מדעי המוח חושפים מדוע דיאטה או פעילות גופנית הם לא רק כוח רצון

מדענים זיהו את האורקסין ככימיקל מרכזי במוח המשפיע על האם אנשים בוחרים בפעילות גופנית על פני פינוק לטיפול.

• השליח הכימי אורקסין ונוירוני האורקסין במוח מתווכים את ההחלטה בין פעילות גופנית לנשנוש. חוקרים ב-ETH ציריך גילו את התגלית הזו בעכברים. התוצאות צפויות להיות ניתנות להעברה לבני אדם.
• בניסוי, עכברים עם מערכת אורקסין חסומה בחרו בתדירות גבוהה יותר במילקשייק שהוצע להם ופחות בפעילות גופנית.
• תוצאות אלו יכולות לסייע במחקר ובפיתוח אסטרטגיות חדשות לקידום פעילות גופנית אצל אנשים.

פענוח אפשרויות מוח

האם ללכת להתאמן, או שעדיף ללכת לבית הקפה וליהנות ממילקשייק תותים טעים? עד עכשיו, מה בדיוק קורה במוח שלנו כשאנחנו מקבלים את ההחלטה הזו היה תעלומה למדע, אבל חוקרים ב-ETH ציריך מצאו את הפתרון. הם פענחו איזה כימיקל מוחי ואיזה תאי עצב מתווכים את ההחלטה הזו: חומר השליח אורקסין והנוירונים שמייצרים אותו.

יסודות מדעי המוח הללו רלוונטיים מכיוון שאנשים רבים אינם עושים מספיק פעילות גופנית. רובנו כנראה כבר החלטנו פעם או אפילו כמה פעמים לדלג על פעילות גופנית לטובת אחד מהפיתויים האלטרנטיביים הרבים של חיי היומיום. לפי ארגון הבריאות העולמי (WHO), 80 אחוז מהמתבגרים ו-27 אחוז מהמבוגרים אינם עושים מספיק פעילות גופנית. והשמנה גוברת בקצב מדאיג לא רק בקרב מבוגרים אלא גם בקרב ילדים ובני נוער.

הבנת כימיה של המוח

"למרות הסטטיסטיקה הזו, אנשים רבים מצליחים לעמוד בפיתויים הנוכחים כל הזמן ולהתאמן מספיק", אומר דניס בורדאקוב, פרופסור למדעי המוח ב-ETH ציריך. "רצינו לדעת מה יש במוח שלנו שעוזר לנו לקבל את ההחלטות האלה."

בניסויים שלהם עם עכברים, החוקרים הצליחו להראות שאורקסין ממלא תפקיד מפתח בתהליך זה. זהו אחד מיותר ממאה חומרים שליחים הפעילים במוח. שליחים כימיים אחרים, כגון סרוטונין ו דופמין, התגלו לפני זמן רב ותפקידם פוענח ברובו. המצב לגבי האורקסין שונה: חוקרים גילו אותו מאוחר יחסית, לפני כ-25 שנה, וכעת הם מבהירים את תפקידיו צעד אחר צעד. בורדקוב הוא אחד המדענים שהקדישו את מאמציהם לחקר האורקסין.

התפרקות הפונקציה של אורקסין

"במדעי המוח, דופמין הוא הסבר פופולרי למה אנחנו בוחרים לעשות דברים מסוימים אבל נמנעים מאחרים", אומר בורדקוב. שליח המוח הזה הוא קריטי למוטיבציה הכללית שלנו. "עם זאת, הידע הנוכחי שלנו על דופמין אינו מסביר בקלות מדוע אנו מחליטים להתאמן במקום לאכול", ממשיך המדען. "המוח שלנו משחרר דופמין גם כשאנחנו אוכלים וגם כשאנחנו מתעמלים, מה שלא מסביר למה אנחנו בוחרים אחד על פני השני."

כדי לגלות מה כן, החוקרים פיתחו ניסוי התנהגותי מתוחכם עבור עכברים, שהצליחו לבחור בחופשיות מבין שמונה אפשרויות שונות בניסויים של עשר דקות. אלה כללו גלגל שעליו יכלו לרוץ ו"מילקשייק בר" שבו יכלו ליהנות ממילקשייק סטנדרטי בטעם תות. "עכברים אוהבים מילקשייק מאותה סיבה שאנשים אוהבים: הוא מכיל הרבה סוכר ושומן וטעמו טוב", אומר בורדאקוב.

השפעת אורקסין על התנהגות עכברים

בניסוי שלהם השוו המדענים קבוצות שונות של עכברים: אחת המורכבת מעכברים רגילים ואחת שבה נחסמו מערכות האורקסין של העכברים, אם באמצעות תרופה או באמצעות שינוי גנטי של התאים שלהם.

העכברים עם מערכת האורקסין שלמה בילו פי שניים זמן על הגלגל הריצה וחצי זמן בבר מילקשייק מהעכברים שמערכת האורקסין שלהם נחסמה. עם זאת, מעניין שההתנהגות של שתי הקבוצות לא הייתה שונה בניסויים שבהם המדענים הציעו לעכברים רק את הגלגל הריצה או את המילקשייק. "זה אומר שהתפקיד העיקרי של מערכת האורקסין הוא לא לשלוט בכמה העכברים זזים או כמה הם אוכלים", אומר בורדקוב. "במקום זאת, זה נראה מרכזי בקבלת ההחלטה בין אחד לשני, כאשר שתי האפשרויות זמינות." ללא אורקסין, ההחלטה הייתה מאוד בעד המילקשייק, והעכברים ויתרו על פעילות גופנית לטובת אכילה.

השלכות על בריאות האדם

חוקרי ETH ציריך מצפים שאורקסין עשוי להיות אחראי גם להחלטה זו בבני אדם; ידוע שתפקודי המוח המעורבים כאן זהים כמעט בשניהם מִין. "עכשיו זה יהיה עניין של אימות התוצאות שלנו בבני אדם", אומרת דריה פלג-רייבשטיין, ראש קבוצה ב-ETH ציריך. היא הובילה את המחקר יחד עם דניס בורדאקוב. זה יכול להיות כרוך בבדיקת חולים שיש להם מערכת אורקסין מוגבלת מסיבות גנטיות – זה המקרה בסביבות אחד מכל אלפיים אנשים. אנשים אלו סובלים מנרקולפסיה (הפרעת שינה). אפשרות נוספת תהיה לצפות באנשים שמקבלים תרופה שחוסמת אורקסין. תרופות כאלה מורשות לחולים עם נדודי שינה.

אסטרטגיות פוטנציאליות למאבק בהשמנת יתר

"אם נבין כיצד המוח מתמודד בין צריכת מזון ופעילות גופנית, נוכל לפתח אסטרטגיות יעילות יותר לטיפול במגפת ההשמנה העולמית והפרעות מטבוליות נלוות", אומרת פלג-רייבשטיין. בפרט, ניתן לפתח התערבויות שיסייעו להתגבר על מחסומי פעילות גופנית אצל אנשים בריאים וכאלה שפעילותם הגופנית מוגבלת. עם זאת, Burdakov מציין כי אלו יהיו שאלות חשובות עבור מדענים המעורבים במחקר קליני בבני אדם. הוא וקבוצתו הקדישו את עצמם למחקר נוירו-מדעי בסיסי. בשלב הבא הוא רוצה לגלות כיצד נוירוני האורקסין מתקשרים עם שאר המוח בעת קבלת החלטות כמו זו שבין פעילות גופנית לנשנוש.