想吃的动机从哪来?肠胃和大脑磋商好了
想吃的动机从哪来?肠胃和大脑磋商好了
科学家展现促进进食的肠脑神经通路
一到晚上就想吃、吃饱了还想吃,为什么管住嘴这么难?
食欲的发生和消退一直都是科学家存眷的问题。从肠胃到大脑,存在着一条迷走神经介导的通路。摄取足够营养时,肠胃会通过迷走神经将“吃饱信号”通报到大脑中的孤束核,并终止进食行为。
但8月20日《今世生物学》颁发的一项研究显示,饥饿感也可以通过这一神经通路通报到大脑,刺激食欲,发出“再多吃点”的指令。
文章中,科学家研究了大脑感知饥饿的进程,捕获到个中被饥饿信号刺激的神经元,进一步确认了谁在这之中起主要浸染。
小鼠肠脑神经轴中的迷走神经通路,可以响应饥饿信号、促进进食。(图片来历:北京生命科学研究所)
肚子饿时,脑筋知道
孤束核是位于大脑后侧的脑区,通过迷走神经与外周器官相连。当肠胃通过迷走神经通报信号,孤束核最先吸收到信号,并将之通报到大脑其他部位。
先前研究中,科学家阐明白多种孤束核内的神经元范例,发明迷走神经到孤束核这条通路中,大部门神经元都和抑制、终止摄食有关。
“理论上讲,机体作为能量均衡的体系,神经通路的信号应该不只能通报抑制食欲的信号,也能通报促进进食的信号。”论文通讯作者、北京生命科学研究所影像中心主任、副研究员占成汇报《中国科学报》。这也是此次研究的出发点。
与“吃饱信号”差异,饥饿的发生需要更长时间,这意味着研究小组捕获神经信号的难度增加。尝试中,研究人员对小鼠举办了一系列加工,可在较长时间范畴内标志脑内较活泼的神经元。
当小鼠处于饥饿状态,其脑内孤束核中被激活的神经元会被点亮。
“我们发明,饥饿可以激活孤束核中的儿茶酚胺能(CA)神经元”,论文第一作者、占成课题组博士生陈静暗示。
小鼠孤束核内的CA神经元在饥饿状态下被激活。(图片来历:北京生命科学研究所)
研究小组用差异要领激活小鼠孤束核中的CA神经元。在化学遗传学尝试中,他们发明,小鼠开始“大吃特吃”。原本在白日应该睡觉的小鼠也开始进食,且进食量增加了4-5倍。
在光遗传学尝试中,研究人员给小鼠头部植入一根毫米级光纤,用激光有纪律地中断照射小鼠的孤束核,以激活CA神经元。光照开始后,小鼠在几十秒内就作出回响,开始进食。
课题组记录的小鼠进食行为。(图片来历:北京生命科学研究所)
“这意味着孤束核确实存在响应饥饿信号的神经元,并促进进食。”陈静暗示。
细分范例,吃多吃少它俩说了算
既然先前研究中找到的大部门神经元都在起抑制进食浸染,那么毕竟是谁让小鼠吃得更多?为此,占成等人又设计了一系列尝试。
研究小组别离激活小鼠孤束核前侧和后侧的CA神经元,发明差异区域、差异亚型的CA神经元起到的浸染也差异。
为了找到详细发挥浸染的神经元范例,课题组与同所转基因动物中心主任王凤超、澳大利亚加文医学研究所Herbert Herzog等人相助,别离得到了可用于尝试的转基因小鼠。
陈静先容,孤束核中的CA神经元包罗肾上腺能(E)神经元和去甲肾上腺能(NE)神经元两种亚型。
个中,孤束核后侧的NE神经元则主要认真让小鼠“停嘴”。