研究人员展示了大脑如何评估和预测身体的生理状态

内感受是对生理状态的自我意识;这就是动物和人类如何知道自己饿了或渴了，以及它们如何知道自己已经吃饱喝足了。但是，大脑是如何准确地估计身体状态并对此做出反应的，目前还不清楚。在杂志上发表的一篇论文里神经元美国贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)的神经科学家对这一过程有了新的认识，他们证明了大脑中一个被称为岛叶皮层的区域协调着身体信号如何被解释和作用。这项工作为理解内感受的神经基础迈出了第一步，这反过来可以让研究人员解决饮食失调、肥胖、药物成瘾和许多其他疾病的关键问题。

使用一个小鼠模型他的实验室在BIDMC发展，Mark Andermann博士，BIDMC内分泌、糖尿病和代谢部门的首席研究员，哈佛医学院医学副教授，同事们记录了岛叶皮层中数百个单独的脑细胞的活动，以确定饥饿动物进食时到底发生了什么。

研究小组观察到，当老鼠数小时没有进食时，岛叶皮层神经元的活动模式反映了当前的饥饿水平。当老鼠吃东西时，这种模式在数小时后逐渐转变为反映饱腹感的新模式。当老鼠看到一种视觉线索来预测即将发生的事情可用性的食物就像一个人看到食品广告或餐馆的标志一样，脑岛皮层似乎会在几秒钟内模拟未来的饱足状态，然后返回到与饥饿相关的活动模式。这些发现为人类的研究提供了直接支持，这些研究假设岛叶皮质参与想象或预测我们吃喝后的感觉。

安德曼实验室博士后研究员、第一作者约阿夫·利夫尼博士说:“这就好像岛叶皮层在短暂地估计或模拟吃饭的生理后果。”“当饥饿时，这将是一种模拟饱腹感。但当考虑是否在没有饥饿的情况下进食时，例如在一顿大餐后吃甜点时，这将是对暴饮暴食后果的模拟。我们在这篇论文中假设，当岛叶皮层活动从一种反映当前身体状态的模式转变为一种反映未来饱腹感状态的模式时，这种转变的大小实际上预测了吃这种食物会带来多大的回报。”

在第二个实验中，向口渴的老鼠提供水，得到了几乎相同的结果——但有一个重要的区别。与饥饿和口渴相关的活动模式是完全不同的，这使得岛叶皮层能够同时监测多种身体状态。

“另一个令人惊讶的发现是，反映了身体状态的绝缘皮层活动独立于下丘脑，通常被认为是大脑中生理需要的硕士监管机构，”Andermann说。“相比之下，我们发现即使我们以一种迫使大鼠吃的方式造成丘脑的丘脑，即使是人工激活下丘脑皮质活动不会被愚弄，它仍然反映了身体当前的生理饱足状态。”

接下来，Andermann和他的同事们计划直接操纵大脑活动的特定模式岛叶皮质其目的是改变大脑在面对食物或水时做出的预测，从而使进食或饮水或多或少有益。

安德曼说:“如果成功的话，这种方法可能提供一种干预，可以减少人们对不健康奖励(如不健康食品或滥用药物)的追求，而不影响人们对其他更健康奖励的追求。”“这种干预可能在医学和精神病学都有很大的潜在价值。”

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