解开大脑的奖励回路

对某些人来说，巧克力蛋糕可能会引发一些通常与非法药物相关的快感。宾夕法尼亚大学生物学家的一项新研究提供了对这种联系的一些见解，揭示了大脑如何响应食物和药物等奖励的新信息。

在本周出版的“神经元”杂志上，由助理教授J. Nicholas Betley，博士后研究员Amber L. Alhadeff以及艺术与科学学院的研究生Nitsan Goldstein领导的研究小组表明，在小鼠中，食用食物会降低神经元的活动，这些神经元通过与酒精和药物不同的途径发出大脑中的饥饿信号，而酒精和药物同样可以作为食欲抑制剂。然而研究还表明，触发多巴胺令人愉快释放的电路与饥饿神经元的活动相互联系，这表明药物和酒精不仅可以劫持大脑的奖励回路，还可以劫持那些负责发出饥饿信号的人，从而创造一种行为这加强了自己。

“奖励的信号，无论是食物还是药物，通过不同的途径进入大脑，”该作品的资深作者Betley说。“但是一旦他们进入大脑，他们就会在下丘脑饥饿神经元和奖励神经元之间建立一个互联的网络。可能是药物不仅通过增加多巴胺峰值而且通过降低饥饿神经元的活动来增强感觉不好。”

随着对这些途径的更深入了解，研究人员表示他们的研究结果可以为创造更有效的减肥药物甚至成瘾疗法提供信息。

Betley及其同事的工作先前已经证明，将任何类型的常量营养素(任何含有卡路里的食物)注入老鼠体内都会降低AgRP神经元的活性，这会导致与饥饿相关的不愉快感受。胃告诉大脑消耗食物的信号沿着所谓的迷走神经传播。

对于同样具有热量的酒精是否可以引发同样的效果感到好奇，他们发现即使迷走神经通路被破坏，它也会在小鼠体内发挥作用。

“如果我们切断这条高速公路，高热量和有益的食物如脂肪就不能再向饥饿的神经元发出信号，但乙醇可以，”Alhadeff说。

该团队接下来尝试用可卡因，尼古丁和安非他明做同样的事情，这些药物已被证明具有食欲抑制活性，并且发现了同样的事情。该团队表示，这是第一次证明非营养素可以持续调节AgRP神经元。

“令人兴奋的是，结果表明，如果某人正在减肥，可以利用药理学机制减少这些神经元的活动，从而减轻饥饿感，”Alhadeff说。

知道酒精和药物也会引发多巴胺的释放，多巴胺是一种与“奖励”感觉有关的神经递质，也与成瘾有关，研究小组观察到多巴胺神经元活动与AgRP神经元活动减少同时增加。

他们追随那条线索。研究人员利用一种可以激活AgRP神经元而不会剥夺动物食物的技术，探索这些饥饿神经元如何影响多巴胺信号传导。在没有食物奖励的情况下，他们发现多巴胺神经元对AgRP神经元激活的反应很小。但当饲喂具有活性AgRP的动物时，多巴胺的激增甚至高于正常情况，没有活化的AgRP神经元。换句话说，当动物饥饿时，AgRP神经元使食物更“有益”。

“我们惊讶地发现这些AgRP神经元似乎是多巴胺神经元的信号，但我们无法检测到这种情况，直到动物获得奖励，”Goldstein说。“这表明间接或调节循环介导了大脑中饥饿和奖赏神经元之间的相互作用。”

当动物接受一种药物，如尼古丁时，也会发生同样的事情。

继续前进，研究小组正在调查来自酒精和药物与食物的奖励信号之间的差异，以及解开他们在多巴胺神经元和AgRP神经元之间揭示的联系。使用复杂的新技术，他们还将研究单个神经元，看看他们观察到的效果是否是由于大脑中小的神经元亚群的活动。

如果他们成功地确定了可以针对这些相关电路的新的可药物途径，Betley说它会受到欢迎，因为许多目前可用的减肥药具有令人不快的副作用，如恶心。

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