一组研究人员在大脑中发现了一种专门用于食物的记忆系统,揭示了其在暴食和与饮食相关的肥胖中的重要作用。他们确定了一组特定的神经元,这些神经元在小鼠的大脑中保留与糖和脂肪相关的记忆,这显著影响了它们的饮食行为和体重。
我们的回忆能否影响我们的饮食模式和消费量?来自莫奈化学感官中心的一项开创性研究自信地得出了“是”的结论。由莫奈的副成员吉约姆·德拉尔蒂格博士进行的这项研究成功地确定了大脑的以食物为中心的记忆系统及其与暴食和饮食引起的肥胖之间的关联。
在《自然代谢》上发表的一份报告中,研究团队详细描述了小鼠大脑中存储与糖和脂肪相关记忆的特定神经元群体,这对它们的食物摄入和体重产生深远的影响。“在当今社会,我们不断受到广告和环境信号的轰炸,这些信号触发关于令人愉悦的食物经历的记忆,”德拉尔蒂格博士说道。“我们已经分离出海马体内一组特定的神经元,这些神经元不仅有助于形成这些与食物相关的记忆,还影响我们的饮食行为。这种联系可能会对体重和代谢健康产生重大影响。”
这些神经元编码营养丰富的食物的来源,提供了一种“记忆痕迹”,尤其是对于糖和脂肪。当这些神经元被抑制时,小鼠在记忆与糖相关的经历方面能力降低,导致糖摄入量减少,甚至在通常会导致体重过度增加的饮食中也能防止体重增加。相反,重新激活这些神经元增强了与食物相关的记忆,导致摄入量增加,展示了食物记忆如何决定饮食习惯。
这些发现引入了两个新概念:第一,大脑中特定的神经元负责存储关于食物的记忆;第二,这些记忆直接影响我们的食物摄入量。“尽管回忆愉快的食物经历是常见的,但一般认为这样的记忆对实际饮食行为影响很小,”德拉尔蒂格博士解释道。“最令人惊讶的发现是,抑制这些神经元可以阻止体重增加,即使饮食高脂肪和高糖。”
经常被忽视的记忆影响
记忆通常不会被视为食物摄入的重要驱动力;然而,这项研究清晰地展示了记忆与代谢之间的联系。这一发现和其他记忆研究的不同之处在于其对代谢健康的重要性。移除小鼠海马体中的糖敏感神经元不仅会干扰记忆,还会减少糖的消费并防止体重增加,即使在高糖饮食中也是如此。这为与记忆相关的某些大脑电路与代谢健康之间建立了直接联系,而这个关系在肥胖研究中大多被忽视。
“海马记忆系统的进化是为了帮助动物寻找并记住生存所需的重要食物来源,”首席作者、宾夕法尼亚大学德拉尔蒂格实验室的博士生杨明鑫表示。“在我们当前的世界,食物丰富,线索随处可见,这些记忆电路可能会被激活,促使暴食并导致肥胖。”
独立但特定的电路
另一项重要发现表明,食物相关的记忆是高度特定的。仅对糖反应的神经元编码和影响与糖相关的记忆,而那些因脂肪而被触发的神经元则专注于脂肪。这些神经元不会改变与其他活动相关的记忆,例如与食物无关的空间记忆。
“这些电路的特异性很有趣,”德拉尔蒂格博士指出。“这强调了大脑如何精确地将食物与行为反应联系起来,使动物能够区分其环境中不同的营养来源。”我们拥有独特的神经元,专门为脂肪丰富和糖丰富的食物编码记忆。这种分离可能是因为在自然界中,食物很少同时含有脂肪和糖,研究人员提出。
应对肥胖的潜在策略
这项研究所获得的知识可能会导致应对过度饮食和肥胖的新策略。通过集中于海马记忆回路,有可能打断促使摄入不健康、高热量食物的记忆触发。
“这些神经元在将感觉输入与食物消费联系起来方面起着至关重要的作用,”德拉尔蒂格博士强调。“考虑到它们影响记忆和代谢的能力,它们代表了我们在食物丰富的环境中肥胖干预的有希望的靶点。”
这项联合研究包括宾夕法尼亚大学和南加州大学的贡献,获得了美国国立卫生研究院和美国心脏协会的资助。