經典實驗表明胃脹氣會抑制進食和飲水，其中的信號傳導涉及迷走神經和脊髓傳入神經。消化道被顱底神經和脊髓傳入神經廣泛支配，這些傳入神經將感覺信息傳遞到孤束後腦核（NTS）。
孤束核是一個位於延髓背側、包繞於孤束周圍的Y字形柱狀核團，是心血管反射、呼吸、吞嚥、嘔吐、胃腸反射的初級調節中樞。
研究表明NTS投射至臂旁核（PB），該腦區廣泛支配許多與進食和飲水有關的前腦和中腦區域。這種結構使臂旁核參與機械感覺和攝食反饋控制中發揮關鍵作用。 2020年4月8日韓國國立首爾大學青年神經科學家Sung-Yon Kim在nature雜誌上發表文章揭示了控制攝食行為新的神經環路，這或許有助於治療代謝疾病提供新的研究方向。
Sung-Yon Kim主要研究壓力和飲食行為之間的關聯，其研究成果對於肥胖症的治療具有重要意義。
研究人員通過c-fos免疫熒光發現在飲水時臂旁核表達強啡肽原的神經元（下文統稱為PB-Pdyn神經元）迅速被激活。隨後通過光纖記錄系統發現在飲水過程中PB-Pdyn神經元的鈣離子水平升高，在停止飲水後鈣離子水平恢復到基礎水平。
那麼這種PB-Pdyn神經元與飲水的相關性是否具有廣泛性。進一步實驗發現無論是飲用流食，鹼性碳酸氫鹽溶液，生理鹽水等液體還是飼料等固體食物，PB-Pdyn神經元的鈣離子水平均升高，這就說明PB-Pdyn神經元飲水的相關性具有廣泛性，包含幾乎全部的攝食行為。
更有意思的是，PB-Pdyn神經元的鈣離子變化水平與飲食速度高度正相關，也就是說小鼠吃得越快，PB-Pdyn神經元的鈣離子水平增加得越多。這些結果表明PB-Pdyn神經元參與攝食。 PB-Pdyn神經元參與攝食行為是否接收來自消化道的機械感覺信號。研究人員巧妙地利用灌胃針觸摸舌頭（引起吞嚥反應）或將灌胃針插入食道（引起胃腸反應）後都能夠引起PB-Pdyn神經元強烈的反應，這說明消化道感覺信號可以傳遞到PB-Pdyn神經元。
研究人員進一步通過物理方法使胃部膨脹，類似於胃脹氣，結果發現在胃充氣時PB-Pdyn神經元產生強烈的反應，在放氣後PB-Pdyn神經元活動降低。令人意外地是，PB-Pdyn神經元活動對飲食攝入的反應並不受食物的重量、溫度、氣味的影響，這說明PB-Pdyn神經元對攝食相關的行為反應是穩定的。這些結果可以表明PB-Pdyn神經元的主要作用是整合來自消化道的機械感官信號，進一步參與攝食作用。
研究人員進一步通過在臂旁核上方埋置Grins透鏡，結合雙光子顯微鏡技術實現在飲水和攝入固體食物時觀察單個PB-Pdyn神經元的變化情況，他們發現在觀察的114個神經元中飲水可激活約82%的PB-Pdyn神經元，固體飼料可激活約75%的PB-Pdyn神經元，這兩種飲食方式存在很大的重疊。此外，在增加小鼠胃內氣體體積（類似於胃脹氣）後PB-Pdyn神經元活動也相應增強。
PB-Pdyn神經元是如何接收來自於消化道的機械感覺信號的？其中一種可能是胃腸中存在神經元直接投射到PB-Pdyn神經元，另外一種可能是在胃腸相關信號傳遞到PB-Pdyn神經元的過程中存在“中轉站”.本文基於病毒示蹤技術的結果揭示了第二種可能性。
研究人員向臂旁核注射逆向跨單突觸狂犬病毒後發現幾乎全腦都有纖維輸入到臂旁核，這就為找到“中轉站“設置了重重困難，但是三叉神經神經核和孤束後腦核的吻部和尾部輸入的最多。
而孤束後腦核這個腦區的功能與消化道反應高度相關，它接收通過三叉、面部，舌咽和迷走神經傳遞的口腔，口咽和內臟感覺信息。因此他們認為孤束後腦核充當了“中轉站“的角色，使得顱底神經節中的輸入神經元和PB-Pdyn神經元存在解剖學上的連接。這種解剖學的連接為迷走神經傳達胃擴張信號到PB-Pdyn神經元提供了極大的便利。
那麼PB-Pdyn神經元到底在攝食行為中起到了什麼作用？通過化學遺傳學技術慢性激活或光遺傳學快速激活PB-Pdyn神經元可以抑制食物和水的攝入。慢性抑制PB-Pdyn神經元可以促進對食物和水的過度攝入，這就表明PB-Pdyn神經元負向調控攝食行為。
總的來說本文發現了控制攝食行為新的神經環路,消化道將感官信息傳遞到孤束後腦核後進一步將信息傳入PB-Pdyn神經元進而負向調控攝食行為。
本文轉載自其他網站，不代表健康界觀點和立場。如有內容和圖片的著作權異議，請及時聯繫我們（郵箱：[email protected]）
