小鼠研究表明,只有 3 个神经元可能驱使您进食
美国研究人员发现,一个仅由三种类型神经元组成的简单大脑回路可以控制小鼠的咀嚼动作,并且对它们的食欲也有惊人的影响。
“令人惊讶的是,这些神经元对运动控制如此关键,”说洛克菲勒大学神经科学家克里斯汀·科斯。
“我们没想到限制下巴的身体运动可以起到一种食欲抑制剂的作用。”
对腹内侧下丘脑大脑区域已经知道导致人类肥胖,因此 Kosse 和同事仔细研究了小鼠大脑这一部分的神经元。以前的研究已显示它们对一种称为脑源性神经营养因子的蛋白质的表达受到干扰。BDNF) 与新陈代谢、暴饮暴食和肥胖有关。
研究人员使用了一个名为光遗传学激活一些小鼠的 BDNF 神经元,导致啮齿动物几乎对食物失去所有兴趣。无论他们是吃饱还是饿,他们的不感兴趣都牢牢地存在。他们甚至无视了油腻、含糖的零食的诱惑,相当于美味的巧克力蛋糕。
“这最初是一个令人困惑的发现,因为先前的研究表明,这种以美食为乐的'享乐'驱动力与饥饿驱动力完全不同,饥饿驱动力是试图通过进食来抑制与饥饿相关的负面情绪或负面效价。”解释科斯。“我们证明激活 BDNF 神经元可以抑制这两种驱动力。”
这表明 BDNF 神经元在决策者的路径中占据了更深的位置,介于咀嚼和不咀嚼之间。
相比之下,抑制小鼠的 BDNF 神经回路大大增加了它们移动下巴和啃咬一切事物的冲动,包括水瓶和监测设备等难以消化的东西。更重要的是,当食物可用时,他们在规定的时间内消耗的量比平时多 1,200%。
与之前关于 BDNF 在饮食中潜在作用的发现一致,研究结果表明,这些神经元和它们产生的化学物质通常会抑制食欲,除非其他身体信号(如我们的饥饿)告诉它们不要这样做。
Kosse 和团队发现 BDNF 神经元从感觉神经元接收有关我们内部状态的输入,包括多种已知者制造饥饿感.瘦素是这里使用的关键信号分子之一,这也是以其与饥饿和肥胖的关系而闻名.
然后,BDNF 神经元根据该感觉信息调节使我们的下巴咀嚼的 pMe5 运动神经元。
“其他研究表明,当你在发育过程中杀死小鼠的 Me5 神经元时,动物会饿死因为他们无法咀嚼固体食物,”说科斯。“因此,当我们操纵投射在那里的 BDNF 神经元时,我们会看到下巴运动是有道理的。”
将 BDNF 神经元与“咀嚼”运动神经元分离出来,导致小鼠即使在没有任何东西可以咬合的情况下也能咀嚼。因此,BDNF 神经元抑制了实际上设置为上默认情况下。
这就是为什么 BDM 神经元在人类体内所在的大脑区域受损会导致暴饮暴食.
“我们论文中提供的证据表明,与这些病变相关的肥胖是这些 BDNF 神经元丢失的结果,研究结果将导致肥胖的已知突变统一到一个相对连贯的回路中,”解释洛克菲勒大学分子遗传学家杰弗里·弗里德曼。
这个回路的简单性让研究人员感到惊讶,因为它与咳嗽等反射行为背后的过程相当,而进食被认为是一个复杂得多的过程。但是大脑的这一部分也参与其他自动行为,就像恐惧和调节体温一样.
“这篇论文表明,行为和反射之间的界限可能比我们想象的要模糊。”总结弗里德曼。
这项研究发表在自然界.