《自然》子刊揭秘:自律新篇章!科学家发现“运动偏好”神经元,或可助力一键选择健康运动而非零食诱惑

更新时间 2024-08-12 15:29:51

近期,苏黎世联邦理工学院的科学团队在《自然·神经科学》杂志发表论文,研究者们发现调控运动/美食的下丘脑分泌素/食欲素神经元(HON),可以让小鼠在美食面前仍然能够坚定地抵抗住诱惑、选择去跑步。

 

论文题图

食欲素(Orexin),与多巴胺、血清素等物质一样,是我们大脑中存在的一百多种信号物质之一,不过食欲素的发现时间比较晚,因此我们对它的了解还不充分。

以前有很多学者试图用多巴胺来解释饮食和运动的问题,因为饮食和运动期间大脑都会释放多巴胺,但是什么让脑子做出二选一的决策呢?

研究者设计了一个实验,在一个八臂迷宫的终点设置不同的条件,让小鼠做选择。选项包括一个跑轮、一个没见过的新物品、一只不认识的小鼠、水、有光区域、无光区域、食物,剩下的一臂留空或者放上适口食物(HPF)。

这里选择的HPF是草莓奶昔。又甜又香又丝滑(也就是说糖和脂肪都管够),小鼠,和人类一样有品位。现在来看看小鼠的选择吧。

在没有奶昔的一般条件下,小鼠主要是在吃饭和跑轮运动里二选一。当把奶昔加入选项,小鼠就会积极地跑去吃奶昔。没毛病,有好吃的谁吃你那标准鼠粮。

但是令人敬佩的是,即使不限量美味奶昔摆在眼前,小鼠仍旧没有忘记运动,在跑轮上消耗的时间和在迷宫里活动的总里程,与没奶昔吃的时候并没有区别。

即使美食在前,小鼠也不忘跑步

好厉害的小鼠,我有这个意志力,什么做不成。研究者给小鼠的这种行为命名为抵抗诱惑的自愿运动(TRVE)。

那么食欲素在这个过程中有什么作用呢?

研究者给小鼠腹腔注射了食欲素受体拮抗剂ALMO,它能同时拮抗人类和小鼠都具有的两种食欲素受体。

注射ALMO后,小鼠的“意志力”严重被干扰了,美味奶昔的存在大大减少了小鼠去跑轮“锻炼”时间,而小鼠总活动里程没有影响。

使用药物消融相关的下丘脑分泌素/食欲素神经元(HON),也具有类似的效果。

有趣的是,研究者发现,ALMO小鼠每次去跑轮运动的持续时间和距离是没有减少的,只是减少了选择去跑轮的次数;同时,选择去奶昔的次数增加了,但小鼠每次的持续进食时间和进食量是没有变化的。单独只有跑轮或者奶昔的时候,ALMO不影响小鼠相关的活动。

也就是说,ALMO的作用是让小鼠在美食运动二选一的时候,更倾向于选美食。

研究者发现,食欲素1型受体拮抗剂SB-334867具有ALMO类似的效果,但食欲素2型受体拮抗剂MK-1064对TRVE的影响不大。不过同时应用这两种抗体,可以展现出非常强的类ALMO效果,看来这两种受体之间存在协同作用。

由于相关的受体和神经通路在人类中也是存在的,研究者猜测,食欲素也是人类做出运动美食抉择的关键。这可以观察因发作性睡病先天缺乏食欲素的人,或者因失眠接受食欲素阻断治疗的人。

如果这一猜测成立,那么通过食欲素让人提起劲去锻炼也不是做梦了……球球了,整快点吧!


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参考资料:

[1]https://www.nature.com/articles/s41593-024-01696-2

[2]https://www.myscience.org/en/news/2024/sport_or_snack_how_our_brain_decides-2024-ethz