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Pesquisadores identificam a ligação entre memória e apetite

Envolvimento da sub-região dlHPC no processamento de apetite relacionado com alimentos. a , Análise de tractografia de dados normativos de alta resolução de 178 participantes do HCP mostrando que as interconexões da área LH-hipocampal definidas pela tractografia (ou seja, linhas de corrente) convergem no dlHPC (amarelo). b, Exemplos de traços de registros eletrofisiológicos no domínio do tempo do dlHPC em um indivíduo durante um teste de sabor neutro (esquerda, ciano) e um teste de gordura doce (direita, magenta). O intervalo de tempo exibido inclui o período pré-sugestão (-0,5 a 0 s), apresentação de sugestão (0–1 s), cruz de fixação (1–3 s), entrega de solução (3–5 s), cruz de fixação (5– 6 s) e uma parte da duração restante da fase de recebimento/consumação da solução (6–7,5 s). O paradigma detalhado da tarefa é descrito na Figura Complementar 1. c , espectrogramas de diferença normalizados com pontuação z (solução de gordura doce menos sabor neutro) no dlHPC. A barra colorida indica a média z- diferença de poder de pontuação (usando canais agrupados como observações) entre as duas condições em comparação com uma distribuição nula. Os clusters delineados (à esquerda) refletem voxels contíguos significativos de tempo-frequência ( P <0,05, teste de permutação baseado em cluster não paramétrico pareado bilateral, 1.000 permutações, n ?= 34 canais) antes da correção para comparações múltiplas. O mapa de limite (à direita) exibe clusters significativos de tempo-frequência após correção para comparações múltiplas usando tamanho de cluster (Métodos). d, Traços médios de tempo de potência do escore z de 4–6 Hz durante a sugestão (0–1 s) e após a antecipação da sugestão (1–3 s) de soluções de gordura doce (magenta) e de sabor neutro (ciano) no dlHPC (parte superior ) e locais do hipocampo não-dlHPC (parte inferior). 0 se 1 s refletem os tempos de apresentação da imagem cruzada de sinalização e fixação, respectivamente. e , Cobertura do hipocampo por participante ( n ?= 9). Os contatos vermelhos indicam os contatos em contato direto com o dlHPC (sub-região amarela). Crédito: Natureza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06459-w

As conexões interrompidas entre a memória e os circuitos cerebrais reguladores do apetite são diretamente proporcionais ao índice de massa corporal (IMC), principalmente em pacientes que sofrem de distúrbios ou excessos alimentares que podem levar à obesidade, como o transtorno da compulsão alimentar periódica (TCAP), de acordo com uma nova pesquisa da Escola de Medicina Perelman da Universidade da Pensilvânia.

Publicada hoje na Nature , a pesquisa observa que indivíduos obesos têm conexões prejudicadas entre o hipocampo dorsolateral (dlHPC) e o hipotálamo lateral (LH), o que pode afetar sua capacidade de controlar ou regular respostas emocionais ao antecipar refeições ou guloseimas gratificantes.

“Essas descobertas ressaltam que os cérebros de alguns indivíduos podem ser fundamentalmente diferentes em regiões que aumentam o risco de obesidade ”, disse o autor sênior, Casey Halpern, MD, professor associado de Neurocirurgia e Chefe de Neurocirurgia Estereotáxica e Funcional da Penn Medicine e do Cabo Michael J. Centro Médico de Assuntos de Veteranos de Crescenz.

“Condições como distúrbios alimentares e obesidade são muito mais complicadas do que simplesmente gerenciar o autocontrole e uma alimentação mais saudável. O que esses indivíduos precisam não é de mais força de vontade, mas do equivalente terapêutico de um eletricista que possa consertar essas conexões dentro de seu cérebro ”.

O dlHPC está localizado na região do cérebro que processa a memória, e o LH está na região do cérebro responsável por manter o corpo em um estado estável, denominado homeostase.

Pesquisas anteriores encontraram uma associação com perda de função no hipocampo humano em indivíduos com obesidade e distúrbios alimentares relacionados, como TCAP. No entanto, fora das técnicas de imagem, como a ressonância magnética (MRI), o papel do hipocampo tem sido difícil de estudar em humanos com obesidade e distúrbios alimentares relacionados.

Neste estudo, os pesquisadores puderam avaliar pacientes cujos cérebros já estavam sendo monitorados eletricamente na Unidade de Monitoramento de Epilepsia. Os pesquisadores monitoraram a atividade cerebral conforme os pacientes esperavam e depois receberam um doce (um milk-shake de chocolate). Eles descobriram que tanto o dlHPC quanto o LH foram ativados simultaneamente quando os participantes anteciparam receber a refeição gratificante.

Esses pesquisadores confirmaram usando técnicas de estimulação pioneiras dos coautores Kai Miller, MD, Ph.D., e Dora Hermes Miller, Ph.D., da Mayo Clinic, que esta zona específica do hipocampo, o dlHPC e o LH exibiam conectividade extremamente forte também.

Em indivíduos com obesidade, os investigadores descobriram que o comprometimento deste circuito hipotálamo-hipocampo era diretamente proporcional ao seu IMC. Ou seja, nos participantes com IMC elevado a ligação ficou ainda mais perturbada.

Para validar ainda mais a conexão, a equipe de Halpern usou uma técnica chamada “ limpeza cerebral ”, para analisar o tecido cerebral. A técnica revelou o hormônio concentrador de melanina , hormônio conhecido por regular o comportamento alimentar produzido no LH. Eles encontraram a presença de MCH no dlHPC, e em nenhum outro lugar, confirmando uma ligação entre as duas regiões.

“O hipocampo nunca foi direcionado para tratar a obesidade ou os distúrbios alimentares que às vezes podem causar obesidade”, disse Halpern. "Esperamos poder usar esta pesquisa para identificar quais indivíduos têm maior probabilidade de desenvolver obesidade mais tarde na vida, e para desenvolver novas terapias - invasivas ou não - para ajudar a melhorar a função deste circuito crítico que parece dar errado em pacientes obesos."

Mais informações: Daniel AN Barbosa et al, Uma sub-rede orexígena dentro do hipocampo humano, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06459-w

Informações do periódico: Natureza

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