害怕食物?答案可能在基底前脑
在禁食24小时后，典型的实验鼠会花很多时间进食。令人惊讶的是，这并不是杰伊·m·帕特尔在研究小鼠的基底前脑回路时所看到的。
“当我加入本杰明·阿伦基尔博士的实验室时，他们刚刚在基底前脑中发现了一组独特的回路，这是一个与下丘脑分离的区域，下丘脑是大脑的一个区域，通常根据你消耗的能量来调节你吃多少，”贝勒医学院神经科学医学科学家培训项目(医学博士/博士)的学生帕特尔说。“我想研究这些连接到大脑进食中心的回路到底在做什么。”
使用尖端技术，包括显微内窥镜成像协议，帕特尔和他的同事们首先研究了什么类型的刺激会激活电路。通过记录活动神经元帕特尔发现，食物气味高度激活了基底前脑的一个神经元子集，该神经元由vGlut2分子的表达确定。
“这非常有趣，因为我们知道嗅觉可以促进食欲。例如，闻到甜点的味道后，你可能会想要吃它，即使你刚刚吃了一顿大餐。或者相反，在闻到变质的食物后，即使你非常饿，你也不会吃它。”
尽管研究人员知道对食物气味的感知本身会影响下丘脑的神经元活动，但还不清楚气味感知是如何传递到下丘脑的。他们对新的vGlut2+基础前脑回路可能提供答案的可能性感到兴奋。
令人惊讶的结果
Patel和他的同事研究了特定激活基底前脑vGlut2+神经元的效果，并观察到小鼠的进食行为发生了显著变化。
帕特尔说:“令人惊讶的是，在我们开始实验4到5天后，老鼠的体重开始迅速下降。”
研究人员确定，动物体重的快速下降不能用代谢功能障碍来解释，因为他们发现，实验组和对照组之间的垂体或甲状腺激素水平，以及葡萄糖、胰岛素或瘦素水平没有差异。因为停止进食，老鼠的体重迅速下降。
帕特尔说:“它们即使饿了也不吃东西，我们发现这一点很不寻常，因为动物为了生存被迫吃东西。”有趣的是，进一步的实验表明，自然厌恶的气味对vGlut2+基础前脑神经元的影响比单独的食物更强，触发小鼠的食物回避行为。
帕特尔说:“这些动物似乎害怕食物。”“即使他们很饿，他们也会避开那些地方食物是把。”
“我们已经发现了一个由基底区vGlut2+神经元驱动的大脑回路前脑当食欲活跃时，它会抑制食欲，当食欲不活跃时，它会刺激进食行为，”帕特尔说。“我们还确定，这个由数千个感知外部世界的神经元组成的回路，与下丘脑调节的进食行为连接并凌驾于下丘脑。”
“我们认为这项工作具有潜在的影响，超越了喂养行为和老鼠生理学，”神经科学、分子和人类遗传学副教授、贝勒大学麦克奈尔学者Arenkiel说。他也是德克萨斯州儿童医院Jan and Dan Duncan神经学研究所的成员。“这一回路与我们的大脑如何感知外部世界高度相关，并将这一信息传递给下丘脑，因此与进食等生理学方面相联系，而进食与许多神经精神疾病相关的饮食失调有关。”
进一步探索
