食物對(duì)于生存至關(guān)重要，動(dòng)物已經(jīng)形成了強(qiáng)大的生理機(jī)制，可以控制攝食行為和尋找食物。洛克菲勒大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)確定了老鼠海馬中的一組神經(jīng)元，這些神經(jīng)元可以阻止進(jìn)食，但也可以調(diào)節(jié)與食物有關(guān)的記憶。

洛克菲勒大學(xué)的調(diào)查結(jié)果暗示，通過培訓(xùn)，人們可以學(xué)會(huì)改變與食物的關(guān)系。“這些細(xì)胞使動(dòng)物免于暴飲暴食，”主要作者Estafania Azevedo博士評(píng)論道。“它們似乎使得食物的回報(bào)更少，從這個(gè)意義上說，正在調(diào)整動(dòng)物與食物的關(guān)系......我們的研究表明，參與認(rèn)知加工和記憶形成的大腦區(qū)域會(huì)影響攝食行為。因此，通過培訓(xùn)，人們可能會(huì)學(xué)會(huì)改變與食物的關(guān)系。“

Azevedo及其同事在相應(yīng)作者Jeffrey M. Friedman博士的實(shí)驗(yàn)室工作，他們?cè)陬}為“ Drd2海馬神經(jīng)元在依賴于背景的食物攝入中的作用 ”的論文中報(bào)道了他們的發(fā)現(xiàn)。

科學(xué)家歷來認(rèn)為喂養(yǎng)是與生存相關(guān)的本能過程，但是持續(xù)的研究表明，大腦可能會(huì)根據(jù)動(dòng)物的生理需要指導(dǎo)動(dòng)物是否進(jìn)食或拒絕進(jìn)食。“大腦中特定的神經(jīng)元群體通過整合一系列相關(guān)的感覺和激素信號(hào)來控制食物攝入和能量平衡，從而協(xié)調(diào)適應(yīng)性行為反應(yīng)。”

我們知道人類可以有意識(shí)地決定不吃，即使他們餓了，例如，在與朋友聚餐之前挽救他們的食欲。研究表明，動(dòng)物也可能在其攝食行為中采用認(rèn)知過程，研究發(fā)現(xiàn)海馬神經(jīng)元(一個(gè)與記憶有關(guān)的大腦區(qū)域)的變化可以改變攝食行為。作者寫道：“最近，一些研究小組也表明，海馬功能障礙可以改變喂養(yǎng)行為。”

因此，過去的經(jīng)歷可能會(huì)影響動(dòng)物的進(jìn)食動(dòng)力，而這可能是由海馬體控制的。然而，正如洛克菲勒大學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步指出的那樣，“這些和其他大腦區(qū)域整合相關(guān)的，以前的經(jīng)驗(yàn)和環(huán)境線索來調(diào)節(jié)喂養(yǎng)和使動(dòng)物能夠有效地定位食物的神經(jīng)過程在很大程度上是未知的...我們對(duì)神經(jīng)的了解負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)海馬攝食的機(jī)制尚不完整，特定神經(jīng)細(xì)胞群在這些過程中的作用尚未完全闡明。“

作者設(shè)計(jì)了一系列小鼠研究，以確定一餐的呈現(xiàn)是否可以激活特定的海馬神經(jīng)元組，如果是，則評(píng)估這些神經(jīng)元是否在攝食行為和記憶中發(fā)揮作用。“我們假設(shè)食物的外觀特征(外觀，味道，氣味或卡路里)可能激活海馬神經(jīng)元并構(gòu)成對(duì)這頓飯的記憶。”

使用包括PhosphoTrap技術(shù)的方法，可以根據(jù)特定神經(jīng)群體的活化狀態(tài)的變化實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)的分子譜分析，他們發(fā)現(xiàn)食物提示激活了表達(dá)多巴胺受體2的海馬神經(jīng)元特異性亞群(D2R) )。這些初步結(jié)果表明hD2R神經(jīng)元被視覺線索和可能與食物存在相關(guān)的嗅覺線索激活。

“我們的發(fā)現(xiàn)是hD2R神經(jīng)元的激活狀態(tài)被與食物相關(guān)的感覺線索改變，并且這些神經(jīng)元可以調(diào)節(jié)食物攝入，這提高了這些神經(jīng)元可能在將食物與特定環(huán)境聯(lián)系起來的記憶編碼中起作用的可能性。 ，“科學(xué)家寫道。“這些數(shù)據(jù)促使我們?cè)u(píng)估這些神經(jīng)元是否可以調(diào)節(jié)食物攝入量，并可能調(diào)節(jié)感官線索與食物位置的關(guān)聯(lián)。為了研究這一點(diǎn)，我們測(cè)試了在關(guān)聯(lián)食物和空間位置的記憶編碼過程中操縱hD2R神經(jīng)元的活動(dòng)是否可以調(diào)節(jié)后續(xù)行為(指示對(duì)該記憶形成的影響)。

他們?cè)谛∈竽Ｐ椭械膶?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)抑制hD2R神經(jīng)元增加了食物攝入量，而刺激神經(jīng)元導(dǎo)致動(dòng)物進(jìn)食較少。“這些細(xì)胞使動(dòng)物免于暴飲暴食，”阿澤維多說。“從某種意義上講，它們似乎使得食物的回報(bào)更少，而且正在調(diào)整動(dòng)物與食物的關(guān)系。”

知道在哪里找到食物對(duì)于野生動(dòng)物很重要，幸運(yùn)的是，大腦非常有效地記住了過去食物來源的位置。在隨后的一組測(cè)試中，研究人員調(diào)查了hD2R神經(jīng)元是否也在位置食物記憶中起作用。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠在含有食物的環(huán)境中移動(dòng)時(shí)，當(dāng)它們刺激hD2R神經(jīng)元時(shí)，動(dòng)物隨后不太可能隨后返回到食物先前所在的區(qū)域。刺激神經(jīng)元以某種方式減少了動(dòng)物對(duì)先前食物位置的記憶。

“食物和地點(diǎn)之間的心理聯(lián)系對(duì)于生存至關(guān)重要，這些聯(lián)系的力量受到體驗(yàn)獎(jiǎng)勵(lì)的調(diào)節(jié)，”Azevedo評(píng)論道。“因?yàn)閔D2R神經(jīng)元影響動(dòng)物與食物的關(guān)系，它最終也會(huì)影響這些聯(lián)系。”

進(jìn)一步的測(cè)試表明，hD2R神經(jīng)元接收來自內(nèi)嗅皮層(LEC)的輸入，這是處理感覺信息的大腦區(qū)域，然后將信息發(fā)送到涉及喂養(yǎng)的隔膜區(qū)域(SA)。研究人員指出，綜合數(shù)據(jù)“表明hD2R神經(jīng)元可通過向SA投射來減少饑餓動(dòng)物的食物攝入量”。

“總之，我們表明hD2R神經(jīng)元是LEC> hD2R>調(diào)節(jié)食物攝入的隔膜電路的重要細(xì)胞成分，”他們總結(jié)道。“hD2R細(xì)胞感知營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)并調(diào)節(jié)攝食行為以及將食物與特定位置聯(lián)系起來的記憶。”

研究小組得出結(jié)論，動(dòng)物能夠產(chǎn)生持久的食物位置記憶具有重要的適應(yīng)性意義，因?yàn)楦鼜?qiáng)的記憶會(huì)增加在先前發(fā)現(xiàn)食物的地區(qū)成功覓食的機(jī)會(huì)，從而減少與不必要的覓食相關(guān)的能源消耗。“我們的數(shù)據(jù)表明，新發(fā)現(xiàn)hD2R神經(jīng)元的激活與這種記憶強(qiáng)度的降低有關(guān)。這進(jìn)一步表明，雖然hD2R神經(jīng)元減少了這種關(guān)聯(lián)，但其他途徑必須強(qiáng)化它。“

他們還承認(rèn)，hD2R神經(jīng)元使用的機(jī)制及其與食物位置關(guān)聯(lián)編碼的聯(lián)系尚不清楚，可能與動(dòng)機(jī)狀態(tài)，學(xué)習(xí)或獎(jiǎng)勵(lì)偏好或空間導(dǎo)航有關(guān)。“一個(gè)有趣的可能性是，這些海馬集合形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以將食物攝入的調(diào)節(jié)耦合到食物的地方記憶，作為使動(dòng)物能夠開始特定行為的系統(tǒng)的一部分，”他們提出“......動(dòng)機(jī)的可能變化可能會(huì)影響記憶回憶，這些對(duì)動(dòng)機(jī)和記憶回憶的可能影響將成為未來研究的主題。