在全球肥胖率持续攀升的背景下,高脂食物因其独特的口感和能量密度而广受欢迎,但长期过量摄入却对人体健康构成严重威胁。尽管人类和动物天生对高脂食物有偏好,但大脑也拥有一套复杂的机制来学习并规避那些可能带来负面后果的食物,这被称为条件性味觉厌恶(Conditioned Taste Aversion, CTA)。以往研究主要关注有毒物质引发的CTA,而对于高脂食物如何诱导这种厌恶学习,其背后的神经机制仍不甚清晰。
近日,一项发表在《自然-通讯》杂志上的突破性研究,首次揭示了一个位于中脑的特定神经回路,它在高脂食物诱导的条件性味觉厌恶形成中扮演着关键角色。这一发现不仅加深了我们对摄食行为神经调控的理解,也为未来干预肥胖和饮食失调提供了新的潜在靶点。
研究团队利用先进的神经科学技术,在小鼠模型中展开了深入探索。他们首先通过行为学实验,让小鼠摄入高脂食物后经历轻微的胃肠不适(模拟过量摄入高脂食物可能引起的生理不适),成功诱导了小鼠对该高脂食物的条件性味觉厌恶,表现为后续对同种高脂食物摄入量的显著减少。随后,研究人员运用了体内钙成像技术,实时监测小鼠大脑中神经元的活动。他们惊奇地发现,中脑腹侧被盖区(VTA)内的一群特定神经元,在小鼠摄入高脂食物并伴随不适感时表现出显著的激活。
进一步的回路示踪和光遗传学/化学遗传学操控实验,精确地定位了这些关键神经元。研究显示,这群VTA神经元主要投射至外侧臂旁核(LPBN),而LPBN是已知参与处理厌恶和内脏感觉信息的重要脑区。通过光遗传学或化学遗传学方法特异性地激活VTA-LPBN通路,研究人员发现可以显著增强高脂食物诱导的条件性味觉厌恶的强度和持续时间。相反,如果抑制该通路的活性,则能有效削弱甚至阻断高脂食物引起的CTA的形成。这些因果性证据强有力地证明了VTA-LPBN回路在高脂食物厌恶学习中的核心作用。
这项研究的意义深远。它不仅为我们理解大脑如何整合食物的愉悦感和其可能带来的负面生理后果提供了新的视角,也揭示了中脑在调控复杂摄食行为中的重要性。LPBN作为内脏不适信号的“中继站”,与VTA的连接可能构成了一个将高脂食物的感官信息与随后的负面内脏体验关联起来的“厌恶学习回路”。未来,针对这一中脑回路的精确干预,有望为开发治疗肥胖、暴食症以及其他与不健康饮食习惯相关的代谢疾病的新策略提供理论基础和实践方向。