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佛罗里达州立大学的研究人员在一项研究中揭示了饥饿条件下人类对食物产生渴望时大脑所扮演的角色。研究成果有望增强对肥胖和进食障碍的理解,改善全球超过35亿患有此类疾病患者的治疗方案。

心理学和神经科学助理教授Xiaobing Zhang领导的研究小组发现,大脑中存在控制饥饿驱动(稳态)和非饥饿驱动(享乐)寻求食物行为的特定神经回路。该研究的结果表明,行为疗法可能是治疗肥胖和饮食失调(尤其是暴食症)的长期有效解决方案。

“行为疗法是对抗饮食失调和肥胖的最佳疗法之一,因为它针对行为的根源,并且不会带来药物引发的副作用,”Xiaobing Zhang说道。他的研究重点是定义神经回路调节进食行为和食物驱动行为的连接性和功能性。

该研究于11月17日发表在《科学进展》杂志上。

人类的行为,包括进食的欲望,是我们大脑中复杂调节过程的结果。目前,科学家们仍在研究控制这些功能的机制。Xiaobing Zhang的研究小组发现,未定带(大脑核心深处的一个尚未被充分了解的区域)在控制饮食行为方面发挥着关键作用。

“通常情况下,进食欲望和行为是由与身体能量状态相关的代谢信号指导的,”Xiaobing Zhang说:“然而,大脑的进食中心,例如未定带,有时可能会被食物相关的线索或条件环境刺激激活,并非仅仅依靠能量需求来驱动行为。”

Xiaobing Zhang与博士生Qiying Ye、研究助理Jeremiah Nunez从小鼠模型中分离出未定带内的一小群多巴胺神经元,当身体能量水平下降时,这些神经元会迅速激活以驱动寻找食物的行为,并在进食完成后停止工作。多巴胺是一种让人感到快乐的神经递质,在大脑的奖励系统中发挥作用。目前的研究表明,一组特定的多巴胺神经元驱动着人体对食物的渴望。

当研究团队使这些多巴胺神经元沉默后,研究对象即使在饥饿时也不会出现寻找食物的行为。但当食物可以自由获取时,即使多巴胺神经元沉默,这些受试者仍然食用了大量食物。

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这些发现有助于研究人员了解肥胖和进食障碍等饮食相关疾病背后的生物学现象。研究成果揭示了导致这些病症的神经机制,使心理学家和医生能够采取不同的方法,为患者提供更有效的治疗。

在进行这项研究时,研究人员还发现未定带多巴胺神经元有助于人体形成与食物寻找相关的情境记忆。展望未来,Xiaobing Zhang希望研究情境记忆对饮食调节和行为会产生怎样的具体影响。

“这是我们实验室的研究首次在高影响力期刊上发表,为此,大家备受鼓舞,”Xiaobing Zhang表示:“此次发表对于我们未来研究方向的指导和团队扩充年轻科研力量来说具有重要意义。”

参考文献:

Qiying Ye et al,Zona incerta dopamine neurons encode motivational vigor in food seeking, Science Advances (2023). DOI:10.1126/sciadv.adi5326

责编|探索君

排版|探索君

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