食物對于生存至關重要，動物已經(jīng)形成了強大的生理機制，可以控制攝食行為和尋找食物。洛克菲勒大學的科學家們現(xiàn)在已經(jīng)確定了老鼠海馬中的一組神經(jīng)元，這些神經(jīng)元可以阻止進食，但也可以調節(jié)與食物有關的記憶。

洛克菲勒大學的調查結果暗示，通過培訓，人們可以學會改變與食物的關系。“這些細胞使動物免于暴飲暴食，”主要作者Estafania Azevedo博士評論道。“它們似乎使得食物的回報更少，從這個意義上說，正在調整動物與食物的關系......我們的研究表明，參與認知加工和記憶形成的大腦區(qū)域會影響攝食行為。因此，通過培訓，人們可能會學會改變與食物的關系。“

Azevedo及其同事在相應作者Jeffrey M. Friedman博士的實驗室工作，他們在題為“ Drd2海馬神經(jīng)元在依賴于背景的食物攝入中的作用 ”的論文中報道了他們的發(fā)現(xiàn)。

科學家歷來認為喂養(yǎng)是與生存相關的本能過程，但是持續(xù)的研究表明，大腦可能會根據(jù)動物的生理需要指導動物是否進食或拒絕進食。“大腦中特定的神經(jīng)元群體通過整合一系列相關的感覺和激素信號來控制食物攝入和能量平衡，從而協(xié)調適應性行為反應。”

我們知道人類可以有意識地決定不吃，即使他們餓了，例如，在與朋友聚餐之前挽救他們的食欲。研究表明，動物也可能在其攝食行為中采用認知過程，研究發(fā)現(xiàn)海馬神經(jīng)元(一個與記憶有關的大腦區(qū)域)的變化可以改變攝食行為。作者寫道：“最近，一些研究小組也表明，海馬功能障礙可以改變喂養(yǎng)行為。”

因此，過去的經(jīng)歷可能會影響動物的進食動力，而這可能是由海馬體控制的。然而，正如洛克菲勒大學團隊進一步指出的那樣，“這些和其他大腦區(qū)域整合相關的，以前的經(jīng)驗和環(huán)境線索來調節(jié)喂養(yǎng)和使動物能夠有效地定位食物的神經(jīng)過程在很大程度上是未知的...我們對神經(jīng)的了解負責調節(jié)海馬攝食的機制尚不完整，特定神經(jīng)細胞群在這些過程中的作用尚未完全闡明。“

作者設計了一系列小鼠研究，以確定一餐的呈現(xiàn)是否可以激活特定的海馬神經(jīng)元組，如果是，則評估這些神經(jīng)元是否在攝食行為和記憶中發(fā)揮作用。“我們假設食物的外觀特征(外觀，味道，氣味或卡路里)可能激活海馬神經(jīng)元并構成對這頓飯的記憶。”

使用包括PhosphoTrap技術的方法，可以根據(jù)特定神經(jīng)群體的活化狀態(tài)的變化實現(xiàn)基因表達的分子譜分析，他們發(fā)現(xiàn)食物提示激活了表達多巴胺受體2的海馬神經(jīng)元特異性亞群(D2R) )。這些初步結果表明hD2R神經(jīng)元被視覺線索和可能與食物存在相關的嗅覺線索激活。

“我們的發(fā)現(xiàn)是hD2R神經(jīng)元的激活狀態(tài)被與食物相關的感覺線索改變，并且這些神經(jīng)元可以調節(jié)食物攝入，這提高了這些神經(jīng)元可能在將食物與特定環(huán)境聯(lián)系起來的記憶編碼中起作用的可能性。 ，“科學家寫道。“這些數(shù)據(jù)促使我們評估這些神經(jīng)元是否可以調節(jié)食物攝入量，并可能調節(jié)感官線索與食物位置的關聯(lián)。為了研究這一點，我們測試了在關聯(lián)食物和空間位置的記憶編碼過程中操縱hD2R神經(jīng)元的活動是否可以調節(jié)后續(xù)行為(指示對該記憶形成的影響)。

他們在小鼠模型中的實驗發(fā)現(xiàn)抑制hD2R神經(jīng)元增加了食物攝入量，而刺激神經(jīng)元導致動物進食較少。“這些細胞使動物免于暴飲暴食，”阿澤維多說。“從某種意義上講，它們似乎使得食物的回報更少，而且正在調整動物與食物的關系。”

知道在哪里找到食物對于野生動物很重要，幸運的是，大腦非常有效地記住了過去食物來源的位置。在隨后的一組測試中，研究人員調查了hD2R神經(jīng)元是否也在位置食物記憶中起作用。他們發(fā)現(xiàn)，當小鼠在含有食物的環(huán)境中移動時，當它們刺激hD2R神經(jīng)元時，動物隨后不太可能隨后返回到食物先前所在的區(qū)域。刺激神經(jīng)元以某種方式減少了動物對先前食物位置的記憶。

“食物和地點之間的心理聯(lián)系對于生存至關重要，這些聯(lián)系的力量受到體驗獎勵的調節(jié)，”Azevedo評論道。“因為hD2R神經(jīng)元影響動物與食物的關系，它最終也會影響這些聯(lián)系。”

進一步的測試表明，hD2R神經(jīng)元接收來自內嗅皮層(LEC)的輸入，這是處理感覺信息的大腦區(qū)域，然后將信息發(fā)送到涉及喂養(yǎng)的隔膜區(qū)域(SA)。研究人員指出，綜合數(shù)據(jù)“表明hD2R神經(jīng)元可通過向SA投射來減少饑餓動物的食物攝入量”。

“總之，我們表明hD2R神經(jīng)元是LEC> hD2R>調節(jié)食物攝入的隔膜電路的重要細胞成分，”他們總結道。“hD2R細胞感知營養(yǎng)狀態(tài)并調節(jié)攝食行為以及將食物與特定位置聯(lián)系起來的記憶。”

研究小組得出結論，動物能夠產(chǎn)生持久的食物位置記憶具有重要的適應性意義，因為更強的記憶會增加在先前發(fā)現(xiàn)食物的地區(qū)成功覓食的機會，從而減少與不必要的覓食相關的能源消耗。“我們的數(shù)據(jù)表明，新發(fā)現(xiàn)hD2R神經(jīng)元的激活與這種記憶強度的降低有關。這進一步表明，雖然hD2R神經(jīng)元減少了這種關聯(lián)，但其他途徑必須強化它。“

他們還承認，hD2R神經(jīng)元使用的機制及其與食物位置關聯(lián)編碼的聯(lián)系尚不清楚，可能與動機狀態(tài)，學習或獎勵偏好或空間導航有關。“一個有趣的可能性是，這些海馬集合形成了一個網(wǎng)絡，可以將食物攝入的調節(jié)耦合到食物的地方記憶，作為使動物能夠開始特定行為的系統(tǒng)的一部分，”他們提出“......動機的可能變化可能會影響記憶回憶，這些對動機和記憶回憶的可能影響將成為未來研究的主題。