Perché mangiamo di più quando c’è freddo?

Uno studio condotto dai neuroscienziati dello Scripps Research ha scoperto per quale motivo il nostro cervello ci induce a mangiare di più quando siamo esposti a temperature basse.

I ricercatori sapevano già che i mammiferi bruciano automaticamente più energia per mantenere la normale temperatura corporea quando sono esposti al freddo e che questo aumento del dispendio energetico attivato dal freddo provoca un aumento dell’appetito e dell’alimentazione.

Tuttavia, non si conosceva il meccanismo specifico che controlla questa relazione: nel nuovo studio, pubblicato il 16 agosto 2023 su Nature, i ricercatori hanno invece potuto identificare un gruppo di neuroni che funziona da “interruttore” di questo comportamento. La scoperta potrebbe portare a potenziali terapie per la salute metabolica e la perdita di peso.

Cosa ci dice lo studio

A commentare quanto scoperto è stato Li Ye, professore associato e titolare della cattedra Abide-Vividion di Chimica e Biologia Chimica presso lo Scripps Research, secondo cui “si tratta di un meccanismo adattativo fondamentale nei mammiferi, che potrebbe essere sfruttato con trattamenti futuri per migliorare i benefici metabolici del freddo o di altre forme di combustione dei grassi.

Per esempio, poiché l’esposizione al freddo porta a bruciare più energia per rimanere caldi, l’immersione in acqua fredda e altre forme di “terapia del freddo” sono state più volte individuate come metodi per perdere peso e migliorare la salute metabolica.

Un inconveniente delle terapie del freddo è però che le risposte evolute degli esseri umani al freddo non sono progettate per causare la perdita di peso (un effetto che avrebbe potuto essere fatale durante i frequenti periodi di scarsità di cibo nell’era pre-moderna). Il freddo, come la dieta e l’esercizio fisico, aumenta l’appetito per contrastare qualsiasi effetto di perdita di peso e nel suo studio, Ye e il suo team hanno cercato di identificare i circuiti cerebrali che mediano questo aumento dell’appetito indotto dal freddo.

Le osservazioni dell’analisi scientifica

Una delle prime osservazioni effettuate dal team di ricercatori è stata che, con l’inizio delle temperature fredde, i topi aumentano la loro ricerca di cibo solo dopo un ritardo di circa sei ore, suggerendo che questo cambiamento comportamentale non è semplicemente il risultato diretto della percezione del freddo.

Utilizzando tecniche chiamate clearing dell’intero cervello e microscopia a fogli luminosi, i ricercatori hanno confrontato l’attività dei neuroni nel cervello in condizioni di freddo e di caldo e ben presto hanno fatto un’osservazione chiave: mentre la maggior parte dell’attività neuronale del cervello era molto più bassa in condizioni di freddo, porzioni di una regione chiamata talamo mostravano un’attivazione più elevata.

Così, alla fine, il team si è concentrato su un gruppo specifico di neuroni chiamato nucleo xifoideo del talamo mediano, dimostrando che l’attività di questi neuroni aumentava in condizioni di freddo appena prima che i topi si svegliassero dal torpore indotto dal freddo per cercare il cibo. Quando all’inizio della condizione di freddo era disponibile meno cibo, l’aumento dell’attività nel nucleo xifoideo era ancora maggiore, suggerendo che questi neuroni rispondono a un deficit energetico indotto dal freddo piuttosto che al freddo stesso.

Quando i ricercatori hanno attivato artificialmente questi neuroni, i topi hanno aumentato la ricerca di cibo, ma non altre attività. Allo stesso modo, quando il team ha inibito l’attività di questi neuroni, i topi hanno diminuito la ricerca di cibo. Questi effetti sono comparsi solo in condizioni di freddo, il che implica che le temperature fredde forniscono un segnale separato che deve essere presente perché si verifichino cambiamenti nell’appetito.

In un’ultima serie di esperimenti, il team ha dimostrato che questi neuroni del nucleo xifoideo proiettano a una regione cerebrale chiamata nucleo accumbens, un’area nota da tempo per il suo ruolo nell’integrare i segnali di ricompensa e avversione per guidare il comportamento, compreso quello alimentare.

In definitiva, questi risultati possono avere una rilevanza clinica – dice Ye – perché suggeriscono la possibilità di bloccare il consueto aumento dell’appetito indotto dal freddo, consentendo a regimi di esposizione al freddo relativamente semplici di guidare la perdita di peso in modo molto più efficiente.