最近发现的大脑细胞跟踪进食并发出停止信号

哥伦比亚大学的研究人员已在小鼠大脑中识别出特定的神经元，这些神经元指示这些生物停止进食。

虽然已知大脑中的各种进食回路在监测食物消费中起到作用，但这些回路中的神经元实际上并不做出停止进食的最终决定。

新发现的神经元是这些回路的一部分，位于脑干，这是脊椎动物大脑最原始的部分。这一发现可能为创新的肥胖治疗铺平道路。

“这些神经元与其他与感觉饱腹感相关的神经元不同，”哥伦比亚大学瓦戈洛斯医学院的医师科学家亚历山大·内克托（Alexander Nectow）解释道，他与内克托实验室的研究助理斯里坎塔·查乌德哈里（Srikanta Chowdhury）共同进行这项研究。

“与通常仅检测我们嘴里食物的其他脑神经元不同，这些神经元独特地整合了各种信息类型及更多。”

发现于脑干的神经元

决定何时停止进食是一种常见体验。“每当我们用餐时，总有一个时刻，我们开始感到满足，最终认为，够了，”内克托说。

大脑如何决定身体何时吃饱？它采用什么机制来发出用餐结束的信号？

先前的研究已追踪到这些决策神经元位于脑干，但进一步的探索随之停止。

利用新的单细胞分析技术，内克托和查乌德哈里能够研究该脑区域，并区分以前难以识别的细胞类型。

“这种技术——空间分辨分子谱分析——使我们能够观察细胞在脑干中的位置，并了解它们的分子特征，”内克托解释道。

在检查一个已知处理复杂信号的脑干区域时，研究人员发现了以前未被识别的细胞，类似于调节食欲的神经元。“我们感到好奇，并问道，这些神经元有什么功能？”

神经元监测每一口进食

为了了解这些神经元对进食的影响，团队调整它们以便用光激活或关闭。

当神经元被光激活时，小鼠的进食量明显减少。激活的程度影响小鼠停止进食的速度。“有趣的是，这些神经元不仅仅触发立即停止；它们还帮助小鼠逐渐减少进食速度，”查乌德哈里补充道。

内克托和查乌德哈里还研究了其他进食回路和激素如何与这些神经元相互作用。他们发现，增加食欲的激素抑制了这些神经元，而一种目前在治疗肥胖和糖尿病中受到青睐的GLP-1激动剂则激活了它们。这些发现表明，这些信号帮助神经元监测小鼠的每一口进食。

“从本质上讲，这些神经元可以检测食物的存在，在嘴里和胃中感知，并解读进食过程中释放的肠道激素，”内克托详细解释。“最终，它们利用所有这些信息决定何时停止。”

虽然这些专门的神经元是在小鼠中研究的，但内克托认为它们在脑干中的位置——这一结构在所有脊椎动物中基本相似——表明人类可能也拥有类似的神经元。

“我们相信这一发现为理解饱腹感的概念、它是如何产生的以及如何利用这种感知来结束一餐提供了重要的见解，”内克托表示。“我们也希望它能够为未来的肥胖治疗铺平道路。”