《自然》:科学家首次确定抑制食欲的两种神经元,但还没完
阅读提醒: ·“PRLH神经元通过控制味觉来控制你吃得有多快,而GCG神经元通过感知胃的大小来控制你吃的有多少,这两种类型的神经元在两个不同的尺度上协调进食行为。”是什么管理着大脑里的“馋虫”,让我们放下筷子?科学家们已经确定了,在大脑区域内存在特定细胞调节饮食,但这一过程的发生机制尚不清楚。现在,通过小鼠实验,研究人员首次确定了大脑中cNTS区域的泌乳素释放激素(PRLH)神经元、前胰高血糖素原(GCG)神
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·“PRLH神经元通过控制味觉来控制你吃得有多快,而GCG神经元通过感知胃的大小来控制你吃的有多少,这两种类型的神经元在两个不同的尺度上协调进食行为。”

是什么管理着大脑里的“馋虫”,让我们放下筷子?

科学家们已经确定了,在大脑区域内存在特定细胞调节饮食,但这一过程的发生机制尚不清楚。现在,通过小鼠实验,研究人员首次确定了大脑中cNTS区域的泌乳素释放激素(PRLH)神经元、前胰高血糖素原(GCG)神经元如何在抑制食欲方面发挥作用。相关论文已于当地时间11月22日刊登在《自然》(Nature)杂志,《自然》和《科学》(Science)都对此进行了报道。

在先前关于动物停止进食的研究中,研究人员通过在被麻醉的动物胃内放置一个气球等模拟手段发现,PRLH和GCG这两种神经元在胃充盈状态时会变得活跃,但美国加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)的神经生物学家 Zachary Knight表示,这种模拟状态很难代表真实情况,“你无法真正了解到底发生了什么动态变化。”

为了创造一个更自然的环境, Knight、UCSF博士生Truong Ly和其他同事们在经过基因改良的老鼠大脑中植入了一个光敏传感器,能够在老鼠清醒状态下记录各神经元做出的反应,同时,研究人员分别向老鼠喂食各类固体和液体食物。

结果显示,在老鼠开始进食后的几分钟内,GCG神经元逐渐活跃。不管研究人员向老鼠胃内注入食物还是空气,GCG神经元都同样活跃,“这表明这些神经元利用胃的膨胀来确定已消耗的食物量。”Ly说。而当研究人员使用激光人工刺激这些神经元时,老鼠似乎也认为它们已经吃饱了,吃得比没有被人工刺激的老鼠少得多。

相比之下,PRLH神经元的反应则有所不同。当动物被允许正常进食时,这些神经元对老鼠口中食物的存在更为敏感, Knight和他的同事发现,当老鼠主动进食时,刺激PRLH神经元会极大地抑制老鼠食欲。

为了解是什么具体触发了这些神经元,研究人员给老鼠喂食脂肪、糖、无热量甜味剂和水。前三种物质会在几秒钟内触发PRLH细胞的活动。这个反应表明:味觉是在进食过程中激活细胞的关键因素。

“换句话说,PRLH神经元通过控制味觉来控制你吃得有多快,而GCG神经元通过感知胃的大小来控制你吃的有多少。”Knight说,“这两种类型的神经元在两个不同的尺度上协调进食行为。”

不过研究人员也警告,这项研究并不能完全解释进食终止的整个过程。特别是英国曼彻斯特大学(the University of Manchester)的神经科学家Simon Luckman对于为什么PRLH神经元会减缓小鼠对美味食物(如脂肪和糖)的进食感到困惑。“我们通常认为,当你吃到美味的食物时,你对那种食物的摄入量会增加。”他说,“还有很多需要研究的地方。”

Knight同意这些发现似乎有些违反直觉,但他猜测进食速度反映了一种平衡。一方面的信号是,“这很美味,我要多吃一点。”他说,“但与此同时,这个PRLH神经元还在说:‘等一下,这有很多卡路里,慢一点’。”

Knight和其他研究人员还强调,终止进食行为可能还涉及其他大脑区域和细胞。cNTS中大约有20种类型的神经元,其中许多尚未被研究清楚,PRLH神经元如何从口腔接收信息,它们如何平衡来自口腔和胃的信息,以及它们如何调节每秒的进食行为,“这些我们都还不了解。”Knight说道。

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