Ska jag gå och träna, eller ska jag hellre gå till kaféet och njuta av en härlig jordgubbsmilkshake? Vad som exakt händer i hjärnan när vi fattar detta beslut har hittills varit ett mysterium för vetenskapen, men forskare vid ETH Zürich har hittat lösningen. De har dechiffrerat vilken hjärnkemikalie och vilka nervceller som förmedlar detta beslut: budbärarsubstansen orexin och de neuroner som producerar den.
Dessa neurovetenskapliga grunder är relevanta eftersom många människor inte får tillräckligt med motion. De flesta av oss har förmodligen redan en eller flera gånger beslutat att hoppa över träningen till förmån för någon av de många alternativa frestelserna i det dagliga livet. Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) får 80 % av ungdomarna och 27 % av de vuxna inte tillräckligt med motion. Och fetma ökar i en alarmerande takt, inte bara bland vuxna utan även bland barn och ungdomar.
Fokus på orexin
”Trots denna statistik lyckas många människor motstå de ständigt närvarande frestelserna och få tillräckligt med motion”, säger Denis Burdakov, professor i neurovetenskap vid ETH Zürich. ”Vi ville veta vad det är i vår hjärna som hjälper oss att fatta dessa beslut.”
I sina experiment med möss kunde forskarna visa att orexin spelar en nyckelroll i denna process. Det är en av över hundra budbärarsubstanser som är aktiva i hjärnan. Andra kemiska budbärare, som serotonin och dopamin, upptäcktes för länge sedan och deras roll har i stort sett avkodats. Situationen för orexin är annorlunda: Forskarna upptäckte det relativt sent, för cirka 25 år sedan, och nu klargörs dess funktioner steg för steg. Burdakov är en av de forskare som har ägnat sina ansträngningar åt att studera orexin.
Befintlig kunskap kan inte förklara valet
”Inom neurovetenskapen är dopamin en populär förklaring till varför vi väljer att göra vissa saker men undviker andra”, säger Burdakov. Denna budbärare i hjärnan är avgörande för vår allmänna motivation. ”Vår nuvarande kunskap om dopamin gör det dock inte lätt att förklara varför vi väljer att träna istället för att äta”, fortsätter forskaren. ”Vår hjärna frisätter dopamin både när vi äter och när vi tränar, vilket inte förklarar varför vi väljer det ena framför det andra.”
För att ta reda på vad som förklarar detta utformade forskarna ett sofistikerat beteendeexperiment för möss, som fick välja fritt bland åtta olika alternativ under tio minuters försök. Dessa inkluderade ett hjul som de kunde springa på och en ”milkshakebar” där de kunde njuta av en vanlig milkshake med jordgubbssmak.
”Möss gillar milkshake av samma anledning som människor gör: Den innehåller mycket socker och fett och smakar gott”, säger Burdakov.
Mindre tid vid milkshakebaren
I sitt experiment jämförde forskarna olika grupper av möss: en som bestod av normala möss och en där mössens orexinsystem blockerades, antingen med ett läkemedel eller genom genetisk modifiering av deras celler.
Mössen med ett intakt orexinsystem tillbringade dubbelt så mycket tid på löphjulet och hälften så mycket tid vid milkshakebaren som de möss vars orexinsystem hade blockerats. Intressant nog skiljde sig dock inte de två gruppernas beteende åt i experiment där forskarna bara erbjöd mössen antingen löphjulet eller milkshaken.
”Detta innebär att orexinsystemets primära roll inte är att kontrollera hur mycket mössen rör sig eller hur mycket de äter”, säger Burdakov. ”Snarare verkar det vara centralt för att fatta beslutet mellan det ena och det andra, när båda alternativen är tillgängliga.” Utan orexin var beslutet starkt till förmån för milkshaken, och mössen gav upp träningen till förmån för att äta.
Hjälper människor som motionerar lite
Forskarna vid ETH Zürich räknar med att orexin kan vara ansvarigt för detta beslut även hos människor; de hjärnfunktioner som är inblandade här är kända för att vara praktiskt taget desamma hos båda arterna.
”Nu handlar det om att verifiera våra resultat i människor”, säger Daria Peleg-Raibstein, gruppledare vid ETH Zürich. Hon har lett studien tillsammans med Denis Burdakov. Detta skulle kunna innebära att man undersöker patienter som av genetiska skäl har ett begränsat orexinsystem – vilket är fallet hos cirka en av tvåtusen personer. Dessa personer lider av narkolepsi (en sömnstörning). En annan möjlighet skulle vara att observera personer som får ett läkemedel som blockerar orexin. Sådana läkemedel är godkända för patienter med sömnlöshet.
”Om vi förstår hur hjärnan gör avvägningar mellan matintag och fysisk aktivitet kan vi utveckla effektivare strategier för att bekämpa den globala fetmaepidemin och relaterade metabola sjukdomar”, säger Peleg-Raibstein.
Framför allt skulle man kunna utveckla insatser som hjälper till att övervinna hinder för motion hos friska individer och hos dem som har begränsad fysisk aktivitet. Burdakov påpekar dock att detta skulle vara viktiga frågor för forskare som är involverade i klinisk forskning på människor. Han och hans grupp har ägnat sig åt grundläggande neurovetenskaplig forskning. Härnäst vill han ta reda på hur orexinneuronerna interagerar med resten av hjärnan när de fattar beslut som det mellan motion och mellanmål.
För mer information: Orexin-neuroner förmedlar frestelse-resistent frivillig träning, Nature Neuroscience (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01696-2
