天气一热就不想吃东西?研究表明,神经细胞正在“作祟”!

07-26 15:31

你的胃口在炎热的天气里会减弱吗?很多人可能都有这样的经历,但如何通过脑神经回路影响高温食物摄入的实际机制仍然是科学界的谜题。


不久前,奥地利维也纳医科大学Tibor在国际顶级期刊《自然》杂志的一篇研究论文中发表。 Harkany团队讨论了大脑和体温调节之间的神经联系。研究表明,当我们暴露在高温下时,大脑中的一些神经细胞会被激活,这些细胞位于我们大脑中负责感知温度的区域,称为大脑桥臂旁核。(PBN)。这种神经细胞活动可以减少我们的食欲。


进一步发现,这些被激活的神经细胞可以通过特定的信号路径影响下丘脑中的另一组神经细胞,进而影响我们的食物摄入。关键信号分子之一是血管内皮生长因子A(VEGFA),这并非在全身传播,而是在特定的大脑区域内释放。


文章:脑干-下丘脑神经元回路受热时减少进食。


VEGFA的作用是增强一些神经细胞对刺激的敏感性,这些细胞涉及到控制我们的食欲。当这种机制在高温下启动时,它可以减少食物摄入,帮助我们调节体内的热量。即使是短暂的高温暴露,也足以减少几个小时内的食物摄入。


这项研究不仅揭示了大脑如何通过神经回路响应环境温度变化,还强调了如何将感觉信息转化为我们生存中非常重要的生理对策。在每个人的日常生活中,这种机制可能会在我们不自觉地调节食物摄入量和体温时发挥作用,例如在炎热的夏天或进入桑拿浴室时。这个发现为了理解大脑如何管理身体对环境挑战的反应提供了一个新的视角。然而,对于大脑如何协调这些生理反应,仍然知之甚少。


脑桥臂旁核(PBN)它是大脑的重要区域,主要负责感知温度。它协助调节和优化我们的核心体温,以促进血管扩张,减少体力活动、能量消耗和食物摄入。为了实现这些生理功能,PBN需要与下丘脑等大脑区域紧密沟通。下丘脑在这里起着控制新陈代谢和调节激素水平的关键作用。


拉伸细胞将旁桥神经元活动与进食行为联系起来


在过去几十年的研究中,科学家们在腹内侧视前区、视前区等下丘脑的几个特定区域。(POA)以及下丘脑背部的侧核(DMH)在中间发现了一些特殊的神经元。在特定温度范围内,这些神经元能够响应环境变化,激活人体的自主神经系统和行为反应。但是,我们对下丘脑外的触觉神经输入如何接收和编码这些神经元,并且很少知道它们转化为代谢指令的过程。


除了已知的神经内分泌细胞及其网络外,下丘脑还有一种特殊的细胞-伸展细胞。这类细胞特别布置在第三脑室壁上,形成一个独特的界面,将大脑的本质部分与脑室、血管系统相连。伸展细胞具有极化结构:一端与脑脊液直接接触,另一端的基底向下丘脑本质突出,通常停止在血管或神经元周围。这一独特的结构使伸展细胞能促进代谢物、激素和信号分子在中枢系统和身体周围之间的双向交换。


伸展细胞(Tanycytes)


伸展细胞如何通过直接或间接神经联系来控制这些分子的释放还不完全清楚。然而,超微结构研究揭示了伸展细胞上存在的“突触样触摸”——这些是伸展细胞基突上突触前元件的集结,这表明它们可能与其他神经元有复杂的交流方式,但需要进一步探索具体的起源和功能意义。


另外,本研究还探讨了如何通过内分泌反应限制食物摄入的机制,在急性体温升高的前提下。研究表明,在PBN中响应温度的谷氨酸能神经元可以激活伸展细胞,这些细胞可以通过基底突触直接将VEGFA分子输送到弓形核的Flt1阳性多巴胺能和Agrp。 神经元上。这一发现表明,伸展细胞可以通过与这些特定神经元的直接交流,将下丘脑外的感觉信息转化为化学信号,调节下丘脑神经回路的输出,从而持续数小时的厌食表。通过PBN神经元失活和体内VEGFA表达和释放的减少,这种反应状态可以逆转。通过神经回路调节代谢和生理状态,这些发现为我们提供了一个新的视角。


总的来说,这项研究揭示了大脑如何将环境温度的变化与食欲的调节联系起来。当我们处于高温下时,大脑会通过一系列复杂的神经信号传递来抑制我们的食欲,减少热量的摄入,帮助我们的身体更好地适应温度的变化。这一发现不仅加深了我们对如何控制大脑食欲的认识,也为未来开发新的减肥方法提供了新的思路。


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