跟随你的直觉:新发现digestive-brain轴控制食物的选择

食物的“魔法”,作为特定的味道和质地可以很大程度上决定行为。想想的辣菜,把你带回遥远的中国餐馆,或无法抗拒的奶油,但昂贵的冰淇淋在意大利在角落里。

但只是你的味蕾,控制你食物的选择吗?它可能觉得,但答案是否定的。事实上,大部分是怎么回事发生超出你的嘴的墙壁,通过你的消化系统和大脑之间的相互作用。

你的消化系统和神经系统讨论,以及它如何影响你的行为?白化Oliveira-Maia组,神经精神病学单位主管Champalimaud中心未知在里斯本,葡萄牙,一直致力于寻找这些问题的答案。团队的最新组results-describing小说消化system-brain轴他们发现老鼠今天(2020年4月6日)发表在《科学》杂志上神经元。

跟随你的直觉

“嘴巴是第一个checkpoint-deciding的食物是否应该接受或拒绝,“Oliveira-Maia解释道。“一旦进入,分为营养的食物,和post-ingestive阶段就开始了。“在这个阶段,轮到消化系统的“味道”食品和大脑谈论用餐选择。”

根据Oliveira-Maia post-ingestive过程可分为两种类型。第一个处理present-how营养的食物是应该消耗的多少。第二个是一个学习的过程决定有机体应该如何应对未来同样的食物。

这种“post-ingestive学习”的一个例子是当身体的食品营养价值的评价导致个体发展的偏好。这是如何工作的呢?想象两个食物味道一模一样,但有不同的营养价值:一个是高的,另一种是低。根据几十年的研究,post-ingestive学习导致动物和人类发展的偏好更营养的食物。它实际上是有意义的,因为它是有机体的最佳利益,识别哪些食物更有营养,选择食物时可能的。

Oliveira-Maia和他的团队怀疑这些post-ingestive信号可能参与其他类型的学习。更准确地说,他们问他们是否积极寻找某些食物可能导致动物。

为了研究这个问题,动物的团队开发了一个任务按杠杆会收到食物的直接注入到他们的胃。“这样做很重要,消除食物的美味方面,单纯关注post-ingestive效果,“安娜费尔南德斯解释说,这项研究的第一作者。”在一个实验中,我们做了两个老鼠可用杠杆:一个触发注入高热量的食物,另一个触发注入低热量的食物。然后,我们允许他们自由选择两个杠杆和观察他们的反应。”

实验的结果很清楚:即使老鼠无法品尝食物,他们最终把他们的努力在“高热量”杠杆。

对于这部小说的实验范式,团队建立了一个新形式的post-ingestive学习。接下来,他们开始确定相关的生理机制。

直觉

研究学习机制,团队第一次问到关于食物的营养价值信息到达大脑。“要回答这个问题,我们专注于迷走神经。这是一个长期神经之间形成双向连接大脑和多个内脏器官,“Oliveira-Maia说。

根据Oliveira-Maia,大多数研究迷走神经的关系和摄食行为集中在神经与内脏的关系。但他和他的团队决定采取一种不同的方法。“从我以前的工作,结果表明,迷走神经的一个特定的分支可能携带信息的参与者——一个来自肝脏。”

为什么肝脏是特别重要的学习过程,而不是肠道?“肠道可能不完全信息的不同部分所吃食物的营养价值。肝脏,另一方面,新陈代谢过滤血液到达肠道。这意味着它是具备良好的函数作为一个整体代谢传感器,”费尔南德斯解释道。

事实上,当团队测试他们的假设,损伤肝迷走神经的分支,老鼠都无法获得这种新型的学习。这支持他们假设这个特定的分支是传感和传送post-ingestive信号到大脑的学习过程中。

从肠道和大脑

这个令人兴奋的发现提出了一个紧迫的问题:在大脑中post-ingestive信号发送吗?

团队开始第一个直接suspect-dopamine-a分子参与各种认知过程。多个研究说明了一个喂养和之间的联系多巴胺神经元在大脑中。然而,直接post-ingestive信号和这些神经元的活动之间的联系并没有被证实。

团队实现的几种实验方法研究多巴胺神经元是否参与了post-ingestive学习他们发现。他们的结论提供具体的证明。

“这项研究的一个重要组成部分是发现多巴胺神经元参与了这个新的学习过程,“鲁伊·科斯塔说,这项研究的资深作者。

团队不仅能够证明这些神经元敏感post-ingestive信号,而且他们的活动是必要的学习发生。和完成情况,最后一个实验测试了神经元是否影响肝的分支迷走神经。同样,答案是肯定的:分支被切断时,神经元的反应post-ingestive信号明显减少。

特别是为什么多巴胺神经元,是学习过程的一部分吗?“多巴胺神经元响应奖励,例如,当一个甜蜜的治疗达到我们的舌头,“哥解释说。“这项研究表明,这些神经元也激活当食物到达胃和小肠。此外,我们表明,多巴胺的激活神经元当营养物质到达肠道food-seeking驾驶行为是至关重要的。”

更大的图景

在一起,研究结果揭示了小说学习process-orchestrated之间消化系统和大脑迫使动物寻找食物他们从未真正尝过。这证明了潜意识过程控制行为的能力。

Oliveira-Maia认为这项工作提供了基本了解独特的进食行为的模式出现。虽然可能没有直接的临床应用,他认为这个工作最终是相关的理解和治疗eating-related肥胖等疾病。“这是非常早期的说出将来自这个工作。不过,灵感对于多巴胺受体和肥胖之间的关系是一个大的一部分,我们为什么做这项工作首先,”他总结道。