Neuron：你為什麼會化悲憤為食慾？

壓力會對我們的胃口和飲食習慣造成嚴重影響。利用小鼠模型，一項新研究探究了大腦如何控制食慾，以及食慾與積極和消極情緒之間的聯繫。

壓力可以通過幾種方式影響我們的食慾。短時間的壓力會抑制我們的胃口，但長期壓力卻會促進我們對食物的渴望，同時引起體重增加。使用滑鼠模型，一項新研究探索了壓力飲食背後的神經科學。杏仁核中的兩個相反的環路，能夠促進或抑制食慾行為，同時也驅動對恐懼刺激做出響應。這項研究由馬薩諸塞州劍橋市Tonegawa實驗室的科學家進行。該實驗室由Susumu Tonegawa領導，隸屬於日本RIKEN與麻省理工學院的聯合工作的RIKEN-MIT神經循環遺傳學中心。這項研究結果於3月22日發表在Neuron雜誌上。

大腦杏仁核的功能

杏仁核——附著在海馬末端的一個小的杏仁形狀的區域，是大腦的情緒控制中心。杏仁核是產生情緒，識別情緒和調節情緒，控制學習和記憶的腦部組織。由杏仁核控制的情緒似乎大多與生存息息相關。當我們遇到危險時，杏仁核會產生「戰鬥或逃跑」（fight-or-flight）的反應，但當我們遇到無助的孩子，潛在性伴侶或食物時，它又會觸發其他的情緒反應。

此外，杏仁核還參與了記憶。這個微小的結構結合了多個腦區的信號輸入，將感覺與記憶結合在一起，創造出獎賞事件中令人愉快的回憶，或創傷性事件中令人悲傷的回憶。

Tonegawa及其同事的新研究表明，杏仁核中兩個相反的通路能夠促進或抑制食慾，同時也能對恐懼刺激做出響應。研究人員觀察到，杏仁核通過一種「推拉」（push-pull）的方式控制對積極或消極刺激的反應。

在這項新的研究中，科學家們利用光遺傳學來探索中央杏仁核中七種遺傳學上不同類型的神經元之間的相互作用，並確定了跨越杏仁核基底外側和中央區域的神經迴路（杏仁核分為兩部，包括基底外側核群和皮質內側群，中央杏仁核屬於皮質內側核群。），這也揭示了這些邊緣系統中的投射與促進或抑制運動的皮層-紋狀體環路非常相似。

圖片來源：參考文獻

「正」和「負」神經元促進或抑制食慾

通常情況下，人們對中央杏仁核的研究主要集中在負面行為中。Tonegawa 表示，「我們的數據表明，中央杏仁核的主要功能是獎賞相關的行為，而不是以前許多研究所相信的恐懼相關的行為。」

在新研究中，Tonegawa及其同事發現，先前確定的基底外側杏仁核中對正面和負面刺激響應的神經元也投射到杏仁核的另外三個中央區域。研究人員發現，中央杏仁核中的這些不同神經元之間的交流促進或抑制了小鼠的獎賞相關行為。

此外，研究發現這七種神經元類型也具有不同的激活模式以響應相反的食慾或者威脅刺激。研究人員測試了食慾和威脅刺激，例如給小鼠充足食物或剝奪食物，給予電足擊或無電擊。

在科學家以前的研究中被稱為「正面」和「負面」的神經元現在被證明可以調節促進或抑制食慾行為通路。這些神經元的分別表達Ppp1r1b和Rpso2基因。

此外，科學家確定了調節行為的其他神經元的遺傳表達。發現Prkcd基因在控制防禦行為方面起關鍵作用。這些神經元用於啟動或終止對電擊的反應。而另外一種亞型，中央杏仁核中表達Drd1的神經元在攝食和飲水中也發揮了至關重要的作用。

在這項研究中，基底外側-中央杏仁核通路在結構上顯示出與皮質-紋狀體類似的環路。此外，研究發現相同的遺傳標記在杏仁核的相反的環路上工作。

這進一步表明大腦的不同部分能夠以類似的方式組織。雖然杏仁核參與了恐懼和防禦性反應，但這項研究標明，食慾行為也是由相同的環路驅動的，證明了大腦中的正負情緒與獎賞之間的對抗性相互作用。

參考資料：

Basolateral to Central Amygdala Neural Circuits for Appetitive Behaviors

Appetite-controlling brain circuits in mice may explainstress eating

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