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《自然》:细嚼慢咽容易饱的神经学机制找到了!科学家发现,味觉直接参与调控食欲,可抑制进食速度

 姜太公人生如梦 2023-12-01 发布于河南

*仅供医学专业人士阅读参考

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最近,奇点糕又回味起了《中华小当家》。吃饭时候看番,感觉嘴里的食物都冒金光。

美食,除了填饱肚子,也是视觉、味觉、嗅觉的多重参与和享受。其中,味觉更是起到了意想不到的作用!

加州大学旧金山分校的Zachary Knight团队,于近日发表在《自然》期刊上的最新研究表明[1],实际上,是味觉在帮助我们的压制进食速度

他们发现,大脑中有两组神经元分别接受味觉和胃肠道的反馈进食时,胃肠道能够直接通知大脑“我现在吃饱了”,但信息传递较慢。相比之下,一旦动了嘴,味觉便能够将信息迅速、及时地传递给大脑,相当于提前给大脑打预防针,限制进食速度

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论文首页截图

实际上,20世纪70年代和80年代时已有人提出,食物的味道可能会限制进食速度。但是由于技术的限制,我们至今只能通过麻醉动物来记录其大脑神经元活动,而无法得知其清醒状态下的主动进食情况。此次,Zachary Knight团队开发的新技术,首次在小鼠清醒状态下,对负责调控饱腹感的大脑结构——孤束核(NTS)进行成像和记录

之前的研究表明,孤束核的PRLH神经元能够根据胃肠道的信号反馈特异性调节食欲,被激活后抑制食物摄取而非水的摄入。

与麻醉情况下的小鼠实验结果一致,Zachary Knight团队将流体营养物质注入小鼠肠道几分钟(3.5±0.6分钟)后,孤束核的PRLH神经元被激活,并随着更多的营养物质注入变得越来越活跃,在输注结束后大约15分钟(16±4分钟)达到峰值,俗称“吃撑了”。

换种吃饭方式会有什么不同呢?毕竟这次实验小鼠难得的清醒,可算能自己动嘴吃饭了。

于是,研究者们放任小鼠自行进食,PRLH神经元果然又被激活了。

不过事情没有这么简单!进食确实能够激活PRLH神经元,但不单纯是由食物进肚、肠道反馈所引起

研究者们发现,小鼠刚一尝到食物,PRLH神经元即刻被快速激活,停止进食则失活。不仅如此,即便用药物阻断胃肠道调控PRLH神经元的神经通路,小鼠进食同样会激活PRLH神经元。也就是说,嘴巴和肠道以不同的机制调控PRLH神经元,而且PRLH神经元对嘴巴的反馈更灵敏

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进食激活PRLH神经元

说是嘴巴,其实就是味觉在其中作梗。如果利用遗传学技术将小鼠编码味觉感受器的基因敲除,那么嘴巴和大脑的通讯就断开了,味觉障碍小鼠的PRLH神经元在进食期间不会被激活

进一步使用光遗传学技术,研究者们发现,激活PRLH神经元可以降低小鼠自由进食期间的进食速度,但不影响小鼠平时的进食欲望。沉默PRLH神经元则会导致小鼠自由进食速度增加。

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味觉通过调控PRLH神经元控制进食速度

类似于PRLH神经元,GCG神经元也已被证明与胃肠道反馈的饱腹感调控密切相关。不过不同于PRLH神经元,Zachary Knight团队发现,GCG神经元切切实实是受来自胃肠道的信号调控,与嘴巴中的味觉信号反馈无关,而且GCG神经元比较“反应迟钝”

刚开始进食时,GCG神经元并不会被立刻激活和抑制食欲。在进食几十分钟后,胃肠道由于发生机械拉伸所释放激素GLP-1才会导致小鼠GCG神经元激活,强烈且持久地抑制小鼠食欲

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红点:激活的GCG神经元;绿点:激活的PRLH神经元[2]

简而言之, PRLH神经元和GCG神经元构成了两种进食反馈机制(参考上图)。

在干饭这件事儿上,胃肠道直接通知大脑“我饱啦”存在一定时间的延迟。

而嘴巴里的味觉感受,在我们暴风吸入美食时,负责第一时间通知大脑“咱开吃了,你可得悠着点儿”,起到个限速作用,为胃肠道向大脑发出的饱腹感求救信号争取时间。

Zachary Knight团队的这项研究成果,为调控进食的神经机制提供了新的见解。他们表示,从PRLH神经元和GCG神经元相关通路下手,或许可以针对不同人的饮食方式来制定个性化减肥药物治疗方案。

看来,让美食在嘴巴里多停留一会儿,不仅是味觉的享受,也是给胃肠道预留的缓冲!

参考文献:

[1]https://www./articles/s41586-023-06758-2

[2]https://www./news/2023/11/426631/first-bite-our-sense-taste-helps-pace-our-eating

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本文作者丨张艾迪

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