시상하부 (궁상핵)

시상하부의 궁상핵(ARC)은 뇌의 주요 식욕 조절 센터이다. 두 개의 대립하는 뉴런 집단을 포함한다: AgRP/NPY 뉴런(식욕 촉진성 — 배고픔 촉진)과 POMC 뉴런(식욕 억제성 — 포만감 촉진). 두 집단 모두 Ca²⁺ 의존성 신호전달을 통해 주변 성상세포(신경교)에 의해 조절된다.

ARC 신경교의 Ca²⁺ 활성화는 AgRP/NPY 뉴런을 선택적으로 흥분시켜 식욕 구동을 증가시킨다. POMC 뉴런은 동일한 신경교 Ca²⁺ 신호에서 균형 잡힌 흥분성 및 억제성 입력을 받아 포만 신호전달의 순 변화가 없다. 결과는 대응하는 포만감 증가 없이 배고픔 신호의 선택적 증폭 — 식품 섭취 증가를 향한 순 이동이다.

Chen et al.(2016)은 in vivo에서 직접적 Ca²⁺ → 식욕 연관을 입증했다. 마우스에서 광유전학적 및 화학유전학적 도구를 사용하여 내측 기저 시상하부(ARC 포함)의 성상세포 활성화가 Ca²⁺ 의존 메커니즘을 통해 섭식 행동을 직접 조절함을 보여주었다. 이 연구는 메커니즘적 기초를 제공한다: 시상하부에서의 신경교 Ca²⁺ 신호전달은 식욕을 변화시키기에 충분하다.

Yang et al.(2015)은 추가로 내측 기저 시상하부의 성상세포 자극이 아데노신 A1 수용체(A1R)를 통해 그렐린 유발 식품 섭취를 감소시킴을 보여주었다. 이는 신경교에 의한 식욕의 양방향 제어를 입증한다 — 방향은 어떤 신호전달 경로가 관여하는지에 따라 달라진다. BERM 메커니즘은 EMF 유도 Ca²⁺ 상승이 AgRP/NPY 뉴런을 통해 흥분성(배고픔 촉진) 경로를 우선적으로 활성화한다고 예측한다.

세마글루타이드(Ozempic/Wegovy)와 같은 GLP-1 수용체 작용제는 동일한 궁상핵 표적에 작용하여 식욕을 억제한다. GLP-1 작용제는 AgRP/NPY 뉴런 활동을 감소시키고 POMC 뉴런 신호전달을 강화한다 — 위에서 설명한 EMF 유도 Ca²⁺ 효과와 정확히 반대 방향.