小鼠實(shí)驗(yàn)顯示大腦將進(jìn)餐時(shí)間分為四個(gè)階段

一項(xiàng)對(duì)小鼠大腦的研究確定了在進(jìn)餐時(shí)展開(kāi)的神經(jīng)接力賽，將活動(dòng)分為四個(gè)獨(dú)立的階段，以確保動(dòng)物不會(huì)吃得太多或太少了.

雖然該研究沒(méi)有確定定義每個(gè)行為的確切生理線索，但研究結(jié)果暗示了獎(jiǎng)勵(lì)和抑制的復(fù)雜相互作用，從我們吃進(jìn)嘴里的第一口美味開(kāi)始，到最后一口結(jié)束。

應(yīng)用于人類大腦，這一發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋一些飲食失調(diào)的病例，并為新的治療形式開(kāi)辟道路。

來(lái)自埃爾朗根-紐倫堡大學(xué) （FAU） 和德國(guó)科隆大學(xué)的研究人員研究了大腦下丘腦外側(cè)，該區(qū)域在調(diào)節(jié)小鼠和人類的先天行為中起著核心作用，包括喂養(yǎng)、暴露和社交。

該團(tuán)隊(duì)確定了四組不同的神經(jīng)元，它們一個(gè)接一個(gè)地亮起來(lái)，可以說(shuō)是運(yùn)行一系列檢查來(lái)調(diào)節(jié)能量攝入，并在進(jìn)食方面發(fā)出何時(shí)足夠的信號(hào)。

“當(dāng)我們吃東西時(shí)，我們很快就會(huì)從我們所謂的'食欲'行為轉(zhuǎn)變?yōu)?完美'的行為，”說(shuō)來(lái)自 FAU 的神經(jīng)科學(xué)家 Alexey Ponomarenko。

“我們對(duì)大腦如何控制這個(gè)完成階段的持續(xù)時(shí)間知之甚少。它既不能太長(zhǎng)也不能太短，這樣我們才能獲得適量的能量。

研究人員使用人工智能算法來(lái)識(shí)別哪些神經(jīng)元是活躍的，以及何時(shí)活躍的，基于從電極植入物獲取的讀數(shù)。這揭示了 k下丘腦外側(cè)的 EY 神經(jīng)元集體以不同的頻率振蕩，這些頻率根據(jù)所進(jìn)行的活動(dòng)而變化。

通過(guò)共享頻率確定了四組按順序發(fā)射的不同神經(jīng)元，這有助于它們?cè)谶M(jìn)食時(shí)共享信息。

“我們現(xiàn)在能夠證明，參與食物攝入的神經(jīng)元團(tuán)隊(duì)都以相同的頻率進(jìn)行交流，”說(shuō)波諾馬連科。

“相比之下，負(fù)責(zé)其他行為（例如探索環(huán)境或社交互動(dòng)）的神經(jīng)元組更喜歡在不同的渠道上進(jìn)行交流。”

喂養(yǎng)涉及各種線索，結(jié)合“感覺(jué)良好”的感覺(jué)這鼓勵(lì)我們繼續(xù)吃東西，并表明我們已經(jīng)吃夠了。目前尚不清楚是什么線索觸發(fā)了神經(jīng)元的設(shè)置，但研究人員認(rèn)為他們可以收集和傳遞有關(guān)胃容量的生理信息。血糖水平以及饑餓激素水平的波動(dòng)。

當(dāng)然，所有這些都需要在人類身上進(jìn)行驗(yàn)證，但相似之處在小鼠和人類生理學(xué)之間意味著我們自己的大腦中很可能正在發(fā)生類似的活動(dòng)，讓我們知道什么時(shí)候是（和不是）。

接下來(lái)，研究人員想看看是否可以使用光以一種稱為光遺傳學(xué).該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，對(duì)這種大腦回路的更徹底分析可能會(huì)揭示新的見(jiàn)解飲食失調(diào)– 直接影響個(gè)人日常喂養(yǎng)活動(dòng)的情況。

“在小鼠中，神經(jīng)元的振蕩行為可以更直接地受到光遺傳學(xué)操作的影響，”說(shuō)波諾馬連科。“我們現(xiàn)在正計(jì)劃進(jìn)行一項(xiàng)后續(xù)研究，以調(diào)查這如何影響它們的攝食行為?！?/p>

該研究已發(fā)表在神經(jīng)科學(xué)雜志.

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