研究人員展示了大腦如何評(píng)估和預(yù)測(cè)身體的生理狀態(tài)

內(nèi)感受是生理狀態(tài)的自我意識(shí);這就是動(dòng)物和人類知道自己餓或渴的方式，以及他們知道什么時(shí)候吃飽喝足的方式。但大腦如何準(zhǔn)確估計(jì)身體狀態(tài)并對(duì)其做出反應(yīng)仍不清楚。在發(fā)表在《神經(jīng)元》雜志上的一篇論文中, 貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心 (BIDMC) 的神經(jīng)科學(xué)家對(duì)這一過(guò)程提出了新的見(jiàn)解，證明大腦中稱為島葉皮層的區(qū)域協(xié)調(diào)了來(lái)自身體的信號(hào)如何被解釋和采取行動(dòng)。這項(xiàng)工作代表了了解內(nèi)感受的神經(jīng)基礎(chǔ)的第一步，這反過(guò)來(lái)又可以讓研究人員解決飲食失調(diào)、肥胖、吸毒成癮和許多其他疾病的關(guān)鍵問(wèn)題。

BIDMC 內(nèi)分泌學(xué)、糖尿病和新陳代謝科首席研究員、哈佛醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)副教授 Mark Andermann 博士及其同事使用他的實(shí)驗(yàn)室在 BIDMC 開(kāi)發(fā)的小鼠模型記錄了數(shù)百個(gè)個(gè)體的活動(dòng)島葉皮層中的腦細(xì)胞來(lái)確定饑餓的動(dòng)物進(jìn)食時(shí)到底發(fā)生了什么。

研究小組觀察到，當(dāng)小鼠數(shù)小時(shí)未進(jìn)食時(shí)，島葉皮層神經(jīng)元的活動(dòng)模式反映了當(dāng)前的饑餓程度。隨著老鼠進(jìn)食，這種模式會(huì)在數(shù)小時(shí)內(nèi)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉从筹柛垢械男履Ｊ?。?dāng)老鼠看到一個(gè)預(yù)測(cè)食物即將供應(yīng)的視覺(jué)提示時(shí)——類似于一個(gè)人看到食品廣告或餐館標(biāo)志——島葉皮層似乎在幾秒鐘內(nèi)模擬未來(lái)的飽足狀態(tài)，然后返回到與食物相關(guān)的活動(dòng)模式饑餓。這些發(fā)現(xiàn)為人類研究提供了直接支持，這些研究假設(shè)島葉皮層參與想象或預(yù)測(cè)我們?cè)谶M(jìn)食或飲水后的感受。

“就好像島葉皮層正在短暫地估計(jì)或模擬進(jìn)餐的生理后果，”安德曼實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員、第一作者 Yoav Livneh 博士說(shuō)。“當(dāng)饑餓時(shí)，這將是對(duì)飽腹感的模擬。但是當(dāng)考慮是否在沒(méi)有饑餓的情況下進(jìn)食時(shí)，例如在大餐后吃甜點(diǎn)時(shí)，這將是對(duì)暴飲暴食后果的模擬。我們?cè)谶@篇論文中假設(shè)當(dāng)島葉皮層活動(dòng)從反映當(dāng)前身體狀態(tài)的模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉从澄磥?lái)飽腹?fàn)顟B(tài)的模式時(shí)，這種轉(zhuǎn)變的大小實(shí)際上預(yù)示著吃食物會(huì)有多大的回報(bào)。

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