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杏耀平台新官网:谁操控饥饿的慾望? 中研院破解脑内迴路之谜…助忧郁症、厌食症研究

谁操控饥饿的慾望? 中研院破解脑内迴路之谜…助忧郁症、厌食症研究

▲分生所林书苇助研究员、第一作者芭雅希、本院分生所曹昌晖博士(左至右),手持瓶子为实验室里饲养的果蝇设备 。

是谁操控你饥渴的慾望?中央研究院团队解密果蝇脑中的神经迴路,首次发现一种名为leucokinin的神经传导物质,透过调控不同的脑神经元,影响果蝇进行觅水或觅食行为,解开了渴、饿讯号在脑中相互作用的神经机转,有助于了解更複杂的人脑。

分子生物研究所助研究员林书苇表示,当人们口渴与肚子饿的时候,脑中会产生一种无形的驱力,让我们想喝水或吃东西,心理学上称这样的内在驱力为「动机」。果蝇和人一样,行为受到渴和饿的调控,果蝇只有在渴的时候会去寻找水源,只有在饿的时候对食物有反应。动机系统在脑迴路中究竟是以什幺样的形式存在、如何控制我们的行为、影响我们对外界刺激的反应,迄今仍是未解之谜,必须先找出与动机系统有关的神经元及脑迴路。

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▲果蝇脑中的饿迴路。

国际研究生学程博士生芭雅希(Bhagyashree Senapati)针对研究指出,果蝇大脑里的LHLK神经细胞释放的leucokinin,同时是渴与饿的讯号。当果蝇口渴时,由于渴神经元 ( PPL1-γ2α′1、PAM-β′2a)属于抑制性的神经细胞,像一道关闭的门,会抑制觅水行为,但leucokinin能抑制它们的活性,产生负负得正效果,打开通道,促使果蝇追寻与水有关的气味。

▲果蝇脑中的渴迴路。

当果蝇饥饿的时候,leucokinin也会被释放,此时则是活化另一群饿神经元 (PAM-β′2mp),驱动果蝇进行觅食行为,寻找与食物有关的气味。为什幺饿的果蝇不会去找水喝?因为大脑会释放另外两种神经传导物质-血清素(serotonin) 和dNPF,作用是抵销leucokinin对渴神经元的抑制,致使渴神经元持续抑制觅水行为。

林书苇指出,本次研究破解了果蝇大脑渴、饿神经细胞的神经迴路与交互作用,也代表口渴与饥饿的动机并非单纯有一群神经细胞负责渴讯号,另一群神经细胞负责饿讯号;而是透过多种神经传导物质的合作、竞争,去调控不同的脑神经元,使得觅水行为只在渴的时候出现,而不会在饥饿的时候产生,使果蝇能够依据生理需求做出正确的觅食抉择。

▲实验室里饲养的果蝇。

然而,为什幺渴的果蝇不会去找食物?除了leucokinin之外,是否还有其他的渴、饿讯号去调控?研究团队将持续破解大脑的神经迴路机制。林书苇表示,人类许多神经疾病,如忧郁症、厌食症、成瘾症等,都和脑内的动机系统有关。相较于人脑有1000亿颗神经细胞,果蝇的大脑只有10万个神经细胞,功能却一应俱全。本研究利用果蝇探讨渴、饿讯号在脑迴路中的运作,盼找出果蝇大脑中与动机有关的神经迴路机制与神经传导物质,有助于了解更複杂的人脑,为相关疾病找出成因及可能的治疗方式。

▲分生所助研究员林书苇、第一作者芭雅希、分生所博士曹昌晖(左至右)。

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