瘦素帮助饥饿的老鼠选择性而不是食物
吃还是交配——这是个问题(答案是：适度饥饿的老鼠选择交配)。研究人员于 2 月 23 日星期四发表在《细胞代谢》杂志上的研究表明，饥饿的老鼠在大脑受到瘦素(一种抑制食欲的激素)刺激时，会优先与异性互动，而不是进食和饮水。
“我们一次只能追求一种行为，因此我们的大脑必须以某种方式计算出什么是最有价值的行为，或者什么是我们最迫切的需求，”资深作者、德国科隆大学诊所的神经科学家 Tatiana Korotkova 说。 .
为了阐明吃、喝、社交和交配等先天行为的层次结构，Korotkova 的团队观察并刺激了外侧下丘脑内的小鼠神经元，外侧下丘脑是大脑的主要“喂养中心”之一。他们专注于携带瘦素受体的神经元和产生神经降压素的神经元，神经降压素是两种与饥饿和口渴有关的激素。令他们惊讶的是，他们发现这些神经元还参与引导社交行为并帮助小鼠平衡营养和社交需求。
“我们惊讶地发现外侧下丘脑将进食和饮水与社交行为联系起来，”第一作者、科隆大学的神经科学家安妮·佩佐尔德 (Anne Petzold) 说。“激活瘦素受体神经元会使小鼠在极度饥饿或口渴的情况下优先考虑社交互动。这在生物学上是有道理的，因为交配伙伴并不是你一直都有的东西，所以一个人必须能够忽略饥饿或口渴才能参与在交配中。”
研究人员使用微型显微镜观察小鼠在围栏中探索和进行各种行为时单个大脑神经元的活动。“这是一个巨大的优势，我们可以记录自由行为动物的神经元活动，”Korotkova 说。“我们真的可以看到神经元活动在特定行为期间是如何变化的，我们可以以高精度跟踪和改变单个细胞的活动。”
为了了解小鼠的优先级如何根据它们的饥饿程度而变化，该团队将可以无限获取食物的小鼠的行为与“极度饥饿”小鼠(其食物在一夜之间受到限制)和“长期饥饿”小鼠(其食物已被限制)进行了比较。被限制5天)。研究人员指出，这种“慢性饥饿”也可能发生在野外，那里的食物并非时时可用。
他们发现，当小鼠进食时，瘦素受体神经元会受到抑制，而当它们与异性小鼠(潜在配偶)互动时会被激活，但当它们与同性小鼠互动时则不会。
接下来，研究人员使用光和化学信号选择性地刺激神经元，这使他们能够观察这种激活是否以及如何改变小鼠的行为。
瘦素刺激对饱食小鼠的行为几乎没有影响，这些小鼠通常对社交比进食更感兴趣，但当研究人员激活极度饥饿小鼠的瘦素受体神经元时，它们的优先级发生了变化：它们接近食物的速度变慢，吃得更少，并花更多时间与潜在伴侣交往。
然而，瘦素刺激无法克服长期食物限制小鼠的强烈饥饿感，这些小鼠的食欲没有降低，瘦素激活也没有改变优先级。
“因此，我们的系统只能调节适度饥饿，但不能调节强烈饥饿，”Korotkova 说。“这个电路可能有助于解释为什么节食不起作用：短时间内减少食物摄入量不是问题，但如果你尝试更长时间，它就不起作用。”
相比之下，当研究人员激活神经降压素神经元时，他们观察到以社交为代价的饮酒行为增加，包括与潜在伴侣和同性 小鼠的社交。
“我们通常认为神经元具有特定功能，但我们发现一个细胞实际上可以编码多种不同的刺激，”Korotkova 说。“这在生物学上很有意义，因为行为需要协调，并且与许多不同的细胞类型以某种方式相互通信相比，用同一个细胞协调行为要有效得多。”
“接下来，我们想了解这些细胞的活动在肥胖进展或进食障碍的发展过程中是如何变化的，”Korotkova 说。
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