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每逢佳节胖三斤 揭秘食物是如何让你上瘾的?

2018年10月05日 17:09:08  来源:新浪  编辑:滑稽

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互联网越来越发达,信息技术越来越普遍,外卖小哥越来越“勤快”,人类中开始出现肥宅一族,他们不但对各式各样的宅文化上瘾,同时也难以拒绝各种美食、欢乐水的诱惑。

我们都知道,运动之所以能够让运动的人“上瘾”,是因为在运动刺激后,大脑产生一种名为“内啡肽”的物质,这种物质能够刺激大脑产生愉悦感,进而产生相应的上瘾表现,因此,越爱运动的人越对运动上瘾。

但相比习惯运动的人来说,相反,不少人类(尤其肥宅)貌似对于各类川菜、鲁菜、湘菜、粤菜等等美食产生“上瘾”的表现,又该如何解释呢?

研究人员先前就观察到,在酒足饭饱后人体大脑也会产生愉悦感,但究竟如何实现从消化系统到大脑的神经反馈一直困扰着世界各国的研究者,当然,这也困扰着数以万计“假装减肥”的肥宅。

近期,来自西奈山医学院 Ivan De Araujo 课题组的研究人员揭示了这一神奇的消化道至大脑的神经回路,揭露了人类享受美食的秘密。其最新的研究成果于 9 月 20 日以“A Neural Circuit for Gut-Induced Reward”为题发表在顶级医学杂志——《Cell》杂志上。

来源:《Cell》

果然,这一机制远比人们预想的复杂很多。在理清楚这个略微复杂的机制前,带大家先了解下相关的消化过程及神经调控机制。

单纯看消化系统,我们可以把我们的消化系统看作一根很长的“管子”,这根管子不同的位置负责不同的工作,“管子”上端主要由食管、胃和十二指肠构成,这一段的作用主要发挥消化的功能,就是把我们吃的各种各样的食物转化成我们身体可以吸收的小分子物质,下端主要是结肠和直肠等,它们主要发挥吸收作用,将小分子物质吸收入身体当中(当然,便于各位读者理解,这只是很简单的解释)。

其中,整个“管子”的管壁内富含大量的交感神经、迷走神经和肠内神经,这些神经用于调节整个消化吸收过程。

在这些神经当中,迷走神经尤为重要,它主要将“管子”内的消化吸收进程“信息”传回大脑,进而通过反馈机制对该过程进行准确调控。

在迷走神经内,也存在一个主要的“司令部”,将下方消化道的系统汇总并上传至大脑,这个司令部称为迷走神经节。先前的研究表明,这个“司令部”内的神经元可以调控和上传整个消化情况,那么具体究竟是哪个部分负责上传消化信息呢?

图丨迷走神经结在整个对消化吸收的调控过程中起到“承上启下”的作用(来源:Bing)

在这一次的研究中,为了弄清除迷走神经内究竟哪些神经元负责上传消化信息至大脑,Ivan De Araujo 的研究团队向小鼠的胃、十二指肠和结肠注入 AAVretro-Cre 病毒,这种病毒载体能够逆行向上,直达管控“消化信息”的“司令部”。

简而言之,这种病毒载体逆行到的地方以及它所走的路径,便是我们一直在寻找消化——神经反馈途径。但是,为了使我们能够看到这些极其微小的病毒,科学家还需要借助一种特殊的“染剂”——AAV-DIO-GFP,令我们能够直观的观察这些神经反馈途径。

图丨 Ivan De Araujo(来源:西奈山医学院)

借此方法,Ivan De Araujo 的研究团队明确了大脑中支配食物消化吸收的特异性区域——位于孤束核内的区域。

同时,该团队还惊奇的发现了 2 件极其有意思的现象:首先,管控胃等上端消化道的仅位于孤束核中间偏后的区域,这个区域与管控心脏、肺脏的区域完全相隔离,这一发现令研究者更加相信饮食后的愉悦感是产生于特定区域;其次,研究者发现,支配胃等上端消化道的迷走神经在孤束核的“衔接区域”竟有左右之分——右侧消化中枢主要分布在迷走神经孤束核 NTS,而左侧主要分布于后极区 AP。

图|两种技术混合实现对消化道——神经反馈途径的显影(来源:A Neural Circuit for Gut-Induced Reward)

那究竟左右哪一条通路负责产生饭后的愉悦感呢?

为了弄清楚这个问题,Ivan De Araujo 竟然将他的实验老鼠训练成了“老鼠精”。他们先将一个特殊装置植入道右侧的神经传导通路上,然后在小鼠笼子内安装启动这一特殊装置的开关。只要小鼠触碰开关,就会激活右侧神经通路的特殊装置,以此观察激活右侧传导通路小鼠会产生什么样的反应。

结果他们发现,在小鼠发现触碰笼子内的开关可以让自己更“爽”后,小鼠便疯狂触碰开关,以此获得更多的“快感”。

而当研究者将这一装置植入到左侧神经通路时,小鼠变的“若无其事”。这个奇妙的实验间接证明了管控近端消化道右侧的神经传导途径是产生愉悦感的根本途径!

图|“特殊装置”与小鼠“癫狂”实验(来源:A Neural Circuit for Gut-Induced Reward)

饭后产生愉悦感的本质是机体多巴胺系统的激活。研究者已经明确了胃肠道食物的刺激通过右侧迷走神经上传至孤束核,那么单纯的电信号是如何激活大脑多巴胺系统的呢?

接下来,研究者进行了第三个实验,他们利用疱疹病毒,明确了右侧迷走—孤束核—臂旁核—黑质—纹状体这一进食后神经奖励途径。

图|右侧迷走—孤束核—臂旁核—黑质—纹状体通路(来源:A Neural Circuit for Gut-Induced Reward)

整个机制略微复杂,在此再为大家梳理下。简单而言,当我们吃进大量的美食后,肠道内的内分泌细胞分泌大量的缩胆囊素(CCK)——一种十分重要的促消化激素,在肠壁神经元接收到这种激素和食物本身的刺激后发出电信号,电信号顺着右侧迷走—孤束核—臂旁核—黑质—纹状体通路,到达大脑内部,进而激活大脑内多巴胺系统,此时,人类神圣的“餐后愉悦感”就出现了!

更为巧妙的是,Ivan De Araujo 的研究团队还发现,阻断右侧迷走神经促进缩胆囊素的分泌功能后,小鼠的进食欲望大大减少。因此,这项研究也为众多为减肥而苦恼的人类带来一线希望,因为研究者可根据此通路研发阻断药物进而使管不住嘴的“小馋猫”从内心上对美食产生抗拒。

不过,这项研究目前还存在一个较大的局限。那就是,肠道对糖的吸收并不受这条通路的调控,因此阐明进食糖分所带来的愉悦感究竟来自何处将是下一阶段的研究目标。

(来源:银魂)

参考文献:

Sara J。 Shammah-Lagnado,Guillaume de Lartigue, Ivan E。 de Araujo。 A Neural Circuit for Gut-Induced Reward

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