Food for thoughts?
В Cell вышла статья, показывающая, как у мышей, которые голодают, ухудшается кодирование визуальных стимулов в первичной зрительной коре. Буквально говоря, мозг экономит энергию и приносит в жертву некоторые функции.
https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(21)00839-4
У мышей, потерявших из-за ограниченной диеты 15% веса, потребление нейронами АТФ (главной энергетической молекулы организма) снижалось почти на треть - за счёт снижения расхода энергии на возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПП) благодаря сниженной проводимости АМПА рецепторов. Казалось бы, общая активность нейронов снижается, но нет - количество потенциалов действия оставалось на том же уровне, благодаря подстройке уровня возбудимости нейронов - они могли легче генерировать потенциал действия в ответ на стимул, например, за счёт деполяризации потенциала покоя.
Снижение порога возбуждения нейрона влечет за собой главную проблему - нейрон легче возбуждается, но не только в ответ на настоящие стимулы, но и в ответ на всякий шум, то есть становится менее точным в кодировании внешних стимулов. Именно это и увидели авторы в первичной зрительной коре голодающих мышей - точность кодирования зрительных стимулов снизилась тоже примерно на треть (речь о более широкой кривой orientation tuning). В поведенческом тесте мыши тоже хуже различали мелкие черты зрительных стимулов. Введение лептина - гормона, подавляющего голод и регулирующего жировой метаболизм, восстановило точность кодирования зрительной информации нейронами.
Сильный голод у людей может вызывать размытое зрение (не уверена, что у людей это объясняется тем же, что и у мышей), но чаще всего мы замечаем изменение высших когнитивных функций - растет раздражимость, падает концентрация и рассеивается внимание. Было бы интересно посмотреть на нейронные механизмы таких вещей, но, во-первых, такие процессы померять на мышах гораздо сложнее, а во-вторых, мы в принципе не знаем, как внимание реализовано на нейрональном уровне, его нельзя так же просто скоррелировать с активностью одного нейрона, как кодирование ориентации стимула в зрительной коре. С другой стороны статья интересна именно тем, что показывает изменения, связанные с голодом, уже в очень ранних отделах мозга, которые субъективно заметить гораздо сложнее, чем нарушение когнитивных функций.