos adecuados. En cambio, los grupos neuronales asociados a otros comportamientos, como la exploración o la interacción social, se comunican en frecuencias distintas.

Esta investigación tiene posibles implicaciones terapéuticas. La capacidad de influir externamente en los ritmos neuronales -por ejemplo, mediante campos magnéticos oscilantes- puede ofrecer estrategias para mejorar la comunicación dentro de los equipos neuronales relacionados con la alimentación. Los autores esperan que estos hallazgos puedan contribuir al tratamiento de los trastornos alimentarios optimizando el funcionamiento de estos circuitos neuronales.

De cara al futuro, los investigadores planean nuevos estudios para examinar cómo las manipulaciones de la oscilación neuronal influyen en el comportamiento alimentario de los ratones, lo que podría allanar el camino para nuevas intervenciones en el tratamiento de los trastornos alimentarios.