Será que realmente temos livre arbítrio quando se trata de comer? É uma questão perturbadora que está no cerne do motivo pelo qual tantas pessoas acham tão difícil seguir uma dieta.
Para obter respostas, o neurocientista Harvey J. Grill, da Universidade da Pensilvânia, recorreu a ratos e perguntou o que aconteceria se ele removesse todo o cérebro deles, exceto o tronco cerebral. O tronco cerebral controla funções básicas como frequência cardíaca e respiração. Os animais não podiam cheirar, nem ver e nem lembrar.
Eles saberiam quando tivessem consumido calorias suficientes?
Para descobrir, Grill pingou alimento líquido em suas bocas.
“Quando eles atingiam um ponto de parada, permitiam que o alimento escorresse de suas bocas”, disse ele.
Esses estudos, iniciados há décadas, foram um ponto de partida para um conjunto de pesquisas que tem continuamente surpreendido cientistas e mostrado que a sensação de saciedade dos animais não tem nada a ver com consciência.
O trabalho ganhou mais relevância à medida que os cientistas tentam entender como exatamente os novos medicamentos que causam perda de peso, comumente chamados de GLP-1s e incluindo o Ozempic, afetam os sistemas de controle de alimentação do cérebro.
A história não explica por que algumas pessoas se tornam obesas e outras não. Em vez disso, oferece pistas sobre o que nos faz começar a comer e quando paramos.
Embora a maioria dos estudos tenha sido realizada em roedores, é difícil acreditar que os humanos sejam de alguma forma diferentes, disse Jeffrey Friedman, pesquisador de obesidade na Universidade Rockefeller em Nova York. Os humanos, disse ele, estão sujeitos a bilhões de anos de evolução que levaram a elaboradas vias neurais que controlam quando comer e quando parar de comer.
À medida que investigaram como a alimentação é controlada, os pesquisadores descobriram que o cérebro está constantemente recebendo sinais que indicam quão caloricamente denso é um alimento. Há uma certa quantidade de calorias de que o corpo necessita, e esses sinais garantem que o corpo as obtenha.
O processo começa antes que um animal de laboratório dê uma única mordida. Apenas a visão do alimento estimula os neurônios a antecipar se muitas calorias estarão contidas nesse alimento. Os neurônios respondem mais fortemente a um alimento como manteiga de amendoim —carregado de calorias— do que a um de baixa caloria, como ração para ratos.
O próximo ponto de controle ocorre quando o animal prova o alimento: os neurônios calculam novamente a densidade calórica a partir de sinais enviados da boca para o tronco cerebral.
Finalmente, quando o alimento chega ao intestino, um novo conjunto de sinais para o cérebro permite que os neurônios determinem novamente o conteúdo calórico.
E é realmente o conteúdo calórico que o intestino avalia, como Zachary Knight, neurocientista da Universidade da Califórnia em São Francisco, descobriu.
Ele observou isso quando colocou diretamente três tipos de alimentos nos estômagos de ratos. Uma infusão era de alimento gorduroso, outra de carboidratos e a terceira de proteína. Cada infusão tinha o mesmo número de calorias.
Em cada caso, a mensagem para o cérebro era a mesma: os neurônios estavam sinalizando a quantidade de energia, na forma de calorias, e não a fonte das calorias.
Quando o cérebro determina que calorias suficientes foram consumidas, os neurônios enviam um sinal para parar de comer.
Knight disse que essas descobertas o surpreenderam. Ele sempre pensou que o sinal para parar de comer seria “uma comunicação entre o intestino e o cérebro”, disse ele. Haveria uma sensação de estômago cheio e uma decisão deliberada de parar de comer.
Usando esse raciocínio, alguns que fazem dieta tentam beber um grande copo de água antes de uma refeição, ou se saciar com alimentos de baixa caloria, como aipo.
Mas esses truques não funcionaram para a maioria das pessoas porque não levam em conta como o cérebro controla a alimentação. Knight descobriu que os ratos nem mesmo enviam sinais de saciedade para o cérebro quando tudo o que estão recebendo é água.
É verdade que as pessoas podem decidir comer mesmo quando estão saciadas, ou podem decidir não comer quando estão tentando perder peso. E, segundo Grill, em um cérebro intacto —não apenas um tronco cerebral— outras áreas do cérebro também exercem controle.
Friedman disse, porém, que, no final, os controles do cérebro geralmente superam as decisões conscientes de uma pessoa sobre se ela sente necessidade de comer. Ele usou como analogia que uma pessoa pode prender a respiração, mas apenas por um tempo. E você pode suprimir uma tosse, mas apenas até certo ponto.
Scott Sternson, neurocientista da Universidade da Califórnia em San Diego e do Instituto Médico Howard Hughes, concordou.
“Há uma proporção muito grande do controle do apetite que é automática”, disse Sternson, cofundador de uma startup, Penguin Bio, que está desenvolvendo tratamentos para obesidade. As pessoas podem decidir comer ou não em um determinado momento. Afimou, porém, que manter esse tipo de controle usa muitos recursos mentais.
“Eventualmente, a atenção vai para outras coisas e o processo automático acabará dominando”, disse ele.
À medida que investigavam os sistemas de controle de alimentação do cérebro, os pesquisadores foram continuamente surpreendidos.
Eles aprenderam, por exemplo, sobre a rápida resposta do cérebro à visualização do alimento.
Neurocientistas haviam encontrado em ratos alguns milhares de neurônios no hipotálamo, no fundo do cérebro, que respondiam à fome. Eles sabiam, por estudos anteriores, que o jejum ativava esses neurônios da fome e que eles eram menos ativos quando um animal estava bem alimentado.
A teoria era que os neurônios respondiam às reservas de gordura do corpo. Quando elas estavam baixas —como quando um animal jejua— os níveis de leptina, hormônio liberado da gordura, também são baixos. Isso ativaria os neurônios da fome. À medida que o animal come, as reservas de gordura são reabastecidas, os níveis de leptina aumentam e os neurônios se acalmariam.
Mas três grupos de pesquisa, liderados independentemente por Knight, Sternson e Mark Andermann do Centro Médico Beth Israel Deaconess, examinaram a atividade, momento a momento, dos neurônios da fome.
Começando por ratos famintos. Seus neurônios da fome estavam disparando rapidamente. A surpresa veio quando os cientistas mostraram comida aos bichos.
“Mesmo antes da primeira mordida, a atividade desses neurônios se desligou”, disse Knight. “Os neurônios estavam fazendo uma previsão. O rato olha para a comida. O rato prevê quantas calorias vai comer.”
Quanto mais rico em calorias o alimento, mais neurônios se desligavam.
“Os três laboratórios ficaram chocados”, disse Bradford Lowell, que trabalhou com Andermann no Beth Israel Deaconess.
Lowell então perguntou o que aconteceria se ele desligasse os neurônios da fome, mesmo que os ratos não tivessem comido muito. Os cientistas podem fazer isso com manipulações genéticas que marcam os neurônios para que possam ligá-los e desligá-los com um medicamento ou com uma luz azul.
Esses ratos não comeriam por horas, mesmo com comida bem na frente deles.
Lowell e Sternson fizeram independentemente o experimento oposto, ligando os neurônios em ratos que acabavam de ter uma refeição enorme. Os animais estavam reclinados, sentindo-se empanturrados.
Andermann, que repetiu o experimento, disse que quando eles ligaram os neurônios da fome, “o rato se levanta e come mais 10 a 15% do seu peso corporal.” Ele disse: “Os neurônios estão dizendo: ‘Apenas foque na comida’.”
Os pesquisadores continuam a se surpreender com o que estão descobrindo —camadas de controles no cérebro que garantem que a alimentação seja rigorosamente regulada. E indícios de novas maneiras de desenvolver medicamentos para controlar a alimentação.
Uma linha de evidência foi descoberta por Amber Alhadeff, neurocientista do Centro de Sentidos Químicos Monell e da Universidade da Pensilvânia. Ela recentemente encontrou dois grupos separados de neurônios no tronco cerebral que respondem aos medicamentos para obesidade GLP-1.
Um grupo de neurônios sinalizava que os animais já comeram o suficiente. O outro grupo causava o equivalente em roedores à náusea. Os medicamentos atuais para obesidade atingem ambos os grupos de neurônios, ela relata, o que pode ser um fator nos efeitos colaterais que muitos sentem. Ela propõe que pode ser possível desenvolver medicamentos que atinjam os neurônios da saciedade, mas não os da náusea.
Alexander Nectow, da Universidade Columbia, tem outra descoberta surpreendente. Ele identificou um grupo de neurônios no tronco cerebral que regulam o tamanho desejado de uma refeição, rastreando cada mordida de comida.
“Estudo essa região do tronco cerebral há uma década e meia”, disse Nectow, “mas quando usamos todas as nossas ferramentas sofisticadas, encontramos essa população de neurônios que nunca havíamos estudado.”
Ele agora está perguntando se os neurônios poderiam ser alvos para uma classe de medicamentos para perda de peso que poderia superar os GLP-1s. “Isso seria realmente incrível”, disse Nectow.