饮食需求是人类人类最原始的本能之一,并且在进化上将我们与几乎所有有机体联系起来。然而,调节这种原始途径的确切细胞机制已经暗示了研究人员很多年。但是现在,亚利桑那大学(UA)的研究人员认为,他们已经确定了调节食欲抑制和激活的大脑区域。奇怪的是,这个神经元中心藏在杏仁核(大脑的情感枢纽)内。这项新研究的发现最近发表在《自然通讯》上的一篇文章中,标题为“ 终末皮纹微电路的床核调节与炎症相关的进食调节”。
有趣的是,UA研究团队在研究控制食欲不振的机制时发现了神经回路,这被称为厌食症。厌食症可以由疾病引起的炎症触发,并且可能对恢复和治疗成功产生负面影响。研究人员指出,它对生活质量有害,并增加了许多疾病的发病率。
“通过沉默电路中的神经元,我们可以有效地阻止炎症引起的进食抑制,使患者多进食,”资深研究人员蔡海江博士,BIO5研究员助理教授解释说。“我们用厌食症来简化,但是对于肥胖者,我们可以激活这些神经元以帮助他们减少进食。这就是这种研究的潜在影响。”
为了确定杏仁核中的特定神经元是否控制进食行为,UA研究小组抑制了神经元,从而增加了食欲。然后他们激活神经元,导致食欲下降。
这组作者写道:“我们在纹状体末梢(BNST)床核的椭圆形区域中发现了一个以蛋白激酶C-δ表达为标志的神经元,”这些神经元被各种炎症信号激活。这些神经元的沉默减弱了由这些炎症信号引起的厌食。我们的结果表明,这些神经元介导了一般进食行为的双向控制。这些神经元抑制BNST腹侧外侧下丘脑投射神经元,从而调节进食,并从弓形核和臂臂旁核的典型进食区域接受输入。”
蔡评论说,虽然喂养听起来很简单,但事实并非如此。人们感到饥饿,要么是为了满足营养不足,要么是为了吃点好东西。找到食物后,我们在咀嚼和吞咽之前检查它是否很好。经过某一点后,我们感到满意。从理论上讲,每个步骤都由不同的神经回路控制。
蔡说:“我们发现的这种电路确实令人兴奋,因为它表明大脑区域的许多不同部分相互交谈。” “我们有望找到一种方法来理解这些不同的饲喂步骤是如何协调的。”
在小鼠模型中发现了大脑区域,下一步是确定人类的同源区域,以验证是否存在相同的机制。如果这样做的话,科学家们也许能够找到某种控制摄食活动的方法。
作者总结说:“我们的数据定义了一个BNST微电路,该电路可以协调规范的进食中心来调节食物的摄入量,从而可以为与进食相关的疾病(例如厌食症和肥胖症)提供治疗目标。”