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看见食物就感觉饱的神经元

已有 669 次阅读 2024-6-28 19:54 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察

科学家发现看见食物就感觉饱的神经元

生命体感受外界信息往往是一种虚拟信息,例如我们最熟悉的视觉信息,就是大脑合成的外界视觉信号,我们的眼球不是一个理想的成像器官,只是一个光学信息采集装置,但我们的大脑能把这个视觉还原成理想的三维图像。有的人立体视觉有一些障碍,经常会拿不到手边的物体,因为看到的和大脑想到的不是同样的位置。我们看到水中的物体由于存在光的折射,正常视觉也会错误判断位置。每个人的视网膜都存在一个盲点,就是我们视野中存在一个看不见的位置,但我们根本意识不到盲点的存在,大脑帮助我们把这个盲点填满。

大脑不仅对外界信号进行模拟,还通过疼痛和欣快感受对身体进行控制。我们看到美色就喜欢,看到美食就流口水,都是这种感受的表现。人类早就理解和清楚这些感受,并对某些反应进行文化和道德的评估,以限制和规范某些行为。

对美味饮食营养的喜好是人类和生物体的最基础嗜好,因为这是生物生存的底层基础。这种嗜好在高等生物就存在于大脑的原始功能中。从细菌到人类的一切生命,都存在这种最基本的逻辑。寻找和获取潜在的能量是生命的最原始动力。最近几年的减肥药物,是不小心找到了这种控制食欲的中枢关键信号分子,GLP-1就好像能抑制疼痛的阿片或内啡肽一样,能迅速抑制饥饿这种痛苦的信号。当然让我们欣慰的是,这些信号的阻断,没有产生类似阿片的戒断信号。说明饥饿和疼痛虽然都是最基础的伤害信息,但底层的逻辑的层次仍然存在很大区别。

GLP-1 increases preingestive satiation via hypothalamic circuits in mice and humans | Science

人们服用Ozempic和类似的减肥药物时,即使坐下来准备吃饭而还没吃一口,也常常感到饱腹。现在,科学家们已经发现了一个与这种感觉相关的大脑区域——这个区域还能在不使用减肥药的情况下引发同样的感觉。

在今天发表于《科学》杂志的一篇论文中,科学家们描述了两组与感觉饱足相关的神经元:一组负责餐前饱腹感,另一组负责餐后饱腹感。研究还显示,重磅级肥胖药物就是作用于这些“饱腹”神经元,但作者们表示,还需要更多的研究来确定药物的确切机制。

科罗拉多大学安舒茨医学院(位于奥罗拉)的神经发展专家艾莉森·沙皮罗说,这两组神经元的识别是论文的关键贡献之一。她未参与这项研究。这与一种观点相符,即存在两种类型的饱腹感:一种是预期性的,另一种是对进食的反应。“基于他们的发现,看来下丘脑的这个特定区域负责这两种感觉,这非常酷。”

无需食物即可感到饱腹

最新的肥胖重磅药物模仿了一种叫做胰高血糖素样肽1GLP-1)的激素,这种激素控制着血糖水平,并且也作用于大脑以抑制食欲。GLP-1药物包括作为OzempicWegovy销售的司美格鲁肽以及作为SaxendaVictoza销售的利拉鲁肽。

首尔国立大学的神经科学家、该研究的作者之一崔贤镇亲自体验了利拉鲁肽的效果,当他为治疗肥胖症而服用这种药物时。他说:“当我看到并闻到食物时,甚至在开始吃之前,我就感到极大的饱腹感。”这促使他深入研究餐前的饱腹感。

他和他的同事们招募了肥胖症患者,并要求他们在接触食物前报告他们的饱腹程度;在看到一盘美味的韩国炸鸡但尚未食用时;以及吃过之后。服用利拉鲁肽的人甚至在接触食物之前就感到饱腹,但当他们被展示食物时这种感觉增强,吃过后又进一步增强。这些发现表明,崔并不是唯一一个仅凭看到食物就感到饱腹的人——这种感觉被团队命名为“预摄取饱和”。

相比之下,对于未服用该药物的参与者来说,看到炸鸡时的饱腹感降低了,直到他们吃完后才再次上升。

为了确定大脑中负责这些感觉的确切区域,研究人员将注意力集中在一个称为背内侧下丘脑(DMH)的区域。其神经元具有GLP-1受体,使得GLP-1可以直接作用于这一脑区。

研究人员在小鼠正在进餐时人为刺激DMH神经元,发现动物立即停止进食。当这些神经元被长期激活时,小鼠吃得更少;当这些神经元被长期抑制时,小鼠吃得更多。结果表明,这个区域在饱腹感中起着核心作用。

传递“我吃饱了”信号的神经元

在此基础上,作者们调查了小鼠DMH中单个神经元的活动。他们识别出两组不同的神经元:一组从小鼠开始寻找食物的那一刻起到它们开始吃东西的那一刻始终活跃,另一组只在小鼠进食时始终活跃。

作者们还展示了GLP-1药物作用于这一特定的大脑区域。在接受了利拉鲁肽的小鼠中,DMH区域的神经活动在餐前和餐中比未接受药物的小鼠更高。该团队在一些动物的DMH神经元中删除了GLP-1受体,限制了利拉鲁肽对这个脑区的作用。这些小鼠比那些没有删除GLP-1受体的小鼠吃得更多,这表明利拉鲁肽抑制食欲的能力已被削弱。

宾夕法尼亚州立大学公园分校和瑞典哥德堡大学的神经科学家卡罗琳娜·斯基比卡指出,其他研究发现在这个大脑区域操纵GLP-1受体后,并没有发现喂食行为的变化。一个可能的解释可能与该论文报道的DMH中两种不同神经元群体的发现有关。“我们倾向于认为给定大脑区域中的GLP-1受体表达神经元是这种同质群体,发挥着相同的作用,”她说。“这篇论文表明这显然不是真的。虽然只是一个大脑区域,但GLP-1受体在神经元上的作用却有所不同。”

宾夕法尼亚州费城的莫奈尔化学感官中心的神经科学家安伯·阿尔哈代夫说,这项研究显示了人类和小鼠之间的一致性。她指出,利用临床观察来指导关于GLP-1药物的基础科学研究变得越来越重要。“但随后也很重要的是回去并随后确认这些机制在人类中的存在。这篇论文是一个很好的例子,展示了双向进行的方式。”



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