对一些人来说，巧克力蛋糕可能会引发一种与“非法药物”相当的快乐。宾夕法尼亚大学生物学家提供了对这一联系的新见解，揭示了大脑对食物和药物等奖励的不同反应。
在本周发表在《Neuron》杂志的这项研究，由助理教授J.Nicholas Betley、博士后研究员Amber L.Alhadeff和文理学院的研究生Nitsan Goldstein领导，研究表明，在小鼠身上，吃东西会降低神经元活动，这些神经元原本通过不同于酒精和药物的途径向大脑发出饥饿信号，而酒精和药物同样可以抑制食欲。这项研究也揭示了引起愉快的多巴胺释放回路与饥饿神经元的活动有关，这表明药物和酒精不仅可以劫持大脑的奖赏回路，而且还可以劫持那些负责发出饥饿信号的回路，强化服务“上瘾”的行为。

“奖励信号，不管是食物还是药物，通过不同的途径进入大脑，”这项工作的通讯作者Betley说。“一旦它们进入大脑，它们就会在下丘脑饥饿神经元和奖赏神经元之间形成一个相互连接的网络。这可能是因为药物不仅通过增加多巴胺的峰值而得到加强，而且还能通过减少使你感到沮丧的饥饿神经元的活动而得到加强。”


随着对这些途径的进一步了解，研究人员说，他们的发现可能会为研制更有效的减肥药甚至成瘾疗法提供依据。

Betley及其同事的研究表明，在小鼠体内注入任何一种宏量营养素（任何含卡路里的食物），都会抑制AgRP神经元的活动，而AgRP神经元的活动会导致与饥饿有关的不愉快的感觉。胃告诉大脑“它已经弹尽粮绝了”的信号沿着迷走神经传递。


研究人员对酒精是否也能引起同样的效果感到好奇，他们发现即使在迷走神经通路被破坏的情况下，酒精也能在小鼠身上引起同样的效果。

Alhadeff说：“如果我们切断这条路，高热量、高回报的食物就不能再向饥饿神经元发出这种信号，虽然酒精还可以。”

接下来，研究小组试图用可卡因、尼古丁和安非他明做同样的实验，这些药物已经被证明具有抑制食欲的活性，得到了相同结果。研究小组说，我们首次发现非营养物质能够持续调节AgRP神经元。

“令人兴奋的是，研究结果表明，如果有人在减肥控制饮食，有一些药理机制可以用来减少这些神经元的活动的话，就能减轻饥饿感，”Alhadeff说。

由于知道酒精和药物也会触发多巴胺的释放（多巴胺是一种与“奖赏”感有关的神经递质，也与成瘾有关），研究小组观察到多巴胺神经元的活动随AgRP神经元的活动减少同时增加。

研究人员利用一种技术在不剥夺动物食物的情况下激活AgRP神经元，研究这些饥饿神经元如何影响多巴胺信号。在没有食物奖励的情况下，他们发现多巴胺神经元对AgRP神经元的激活反应很小。但是，当一只AgRP被激活的动物被喂食时，多巴胺的激增甚至比正常情况下还要高。换句话说，当动物饥饿时，AgRP神经元使食物显得更有“回报”。

Goldstein说：“我们很惊讶地发现这些AgRP神经元似乎在向多巴胺神经元发送信号，但在动物得到奖励之前，我们无法检测到这一点。这表明，一个间接的或调节性的回路介导饥饿和大脑中奖赏神经元之间的相互作用。”

同样的事情也发生在动物服用尼古丁等药物时。

接下来，研究小组还研究了酒精和药物的奖励信号与食物之间的差异，并解开他们揭示的多巴胺神经元和AgRP神经元之间的联系。利用的新技术，他们将检查单个神经元，看看他们所观察到的影响是否是由于大脑中神经元的小亚群活动引起。

Betley说，如果他们能够成功地找到一种新的、可通过药物治疗的途径来治疗这些连接的神经回路，将会很受欢迎，因为目前许多减肥药物都有不愉快的副作用，比如恶心等。

他说：“当人们感觉不舒服，就很难坚持服用这些药物。我们的研究结果表明，进入大脑的方式多种多样，也许通过结合其他策略，我们可以克服这些问题。”