思考食物:早期营养会塑造大脑,影响我们的饮食喜好

思考食物:早期营养会塑造大脑,影响我们的饮食喜好
味觉体验调节GC中抑制性突触传递。(A)左:GC记录配置及位置示意图。右图:记录的缺乏GAD67免疫染色的神经元示例。红色,生物素填充的神经元体,通过单个z平面成像;青色,GAD67免疫染色。白色箭头,记录神经元;黄色箭头表示表达gad67的神经元。比例尺,50 μm。(B) naïve组(黑色)和EE组(灰色)小鼠中sEPSCs的样本痕迹。神经元保持在−50 mV,即Cl的逆转电位,在录音期间。(C)左:sEPSC瞬时频率的累积分布(P = 0.232, K-S检验)。右:sEPSC振幅的累积分布(P = 0.455, K-S检验)。(D) naïve组(黑色)和EE组(灰色)小鼠中sIPSCs的样本痕迹。在记录过程中,神经元保持在+10 mV,即阳离子的反转电位。(E)左:sIPSC瞬时频率的累积分布(P = 9.24 × 10−12, K-S检验)。右:sIPSC振幅的累积分布(P = 0.137, K-S检验)。星号表示P≤0.01。信贷:科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade6561

你有没有想过你的食物偏好是如何形成的?食物偏好的产生是对食物的体验、饮食习惯和文化认同的结果,正如让-安瑟尔梅·布里亚-萨瓦林在他1825年出版的著作《味觉生理学》中很好地总结的那样:“告诉我你吃什么,我就会告诉你你是什么。”

石溪大学的研究人员的一项新研究将这一概念提升到了科学层面,并表明确实存在一种健康的影响我们在婴儿或幼儿时期吃的食物之间在成人。这种关系取决于我们早期对食物的体验对大脑的影响。

这项研究发表在科学的进步,强调了早期接触各种口味的重要性,并确定了饮食习惯的重要性调节对喜爱食物的偏好,为营养和大脑功能之间的关系提供了重要的新信息。

以前对人类婴儿的研究暗示了早期味觉体验对以后生活中食物偏好的影响。然而,此前并没有研究检验这种现象的神经基础。这项研究着眼于味觉偏好的神经基础,并提供了可以形成理解味觉偏好所涉及的神经过程的基础的发现。

所有哺乳动物的味觉系统在生物学上都是相似的。通过使用老鼠模型,来自文艺复兴医学院神经生物学和行为系的研究团队将几组老鼠暴露在各种味道溶液中一周。他们暴露在断奶(早期接触)或成年(晚期接触)的群体中。在经历了一周的各种口味后,他们让这些人回到了正常的饮食中,这种饮食含有均衡的营养,但味道不丰富。作为对比,对照组的老鼠只吃常规的、温和的食物。

“我们的研究旨在评估味觉体验和饮食是否以及如何影响大脑发育。这项研究表明味觉体验对大脑有根本性的影响。接下来的步骤将是确定不同的饮食,如高脂肪、高糖或高盐,会如何影响口味偏好和饮食习惯Arianna Maffei博士解释道,她是神经生物学和行为学系的资深作者和教授。

Maffei和主要作者Hillary Schiff及其同事增加了小鼠健康饮食的口味多样性,并发现神经回路的发展和口味偏好受到味觉体验的各个方面的影响:口腔感觉、嗅觉和肠道-大脑关系。

几周后,研究人员测量了这些小组对甜味溶液和水的偏好。与对照组相比,早年品尝过不同口味的小鼠成年后对甜味的偏好更强烈。这种变化偏好依赖于味觉、嗅觉和肠道到大脑信号的组合,并且特定于早期暴露的味觉。成年后接触不同口味的小鼠,与同龄对照组相比,没有表现出不同的甜食偏好。这些结果表明,味觉体验会影响偏好,但前提是在有限的时间窗口内。

研究人员还记录了所有受试者味觉皮层神经元的活动。大脑的这一部分与味觉感知和摄入或拒绝食物的决定有关。记录的活动表明,甜味偏好的转变与成年小鼠抑制性神经元活动的差异有关。

这就引发了一个问题,即在成年期操纵这些抑制性神经元是否能重新打开味觉体验的敏感性窗口。

为了回答这个问题,研究小组向味觉皮层注射了一种物质,这种物质可以打破神经周网,神经周网是由蛋白质组成的网,在生命早期聚集在抑制性神经元周围。一旦建立,这些网络在限制可塑性方面起着关键作用,可塑性是指在抑制突触处对刺激做出反应的能力。

当味觉皮层中没有神经外网的成年小鼠接触到各种口味时,它们在甜味偏好上表现出与早年接触甜味的那组小鼠相似的变化。这种操作使味觉皮层中的抑制突触“恢复活力”,并恢复了对味觉体验的可塑性,这证实了在实验模型中,抑制回路中的成熟和可塑性对味觉偏好的发展的重要性。

希夫说:“发现早期味觉体验对年轻群体的影响是如此持久,这令人震惊。”“生命周期中味觉偏好发展的‘关键时期’的存在是一个独特而令人兴奋的发现。在这一发现之前,其他研究的主流观点是,味觉不像视觉、听觉和触觉等其他感官系统那样,对体验具有明确的高度敏感性。”

作者坚持认为,虽然这项研究是在老鼠身上进行的,但结果告诉科学家味觉体验的基本生物学方面,超越了动物模型和人类。

“口味偏好的发展需要完整的味觉体验,”Maffei补充道。“这包括在口腔中检测味道,它与嗅觉的联系以及胃肠道感觉的激活。所有这些方面都会影响大脑回路的活动,促进其健康发展。”

至于人类,Maffei指出,我们经常喜欢童年时期的食物,这突出了我们味觉体验中重要的文化层面。此外,在公共卫生领域,一些神经发育和神经退行性疾病通常与味觉刺激的高敏感性或低敏感性有关,这表明味觉与健康和疾病中的大脑功能之间存在联系。

Maffei说:“扩展我们对味觉发育神经回路的知识——就像这样的研究——将有助于我们理解食物选择、饮食失调和与大脑失调相关的疾病。”

Schiff, Maffei及其合作者得出结论,他们的总体实验结果建立了味觉体验,甜味偏好,抑制可塑性,电路功能和早期生活营养在环境中的重要性之间的基本联系偏好。

更多信息:hilary C. Schiff等人,味觉岛皮层回路与味觉偏好的经验依赖可塑性,科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade6561

期刊信息: 科学的进步

所提供的石溪大学
引用:思考食物:早期营养塑造大脑并影响我们喜欢吃的东西(2023年1月12日)检索于2023年1月14日从//www.puressens.com/news/2023-01-food-thought-early-nutrition-brain.html
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