一项最新研究揭示了一组特定的神经元,当被激活时可以触发类似冬眠的状态。这个发现可能对解决肥胖、心脏代谢疾病等相关问题具有重要意义,甚至可以增强长期宇航任务。研究团队发现这些神经元在管理脑-心-肠连接中发挥着关键作用。
来自乔治亚州立大学的研究人员发现了一组独特的神经元,这些神经元控制脑-心-肠轴,并可以被激活以诱导冬眠样的低代谢状态。这一发现可能在肥胖、心血管健康和太空探索等多个科学领域具有广泛应用。
研究结果记录在期刊Nature Metabolism上。
乔治亚州立大学神经科学专家、乔治亚研究联盟(GRA)杰出研究员埃里克·克劳斯教授主持了这项研究。他与佛罗里达大学和费城莫奈尔化学感官中心的研究人员进行了合作。
克劳斯解释道:“我们确定了一组位于颅底附近的神经元,它们将肠道和心脏的机械拉伸感传递到大脑。当我们激活这些神经元时,似乎会模拟饱腹感或血压升高的感觉。激活这些神经元会导致进食减少,以及血压、心率和整体代谢的降低。”
在研究过程中,团队发现持续、同时激活这些小鼠的神经元可诱导一种类似动物冬眠的昏睡状态,其特征是心输出量、体温和能量使用减少。
克劳斯指出:“我们的研究表明,反复刺激这些神经元会导致体重减轻和低代谢状态,而不会引发通常与慢性压力相关的焦虑症状。这改变了我们对身体如何与大脑沟通的理解,以及其对生理和行为的重大影响。”
研究人员利用一种叫做化学遗传兴奋的技术来激活这一组神经元。通过操纵迷走神经感知神经元中的催产素信号,他们可以评估对各种感官功能的影响。
催产素,通常被称为“爱情荷尔蒙”,影响我们与他人的互动。克劳斯提到,研究表明催产素可能也会影响这些神经元,从而影响我们对自我的感觉,类似于我们所称的“直觉”或“心痛”。
他进一步建议,激活这些神经元可以作为一种治疗方法,用于减肥,而不会产生低代谢或与压力相关的长期副作用。
研究人员相信这一发现可能会推进心脏代谢疾病的潜在治疗,并延长寿命。昏睡的概念也正在被研究,以便在生物医学疗法中的潜在应用,以及为了延长宇航旅行减少宇航员的代谢率。
合著者、莫奈尔化学感官中心的研究员吉约姆·德·拉尔提格对利用迷走神经的治疗能力的基础性步骤表示兴奋。
德·拉尔提格表示:“我们利用了身体固有的节能机制。通过激活这些神经元,我们可以启动哺乳动物体内一种古老的生存策略。如果我们能够管理身体的能量使用开关,那么潜在的健康益处将是巨大的。”
乔治亚州立大学研究团队的副教授安妮特·德·克洛特强调,这项研究为在没有不良焦虑相关影响的情况下减少食物摄入、体重和血压提供了新策略。
德·克洛特补充道:“这一发现可能为开发利用身体-大脑沟通来缓解压力引起的心脏代谢状况,如肥胖和高血压,开辟新的方法。”
研究团队最近还获得了340万美元的资助来自国家卫生研究院,以进一步推进调查工作。
乔治亚州立大学研究与经济发展的临时副校长唐纳德·哈梅尔伯格表示:“我们的GRA杰出研究员因其卓越的视野和技能而受到认可。这一最新突破标志着这些学者为我们的大学和更广泛社区所做出的研究卓越贡献。”