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为了阻止你变胖,大脑真的尽力了!《自然》揭示:该吃什么大脑自有规矩

▎要明康德内容团队编辑

蛋糕、巧克力、乃茶的有或实在是难以抵抗,关键就在于糖分带来的快乐实在是太多了。可能有人还曾幻想过住在查理的巧克力工厂,随手就能掰一块巧克力充饥。但说实话,如果你真的住在里面每天只吃巧克力会非常难受,至少大脑很可能会潜意识地催促你离开。

再说一个比较现实的场景,尽管我们都知道巧克力含糖量高,能快速补充能量,但是绝大多数人应该不会想过把巧克力当午餐吧?多数人中午想的应该都是营养越丰富越好,尤其是更青睐蛋白质含量高的食物。

图片来源:123RF

不过一旦过了饭点,到了下午的时候,我们对甜食的渴望又回来了,这次可能不会再拒绝巧克力了。(有坚定减肥意志的小伙伴除外……)

《自然》的最新研究告诉我们,这种起起伏伏的食衣感受变化,其实就是大脑玩的一个小把戏,它会在特定的时候告诉我们该吃什么,而暂时放弃其他类型的食物。比如中午的首要任务是及时补充蛋白质,补充够了之后,碳水化合物就成了能量储存的选项。

当然,个体可能会同时需求多种营养物质,而所处的状态不同,例如在孕期或者发育阶段,也会有着营养需求差异。大脑也会根据这些需求,机活特定的神经元活动来催促你去取得对应的食物。

新研究中,科学家借助果蝇向我们展示了食物选择控制中的复杂神经图谱。他们关注的是一个被称作食道下区(SEZ)的脑区,果蝇的这一脑区拥有许多和味觉输入、进食行为相关的神经回路。

▲面对不同食物,果蝇SEZ不同的神经元会作出不同反应(图片来源:参考资料[2])

为了找到具体的控制机制,研究者决定对SEZ进行拆分研究,即确认脑区中更小的结构区域在具体功能中的作用,然后如同拼图一样拼凑出一个完整的SEZ。

实验选取了多批果蝇,根据蛋白质剥夺状态、生殖状态分成了4组,分组标准为正常饮食和蛋白质缺乏饮食,以及有无交配行为,可以两两搭配。

研究最直接的观察是,蛋白剥夺、交配都能引起果蝇对蛋白食物的强大衣望

而借助比较各组果蝇对不同食物的神经活新,他们的成像结果确认SEZ中包含了81个独特的区域,其中有一些是从前从未有研究描述过的。

▲研究拼凑出和食衣相关行为的神经图谱(图片来源:参考资料[2], credit:Ribeiro lab, Champalimaud Foundation)

“举例来说,有一个新区域形状有点像香蕉,它专门负责接收果蝇口器中味觉神经元的信息,”研究的主要作者Daniel Münch博士介绍道,“还有一个区域有点类似翅膀,其对机起蛋白质食衣有重要作用。”

他们也根据这一形状将其命名为Borboleta,在葡萄牙语中是蝴蝶的意思。这些各种各样的脑区结构也拼凑出了一幅完整的食衣相关神经图谱

在缺乏蛋白质饮食组中,蛋白食物可以引起SEZ大部分区域产生强烈的活动,但是交配行为只会影响SEZ运动相关的部分。尽管两种因素影响的具体脑区不同,但交配和蛋白缺乏却都能够引起强大的蛋白食衣

相对来说,Borboleta脑区在蛋白食衣机发时最活跃,因此也成为了研究者考虑进行人为控制的区域。

按道理来说,正常饮食的果蝇会更加喜欢食用蔗糖,这样可以储备更多的能量,然而一旦研究者机活Borboleta脑区,这些果蝇突然变得对蛋白质食物特别感兴趣了。

“我们的研究将特定的神经元与食物选择行为联系起来,SEZ其实与脊椎动物的脑干部分非常相似,” Carlos Ribeiro博士表示,“这些结果对神经科学其他研究也有着很广泛的启示。“

参考资料:

[1] An appetite map in the brain. Retrieved July 8, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/957829

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