大脑中的胰岛素会影响多巴胺的水平

　　

   

   

鼻内胰岛素诱导纹状体[11C] raclopride结合电位升高，这表明突触多巴胺水平降低。?IDM

在人脑中，胰岛素激素也作用于奖赏系统中最重要的神经递质多巴胺。德国糖尿病研究中心(DZD)的研究人员在Tübingen上证实了这一点。胰岛素会降低大脑特定区域(纹状体*)的多巴胺水平，纹状体负责调节奖赏过程和认知功能等。这种相互作用可能是大脑调节葡萄糖代谢和饮食行为的重要驱动因素。这项研究已经发表在《临床内分泌与代谢杂志》上。 

在世界范围内，越来越多的人患有肥胖症和2型糖尿病。研究表明，大脑在这些疾病的发生中扮演着重要的角色。多巴胺是奖励系统中最重要的神经递质。胰岛素激素在进食后释放，调节人体的新陈代谢(体内平衡系统)。这两个系统如何相互作用还不清楚。然而，这些系统的变化与肥胖和糖尿病有关。在目前的研究中，来自Tübingen大学Helmholtz Zentrum München糖尿病研究和代谢疾病研究所(IDM)的研究人员(DZD的合作伙伴)和Tübingen大学医院(Innere IV，主任:安德烈亚斯·比肯菲尔德教授)研究了这两个系统如何在大脑的奖赏中心——纹状体中具体地相互作用。

“我们的饮食行为是由奖赏系统和体内平衡系统之间的相互作用调节的。研究表明，胰岛素也在大脑中由多巴胺驱动的奖赏中心起作用。研究还表明，肥胖会导致大脑信号的改变，对全身的葡萄糖代谢产生负面影响，”第一作者斯蒂芬妮·卡尔曼说道。“我们现在想要破译人类这两个系统之间的相互作用，并找出胰岛素是如何调节多巴胺系统的。”

为此，10名健康、体重正常的男性通过鼻喷雾剂接受胰岛素或安慰剂(随机、安慰剂对照、盲交叉研究)。当胰岛素通过鼻子被吸收时，它直接到达大脑。为了研究胰岛素和多巴胺之间的相互作用，研究人员使用了一种独特的测量技术:他们结合磁共振成像来评估大脑功能活动和正电子发射断层扫描来评估多巴胺水平。

研究分析表明，鼻内注射胰岛素降低了多巴胺水平，并导致大脑网络结构的改变。该研究的最后一位作者马丁·亨尼教授总结了研究结果，他说:“这项研究为我们提供了直接证据，说明进食后大脑信号是如何以及在哪里触发的，比如胰岛素释放和奖励系统相互作用。”“我们能够证明胰岛素能够降低正常体重的人纹状体中的多巴胺水平。多巴胺水平的胰岛素依赖性变化也与全脑网络的功能连接变化有关。这一系统的改变可能是肥胖和相关疾病的重要驱动因素。”

在进一步的研究中，研究人员希望调查在肥胖或糖尿病参与者中多巴胺和胰岛素相互作用的变化。这些人的大脑经常出现胰岛素抵抗。因此，研究人员假设这种抵抗阻止了奖赏中心由胰岛素诱导的多巴胺水平的正常调节。在进一步的研究中，他们希望通过行为和/或药物干预来恢复胰岛素在大脑中的正常作用。

纹状体属于人类大脑，是基底神经节的一部分。它是各种神经通路和控制回路的中心连接点，参与动机、奖励、情绪、运动行为和许多认知功能的相互作用。