Comment les températures incitent le cerveau à stimuler l’appétit : étude | Santé

Les neuroscientifiques de Scripps Research ont découvert des circuits cérébraux qui poussent les mammifères à avoir besoin de plus de nourriture lorsqu’ils sont exposés à des températures froides.

Les mammifères brûlent automatiquement plus d’énergie pour maintenir une température corporelle normale lorsqu’ils sont exposés au froid. Cette augmentation de la dépense énergétique activée par le froid déclenche une augmentation de l’appétit et de l’alimentation, bien que le mécanisme spécifique contrôlant cela soit inconnu. Dans la nouvelle étude, publiée le 16 août 2023 dans Nature, les chercheurs ont identifié un groupe de neurones qui fonctionnent comme un « interrupteur » pour ce comportement de recherche de nourriture lié au froid chez les souris. La découverte pourrait conduire à des thérapies potentielles pour la santé métabolique et la perte de poids.

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“Il s’agit d’un mécanisme adaptatif fondamental chez les mammifères et le cibler avec de futurs traitements pourrait permettre d’améliorer les avantages métaboliques du froid ou d’autres formes de combustion des graisses”, déclare l’auteur principal de l’étude Li Ye, PhD, professeur agrégé et titulaire de la chaire Abide-Vividion. en chimie et biologie chimique à Scripps Research.

Le premier auteur de l’étude était l’associé de recherche postdoctoral Ye Lab Neeraj Lal, PhD.

Étant donné que l’exposition au froid entraîne une augmentation de la consommation d’énergie pour rester au chaud, l’immersion dans l’eau froide et d’autres formes de «thérapie par le froid» ont été explorées comme méthodes pour perdre du poids et améliorer la santé métabolique. Un inconvénient des thérapies par le froid est que les réponses évoluées des humains au froid ne sont pas conçues pour provoquer une perte de poids (un effet qui aurait pu être fatal pendant les fréquentes périodes de pénurie alimentaire à l’époque pré-moderne). Le froid, comme les régimes et l’exercice, augmente l’appétit pour contrecarrer tout effet de perte de poids. Dans l’étude, Ye et son équipe ont entrepris d’identifier les circuits cérébraux qui interviennent dans cette augmentation de l’appétit induite par le froid.

L’une de leurs premières observations a été qu’avec l’arrivée des températures froides (de 73F à 39F), les souris n’augmentent leur recherche de nourriture qu’après un délai d’environ six heures, ce qui suggère que ce changement de comportement n’est pas simplement le résultat direct de la détection du froid.

En utilisant des techniques appelées nettoyage du cerveau entier et microscopie à feuille de lumière, les chercheurs ont comparé l’activité des neurones à travers le cerveau dans des conditions froides et chaudes. Bientôt, ils ont fait une observation clé : alors que la majeure partie de l’activité neuronale dans le cerveau était beaucoup plus faible dans des conditions froides, des parties d’une région appelée le thalamus ont montré une activation plus élevée.

Finalement, l’équipe s’est concentrée sur un groupe spécifique de neurones appelé le noyau xiphoïde du thalamus médian, montrant que l’activité de ces neurones augmentait dans des conditions froides juste avant que les souris ne sortent de leur torpeur induite par le froid pour chercher de la nourriture. Lorsque moins de nourriture était disponible au début de l’état de froid, l’augmentation de l’activité du noyau xiphoïde était encore plus importante, ce qui suggère que ces neurones réagissent à un déficit énergétique induit par le froid plutôt qu’au froid lui-même.

Lorsque les chercheurs ont activé artificiellement ces neurones, les souris ont augmenté leur recherche de nourriture, mais pas d’autres activités. De même, lorsque l’équipe a inhibé l’activité de ces neurones, les souris ont diminué leur recherche de nourriture. Ces effets n’apparaissent que dans des conditions froides, ce qui implique que les températures froides fournissent un signal distinct qui doit également être présent pour que des changements d’appétit se produisent.

Dans une dernière série d’expériences, l’équipe a montré que ces neurones du noyau xiphoïde se projettent dans une région du cerveau appelée le noyau accumbens, une zone connue depuis longtemps pour son rôle dans l’intégration des signaux de récompense et d’aversion pour guider le comportement, y compris le comportement alimentaire.

En fin de compte, ces résultats peuvent avoir une pertinence clinique, dit Ye, car ils suggèrent la possibilité de bloquer l’augmentation habituelle de l’appétit induite par le froid, permettant à des schémas d’exposition au froid relativement simples de conduire à une perte de poids beaucoup plus efficace.

“L’un de nos principaux objectifs est maintenant de déterminer comment dissocier l’augmentation de l’appétit de l’augmentation des dépenses énergétiques”, dit-il. “Nous voulons également savoir si ce mécanisme d’augmentation de l’appétit induit par le froid fait partie d’un mécanisme plus large que le corps utilise pour compenser les dépenses énergétiques supplémentaires, par exemple après l’exercice.”

Cette histoire a été publiée à partir d’un fil d’actualité sans modification du texte. Seul le titre a été modifié.