一項由洛克菲勒大學研究人員進行的新研究表明，控制進食這一對生存至關重要的下頜動作背后的神經(jīng)機制可能比預期的要簡單得多。相關研究結(jié)果于2024年10月23日在線發(fā)表在《自然》（Nature）期刊上，論文標題為“A subcortical feeding circuIT(http://www.weberwork.com/sell/l_25/) linking an interoceptive node to jaw movement”。

 

論文通訊(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)作者Jeffrey M. Friedman及其團隊，包括論文第一作者Christin Kosse，發(fā)現(xiàn)了一個由三個神經(jīng)元組成的回路，該回路將饑餓信號與下頜的咀嚼動作連接起來。位于這一信號傳導路徑中間的是腹內(nèi)側(cè)下丘腦（ventromedial hypothalamus, VMH）中的BDNF神經(jīng)元群體。當這些神經(jīng)元受損時，會導致動物肥胖。

 

令人驚訝的是，抑制這些BDNF神經(jīng)元不僅會增加食物攝入量，還會引發(fā)沒有食物或其他感官輸入情況下的咀嚼動作。而刺激這些神經(jīng)元則會產(chǎn)生相反的效果，減少食物攝入并停止咀嚼動作，從而抑制饑餓感。

 

研究團隊在實驗中使用光遺傳學技術來激活或抑制小鼠腹側(cè)下丘腦中的BDNF神經(jīng)元。當這些神經(jīng)元被激活時，小鼠會停止進食，即使它們感到饑餓。相反，抑制這些神經(jīng)元會導致小鼠大量進食，食物攝入量幾乎是正常情況下的十二倍。

 

為了理解這一神經(jīng)回路如何運作，研究人員繪制了BDNF神經(jīng)元的輸入和輸出網(wǎng)絡。他們發(fā)現(xiàn)，BDNF神經(jīng)元是連接調(diào)節(jié)食欲的激素信號和進食所需動作的三部分神經(jīng)回路的一部分。這個回路的一端是下丘腦弓狀核（Arc）區(qū)域的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元接收如瘦素這樣的饑餓信號。Arc神經(jīng)元投射到VMH，其信號被BDNF神經(jīng)元接收，然后直接投射到控制下頜肌肉運動(http://www.weberwork.com/sell/l_35/)的腦干區(qū)域Me5。

 

這些發(fā)現(xiàn)表明，VMH中的BDNF神經(jīng)元在控制食物攝入方面起著關鍵作用。當這些神經(jīng)元缺失或BDNF發(fā)生突變時，動物會變得肥胖。此外，該研究還揭示了進食沖動可能類似于條件反射，這為控制進食行為的啟動提供了新的見解。

 

未來的研究將著眼于腦干中的Me5區(qū)域，試圖理解下頜運動控制是否可以作為理解其他行為，包括與壓力相關的強迫性口腔動作的模型。通過研究Me5區(qū)域中的運動前神經(jīng)元，研究者們希望能夠發(fā)現(xiàn)是否有其他中樞也投射到該區(qū)域并影響其他先天行為。

 

這一發(fā)現(xiàn)不僅加深了人們對控制進食行為神經(jīng)機制的理解，也為治療肥胖等代謝性疾病提供了新的思路。