为何饭后想吃零食？Nature子刊首次发现了专门寻找食物的细胞

　　

摘要

• 加州大学洛杉矶分校的研究人员进行的一项新研究首次发现，小鼠大脑中与恐慌有关的部分中存在寻找食物的细胞，而与进食无关。

• 激活一组选择性的这些细胞，使小鼠对活的和非猎物的食物“紧追不舍”，并表现出对高脂肪食物的强烈渴望，以至于小鼠忍受足部电击来获得这些食物，这是饱腹小鼠通常不会做的。

• 如果这一发现适用于同样携带这些细胞的人类，那么这一发现可能有助于解决能够规避“如何吃、吃什么、什么时候吃”的正常饥饿压力的回路。

那些发现自己在饱餐一顿后不久就在冰箱里翻找零食的人可能有过度活跃的寻找食物的神经元，而不是过度活跃的食欲。

加州大学洛杉矶分校的心理学家在小鼠的大脑中发现了一个回路，使它们渴望食物并寻找食物，即使它们不饿。当受到刺激时，这一细胞群促使小鼠积极觅食，并更喜欢巧克力等脂肪含量高、令人愉悦的食物，而不是胡萝卜等更健康的食物。

人类拥有相同类型的细胞，如果在人类中得到证实，这一发现可能为理解饮食失调提供新的方法。

这篇发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的报告首次在小鼠脑干中发现了专门寻找食物的细胞，这些细胞通常与恐慌有关，而与进食无关。

“我们正在研究的这个区域被称为PAG，它位于脑干中，在进化史上非常古老，正因为如此，它在人类和小小鼠之间的功能相似，尽管我们的发现令人惊讶，但寻找食物根植于大脑如此古老的部分是有道理的，因为觅食是所有动物都需要做的事情。”加州大学洛杉矶分校心理学副教授、通讯作者Avishek Adhikari说。

Adhikari研究恐惧和焦虑如何帮助动物评估风险并最大限度地减少对威胁的暴露，他的团队在试图了解这个特定部位如何与恐惧有关时发现了这一发现。

“整个PAG区域的激活会导致小鼠和人类产生剧烈的恐慌反应。但是，当我们选择性地只刺激这种称为vgat PAG细胞的特定PAG神经元簇时，它们并没有改变恐惧，而是引起觅食和进食，”Adhikari说。

研究人员将一种经过基因改造的病毒注入小鼠大脑，使脑细胞产生一种光敏蛋白。当激光通过光纤植入物照射到细胞上时，这种新的蛋白质将光线转化为细胞内的电神经活动。加州大学洛杉矶分校研制的微型显微镜贴在小鼠的头上，记录下了细胞的神经活动。

当受到激光刺激时，vgat PAG细胞会发射并刺激小鼠，让它去追逐活蟋蟀和非猎物食物，即使它刚刚吃了一顿大餐。刺激还诱导小鼠跟随非食物的移动物体——比如乒乓球，尽管它没有试图吃掉它们，并且还促使小鼠自信地探索其围栏内的一切。

Adhikari说:“结果表明，以下行为更多地与欲望有关，而不是饥饿。”“饥饿是令人厌恶的，这意味着小鼠通常会尽量避免感到饥饿。但它们寻找这些细胞的激活，这表明该回路并没有引起饥饿。相反，我们认为这个回路导致了对高回报、高热量食物的渴望。即使在不饿的情况下，这些细胞也会导致小鼠吃更多的高热量食物。”

拥有活化的vgat PAG细胞的饱足小鼠非常渴望高脂肪食物，它们愿意忍受足部电击来获得这些食物，而饱足小鼠通常不会这样做。相反，当研究人员注射了一种病毒，这种病毒可以产生一种蛋白质，在光照下抑制细胞的活动，即使小鼠非常饿，它们也会减少觅食。

“当这个回路活跃时，小鼠在厌恶的直接后果面前表现出强迫性进食，当它不活跃时，即使它们饿了也不去寻找食物。这个回路可以绕过正常的饥饿压力，比如吃什么、吃什么以及什么时候吃。”“基于这些发现，我们正在进行新的实验，并了解到这些细胞诱导小鼠食用高脂肪和含糖食物，而不是蔬菜，这表明这种回路可能会增加垃圾食品的摄入量。”加州大学洛杉矶分校的博士后Fernando Reis说，他做了论文中的大部分实验，并提出了研究强迫性饮食的想法。

和小鼠一样，人类脑干中也有vgat PAG细胞。如果一个人的这个回路过度活跃，他们可能会在不饿的时候通过进食或渴望食物来获得更多的奖励。相反，如果这个回路不够活跃，他们可能会减少与进食有关的快乐，这可能会导致厌食症。如果能在人类身上发现，这种寻找食物的回路可能会成为治疗某些饮食失调症的靶点。