看到并不相信：生物学家展示如何关闭饥饿的报警系统
想象一下，您在餐厅，饥饿，焦虑，有点烦躁等待您的食物订单到达桌面。服务器将厨房排出，托盘装满了蒸板，洪水擦过宽度。但是服务器将食物渡过距离您的另一个表，并且饥饿的令人不愉快的感觉 - 至少在你自己吃的第一件饭之前。
有一个新的研究，研究人员在宾夕法尼亚大学，已经解释了这些饥饿行为高的高位和低点背后的生物机制。虽然只是瞄准或味道食物可以暂时关闭神经元负责进食的驱动器，他们表明，如果大脑接收来自卡路里被摄取的胃的信号，神经元只能脱落。
“当这些神经元射击时，他们基本上告诉你，”你最好去食物;你挨饿，“”宾夕法尼亚州艺术与科学学院生物学系的助理教授J. Nicholas Betley说。“它们是一个敏感的警报系统。该研究最终证明的是营养素是该警报系统的主要调节因素。”
此外，Betley的团队确定给小鼠通常在消化过程中释放的激素组合显着平均了这些神经元的活性，指向潜在的治疗策略来减少暴饮暴食和肥胖。
BETLEY与博士后研究人员合作，并在该研究中与ZHENWEI SU和AMBER L. ALHADEFF进行了合作的研究，这在本周在杂志中出现细胞报告。
控制饥饿感的大脑的下丘脑是一种被称为agouti相关的蛋白质的神经元的神经元的所在地，或者Agrp神经元。在早期的工作中，Betley及其同事发现，当动物饥饿时，这些神经元非常活跃，即他们的活动在进食时受到抑制，仅嗅到或看到食物也会导致其活动的快速下降。所有迹象都指向这些神经元的运作方式动物避免饥饿。
“饥饿会感到不愉快，这些是似乎介导这个的神经元，”Betley说。“动物不喜欢这种刺激。在实验室中，我们可以用光的闪光转动这些神经元。有趣的是，我们发现动物将扼杀房间的另一侧以关闭光线。”
在目前的研究中，研究人员希望区分简单地看到或嗅到食物的效果，并实际消耗食物，减少AGRP神经元的活性。
它们与已遗传设计的小鼠合作，使钙，神经元活性的标志物增加了其AgrP神经元中分子记者的荧光，使得随着动物唤醒并移动而容易被追踪神经元活动。就像研究人员以前一样，当他们用正常的食物呈现动物时，Agrp Neuron活性在进食期间和之后迅速下降并保持低位。
但是，如果小鼠用他们以前从未见过的食物则介绍什么，因此没有与饱腹感相关？当他们给了饥饿的小鼠味道的草莓味，无热量的凝胶，动物不熟悉的食物，视觉和气味对AgrP神经元活性水平没有影响。摄取无热量的凝胶导致Agrp神经元活动的瞬态减少，但这持续了大约200秒。与卡路里凝胶的反复试验导致这种瞬态效果的减少，表明动物可以将这种食物的味道和风味特性与缺乏卡路里递交。
但是当那些相同的动物后来给予含卡路里的凝胶具有相同的风味型材时，进食后AGRP神经元活性下降并保持低位。在第二次接触热凝胶时，研究人员看到小鼠在Agrp神经元活动中经历了预期下降，这表明他们已经学会了将味道和凝胶视线与饱腹感相关联。
然后研究人员用不同的小鼠逆转了实验，首先使动物含有卡路里的凝胶。他们再次在第一次试验中看到Agrp神经元活动中没有预期下降，但进食后神经元活性持续降低。当研究人员然后给予这些小鼠的热量凝胶时，他们观察到Agrp神经元的预期下降，但这持续了200秒，很可能是由于预期卡路里消耗的动物。经过200秒后，神经元在胃“实现”它没有获得任何营养素后再次开始射击。
“在一次试验中，大脑的感觉系统中的电路学会将[凝胶]的视觉或嗅觉刺激与卡路里相关联，”Betley表示。“如果他们首先得到热量善良，然后看到无热量的种类，他们预测营养成分，因为味道是相似的，味道是相似的。这只动物需要200秒，以意识到无论何种东西都击中它的肠道做它应该做的事情，那些神经元的活动回来了。“
为了确认它只是卡路里食物而不是外部感官输入导致抑制Agrp神经元活动，研究人员直接注入了动物的胃，并发现Agrp神经元活动中的持续和剂量依赖性降低。当它们切换到纯糖，脂肪或蛋白质时，看到了相同的卡路里依赖效果。换句话说，小鼠的胃中的卡路里越多，神经元活性的减少越强。
相信营养素正在向大脑提供信号，研究人员希望确定他们是如何做的。他们发现，赋予胆囊蛋白，肽酪氨酸酪氨酸和淀粉蛋白通常在消化期间分泌的小鼠激素导致AGRP神经元活性中的显着和剂量依赖性降低。当团队组合低剂量的这三种肽时，它们协同作用，导致Agrp神经元活性的稳健降低。
Betley指出，组合方法可能与治疗人类的肥胖有关。虽然涉及单独给予的这三种激素的疗法成功地用于人类，但效果所需的剂量通常导致恶心。但研究人员没有看到萎靡不振的迹象老鼠当它们被赋予三种激素的鸡尾酒时，可能是因为每种激素都以低剂量给出。
Betley的团队希望进一步探讨这些激素抑制AgrP神经元活动的方式，也许通过模仿肠道中的营养物质的存在来触发释放的方法。该工作不仅可以为药品途径提供信息来治疗肥胖，但它可以介绍能够减少食物摄入量的行为策略。
“看看是否频繁地消耗较小的膳食可能导致神经元的活动较少，从而整体食物摄入量减少，”Betley说。“或许我们可以开发更好的食物组合或更好的饮食方式，因此我们可以避免9点左右，当你整天都有一个真正的饮食时，奥利奥饼干。”
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