Neuron：饥饿感为什么会让人表现更佳？

成功绝非偶然：要实现目标，需要恒心。但是动机从何而来？近日，由慕尼黑工业大学（TUM）的科学家领导的国际研究人员小组现已鉴定出果蝇大脑中的神经回路，这使它们在寻找食物过程中维持最佳表现。

 

TUM生命科学学院Weihenstephan的实验室做了这样一个实验，他们将果蝇的上半身固定，并且给它们食物气味相关的刺激。醋或水果的气味能够使果蝇“走”得更快。为了获得食物，它们可以一直折腾到筋疲力尽。但是尽管付出了很大的努力，但他们并没有达到他们的目标。

随着腿部运动，它们会推动一个漂浮在气垫上的球进行转动。转动的速度侧面反映了果蝇为寻找食物付出的努力。

（图片来源：Www.pixabay.com）

 

研究人员报告说：“我们的实验表明，饥饿时果蝇会不断提高自己的表现-他们每分钟跑到9米，相比之下，吃饱了的果蝇则很快会放弃”。

 

神经回路控制毅力

Grunwald Kadow与TUM计算神经科学教授，法兰克福马克斯·普朗克大脑研究所的组长Julijana Gjorgjieva以及国际跨学科研究人员团队一起，已经确定了果蝇这种毅力产生的大脑中的神经回路

 

作者解释说：“这些苍蝇的大脑比人的大脑少一百万倍的神经细胞。这使得研究单个神经元的功能变得容易得多。通过这种方式，我们能够理解神经回路的原理，这些原理也构成了复杂大脑功能的基础。”

 

神经元的力量 

为了确定负责动力的神经回路，研究小组使用了多种技术：首先，创建了一个数学模型，该模型可以模拟外部和内部刺激的相互作用，例如醋和饥饿的气味。

 

下一步，TUM的神经科学家与美国和英国的同事合作，确定了果蝇大脑中感兴趣的网络。这是借助电子显微镜以及体内成像和行为实验来实现的。

 

结果表明：相关神经回路位于苍蝇脑的学习和记忆中心。它受与人去甲肾上腺素有关的两种神经递质多巴胺和章鱼胺的控制。多巴胺会增加电路的活性，从而提高果蝇的毅力与表现力。

 

这位神经生物学家总结说：“由于这些神经递质和相应的回路也存在于哺乳动物的大脑中，因此我们认为类似的机制决定了我们继续前进还是放弃。”从长远来看，研究人员希望他们的发现将有助于理解为什么在成瘾疾病中大脑中神经元和信使物质的相互作用会失控。