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スポーツに積極的に取り組んでいる人なら誰でも知っているでしょう。エクササイズマシンで疲れ果てた後は、食欲がわきません。なぜでしょうか?運動後に食欲を抑える特別なメカニズムが体内にあるのでしょうか?
アルバート・アインシュタイン医科大学の科学者たちは、体温の上昇が原因ではないかと考えました。身体活動は体温の上昇に寄与しているからです。
体温調節と空腹感は、脳の視床下部という小さな部位によって制御されています。視床下部は、体内の多くの生理学的プロセスを制御する脳の一部です。これらのプロセスにはそれぞれ特定のニューロン群が関与しています。専門家たちは、同じニューロン群が体温調節と食欲の両方を担っているかどうかを調べることにしました。
食欲抑制構造は弓状視床下部核に位置し、ホルモンバランスと血液組成の分析に機能的に重点を置いています(脳は血液脳関門が存在するため、血液と直接接触しません)。
ニューロンが温度変化に反応する能力を解明するため、研究者たちはニューロンの表面を、熱受容体に作用する唐辛子アルカロイドであるカプサイシンで処理しました。ほとんどのニューロンがアルカロイドの効果を感じ、活性な熱受容体を持っていることが示されました。
研究の次の段階は、実験室実験でした。げっ歯類の視床下部、つまり必要な神経細胞が集中している領域に、唐辛子アルカロイドを直接注入しました。その結果、マウスは12時間食欲を失いました。一部のげっ歯類は食欲を示しましたが、通常よりはるかに少ない量でした。熱受容体を遮断した後は、カプサイシンによる食欲抑制は起こりませんでした。
最終段階では、げっ歯類はトレッドミルのような運動を約40分間続けました。体温は上昇し、1時間にわたって高い温度を維持しました。この間、マウスは「訓練」に参加しなかったマウスとは異なり、顕著な食欲を示しませんでした。注目すべきは、神経性温度受容器が遮断されたマウスが、訓練後も食欲旺盛に食事を摂ったことです。
こうして、食欲を抑制するニューロンは温度変化にも反応するという仮説が確認されました。
研究者たちが得た結果を、例えば体重の減量や肥満治療といった実社会で応用できるかどうかは興味深いところです。しかし、多くの人にとって答えは明白です。食欲を抑えたいなら、ジムに通ったり、フィットネスクラブに登録したり、自転車に乗ったりすればいいのです。
実験に関する情報は、PLOS biology のページ (http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2004399) に掲載されています。