A neurociência revela por que dieta ou exercício não são apenas força de vontade

Cientistas identificaram a orexina como uma substância química cerebral essencial que influencia a escolha de indivíduos por atividade física em vez de se entregarem a guloseimas.

• O mensageiro químico orexina e os neurônios da orexina no cérebro mediam a decisão entre exercícios e lanches. Pesquisadores da ETH Zurich fizeram essa descoberta em camundongos. Os resultados provavelmente serão transferíveis para humanos.
• No experimento, os ratos com o sistema de orexina bloqueado optaram com mais frequência pelo milkshake oferecido a eles e menos pelo exercício.
• Esses resultados podem ajudar na pesquisa e no desenvolvimento de novas estratégias para promover a atividade física nas pessoas.

Decodificando as escolhas cerebrais

Devo ir me exercitar ou prefiro ir ao café e saborear um delicioso milkshake de morango? Até agora, o que exatamente acontece em nosso cérebro quando tomamos essa decisão tem sido um mistério para a ciência, mas pesquisadores da ETH Zurich encontraram a solução. Eles decifraram qual substância química cerebral e quais células nervosas mediam essa decisão: a substância mensageira orexina e os neurônios que a produzem.

Esses fundamentos neurocientíficos são relevantes porque muitas pessoas não fazem exercícios o suficiente. A maioria de nós provavelmente já decidiu uma ou várias vezes pular exercícios em favor de uma das inúmeras tentações alternativas da vida diária. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), 80% dos adolescentes e 27% dos adultos não fazem exercícios o suficiente. E a obesidade está aumentando a uma taxa alarmante não apenas entre adultos, mas também entre crianças e adolescentes.

Compreendendo a química do cérebro

“Apesar dessas estatísticas, muitas pessoas conseguem resistir às tentações constantemente presentes e fazem exercícios suficientes”, diz Denis Burdakov, Professor de Neurociência na ETH Zurich. “Queríamos saber o que há em nosso cérebro que nos ajuda a tomar essas decisões.”

Em seus experimentos com camundongos, os pesquisadores conseguiram mostrar que a orexina desempenha um papel fundamental nesse processo. É uma das mais de cem substâncias mensageiras que estão ativas no cérebro. Outros mensageiros químicos, como serotonin e dopaminaforam descobertas há muito tempo e seu papel foi amplamente decodificado. A situação da orexina é diferente: pesquisadores a descobriram relativamente tarde, cerca de 25 anos atrás, e agora estão esclarecendo suas funções passo a passo. Burdakov é um dos cientistas que dedicaram seus esforços ao estudo da orexina.

O Desvendamento da Função da Orexin

“Na neurociência, a dopamina é uma explicação popular para o motivo pelo qual escolhemos fazer algumas coisas, mas evitamos outras”, diz Burdakov. Esse mensageiro cerebral é essencial para nossa motivação geral. “No entanto, nosso conhecimento atual sobre a dopamina não explica facilmente por que decidimos nos exercitar em vez de comer”, continua o cientista. “Nosso cérebro libera dopamina tanto quando comemos quanto quando nos exercitamos, o que não explica por que escolhemos uma em vez da outra.”

Para descobrir o que acontece, os pesquisadores criaram um experimento comportamental sofisticado para camundongos, que puderam escolher livremente entre oito opções diferentes em testes de dez minutos. Isso incluía uma roda na qual eles podiam correr e um “bar de milkshake” onde eles podiam desfrutar de um milkshake padrão com sabor de morango. “Camundongos gostam de milkshake pelo mesmo motivo que as pessoas: ele contém muito açúcar e gordura e tem um gosto bom”, diz Burdakov.

Influência da Orexin no comportamento dos ratos

Em seu experimento, os cientistas compararam diferentes grupos de camundongos: um composto por camundongos normais e outro no qual os sistemas de orexina dos camundongos foram bloqueados, seja com um medicamento ou por meio de modificação genética de suas células.

Os ratos com um sistema de orexina intacto passaram o dobro do tempo na roda de corrida e metade do tempo no bar de milkshake do que os ratos cujo sistema de orexina foi bloqueado. Curiosamente, no entanto, o comportamento dos dois grupos não diferiu em experimentos nos quais os cientistas ofereceram aos ratos apenas a roda de corrida ou o milkshake. “Isso significa que o papel principal do sistema de orexina não é controlar o quanto os ratos se movem ou o quanto eles comem”, diz Burdakov. “Em vez disso, parece central para tomar a decisão entre um e outro, quando ambas as opções estão disponíveis.” Sem orexina, a decisão foi fortemente a favor do milkshake, e os ratos desistiram de se exercitar em favor de comer.

Implicações para a saúde humana

Os pesquisadores da ETH Zurich esperam que a orexina também possa ser responsável por essa decisão em humanos; sabe-se que as funções cerebrais envolvidas aqui são praticamente as mesmas em ambos espécies. “Agora será uma questão de verificar nossos resultados em humanos”, diz Daria Peleg-Raibstein, líder do grupo na ETH Zurich. Ela liderou o estudo junto com Denis Burdakov. Isso poderia envolver o exame de pacientes que têm um sistema de orexina restrito por razões genéticas – esse é o caso de cerca de uma em cada duas mil pessoas. Essas pessoas sofrem de narcolepsia (um distúrbio do sono). Outra possibilidade seria observar pessoas que recebem um medicamento que bloqueia a orexina. Esses medicamentos são autorizados para pacientes com insônia.

Estratégias potenciais para combater a obesidade

“Se entendermos como o cérebro arbitra entre consumo de alimentos e atividade física, podemos desenvolver estratégias mais eficazes para lidar com a epidemia global de obesidade e distúrbios metabólicos relacionados”, diz Peleg-Raibstein. Em particular, intervenções podem ser desenvolvidas para ajudar a superar barreiras de exercícios em indivíduos saudáveis ​​e aqueles cuja atividade física é limitada. No entanto, Burdakov ressalta que essas seriam questões importantes para cientistas envolvidos em pesquisa clínica em humanos. Ele e seu grupo se dedicaram à pesquisa neurocientífica básica. Em seguida, ele quer descobrir como os neurônios orexina interagem com o resto do cérebro ao tomar decisões como aquela entre exercícios e lanches.

Referência: “Neurônios de orexina mediam exercício voluntário resistente à tentação” 6 de agosto de 2024, Neurociência da Natureza.
DOI: 10.1038/s41593-024-01696-2