Neuron:戒不掉奶茶的原因终于被发现了!凶手居然是它……​

2020
04/22

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啊粥 / 医学界消化肝病频道
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来自葡萄牙里斯本大学的研究人员Oliveira-Maia等人在小鼠身上发现了一个新的脑肠轴,证实了即使无法品尝味道,小鼠依然更倾向于选择高热量的食物。

气温慢慢回升,又到了“可爱多”的季节呢~

食物对我们似乎有一种“魔力”,回想一下,你有过这样的经历吗?

赶了十几里的路,只是为了去吃街角的那家麻辣烫;下班路过奶茶店,嘴里念叨着要减肥了,但还是忍不住进去点了一杯珍珠奶茶……

不过,对甜味和高热量的偏好仅仅只是我们的味觉在控制我们的选择吗?

通常情况下我们都以为,甜味由舌头和上颚上的甜味受体感受,然后触发神经系统的反馈,促使我们选择高热量的食物。

但是,近期,来自葡萄牙里斯本大学的研究人员Oliveira-Maia等人在小鼠身上发现了一个新的脑肠轴,证实了即使无法品尝味道,小鼠依然更倾向于选择高热量的食物。

此外,研究人员表示,消化系统对摄食后的营养感知能够触发多巴胺相关的神经兴奋,促使生命体做出偏好性选择。同时研究人员也指出,这个选择过程是可以通过学习养成的,该研究结果在线发表于《Neuron》上。

图1:研究结果在线发表于《Neuron》上

即使品尝不出味道,小鼠仍会选择高热量的食物

研究小组做了这样一个实验:为了消除食物对味蕾的刺激,只关注它在摄食后的效果,研究人员给小鼠提供了两个控制杆,一个触发高热量食物的注射,另一个触发低热量食物的注射,小鼠只要按下控制杆,就能直接把食物注射到胃里。然后,研究小组让小鼠在两个控制杆之间自由选择,并观察它们的反应。

结果发现,即使小鼠尝不出食物的味道,它们最终还是会把精力花在选择高热量的食物上。这意味着存在一种独立于味觉系统之外的感知机制,它可以促使生物体选择摄取高热量的食物。

Oliveira-Maia解释说:“口腔是决定食物是否应该被接受或拒绝的第一个检查站。食物一旦进入口腔,就被分解成各种营养物质,摄食后阶段就开始了。在这个阶段,轮到消化系统‘品尝’食物,并与大脑讨论你的饮食选择。”

Oliveira-Maia认为,这种摄食后感知是一种学习的过程,它决定了生物体将来应该如何对同样的食物做出反应。也就是说,生物体摄取食物后,消化系统会对食物的营养价值进行评估,而评估结果将会传递至大脑,进而导致生物体对食物产生偏好。

根据既往的研究已知,摄食后的学习过程使动物和人类都偏爱高热量的食物。生物体通过识别哪种食物更有营养,并在可能的情况下选择那种食物,以获得最有利的回报。

那么,有关食物营养价值的信息是如何到达大脑的呢?

为了回答这个问题,研究小组着重研究了迷走神经(迷走神经在大脑与多个内脏器官之间形成双向连接)。

不过,与大多数集中在神经和胃肠道之间关系的研究不同,该研究将目标锁定在了一个可能涉及迷走神经的特殊分支——携带来自肝脏信息的肝支。

研究人员表示,“胃肠道的不同部位可能对所摄取的食物营养价值信息并不完整,而肝脏过滤了大部分来自胃肠道的血液,这意味着它能够作为一个全面的代谢传感器。”

研究小组通过损伤小鼠迷走神经的肝支来验证他们的假设,结果发现,损伤迷走神经肝支的小鼠不会形成这种对食物的偏好性选择。这证实了这个特殊的分支是在摄食后阶段中感知食物营养价值信息并向大脑传递摄食后信号的分支。

摄食后的信息被传递到了大脑的什么地方?

多巴胺是一种参与各种认知过程的分子,多项研究表明,进食与大脑中的多巴胺神经元有关。

研究小组采用了多种实验方法来证实多巴胺神经元是否参与了摄食后的学习过程,结果显示,多巴胺神经元对摄食后的信号十分敏感,且多巴胺神经元的激活对偏好性觅食行为的产生至关重要。

图2:在自由活动的小鼠胃内给予高热量食物后,VTA多巴胺神经元的活动

此外,为了探究完整的摄食后信号传递过程,研究小组最后测试了多巴胺神经元是否受到迷走神经肝支的影响。结果显示,当小鼠迷走神经肝支被切断时,多巴胺神经元对摄食后信号的反应明显降低。

“既往研究已表明,当甜食到达我们舌头的时候,多巴胺神经元会有所反应。”Costa解释道,“这项研究表明,当食物到达胃肠道时,多巴胺神经元也会被激活。此外,我们发现,当营养物质到达胃肠道时,多巴胺神经元的激活对驱动觅食行为至关重要。”

Oliveira-Maia认为,这个新发现为研究独特进食行为模式提供了基础,虽然这项研究可能不会立即应用于临床,但他相信这项研究将有助于理解和治疗与饮食相关的疾病,比如说肥胖与多巴胺受体之间的关系。

此外,经常看食物的照片或视频,会让我们更渴望进食

觅食是大脑最重要的功能之一,对于人类来说,觅食主要取决于视觉。实际上灵长类动物进化出三色原视觉很有可能就是为了寻找食物,因为它可以帮助它们从深绿色的森林中选择更多能量丰富的(可能是红色的)果实。

英国牛津大学的Charles Spence等人提出了“视觉饥饿”的概念,研究人员认为,频繁地接触虚拟食物,将会产生与之相关的一系列神经、生理和行为反应,无意中加剧我们的生理饥饿。(这就可以解释为什么小编看完吃播后默默拿起手机点了份慕斯蛋糕……)

对此,小编想说,follow your heart!毕竟吃饱了才有力气减肥呀!

参考文献:

[1]Ana B.Fernandes,Joaquim Alves da Silva,et,al.Postingestive Modulation of Food Seeking Depends on Vagus-Mediated Dopamine Neuron Activity.Neuron (2020), https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.03.009

[2]Nelson G, Hoon M A, Chandrashekar J, et al. Mammalian sweet taste receptors[J]. Cell, 2001, 106(3): 381-390.


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