科隆大学动物研究所的一个研究小组用果蝇进行了行为实验,研究了大脑对食物摄入的控制。与人类类似,果蝇体内类似胰岛素的分子也能调节食物摄入。除此之外,这还受到调节决策的神经递质系统的影响。
该系统使用神经递质章鱼胺,一种与去甲肾上腺素相关的分子。这种神经递质决定了摄入碳水化合物的记忆是储存在长期记忆还是短期记忆中。
这个决定取决于体内能量储备的水平,这反过来又对未来的饮食行为有决定性的影响。由Henrike Scholz博士领导的这项研究发表在《eLife》杂志上,标题为“章鱼胺将内部能量供应状态整合到食物相关记忆的形成中”。
研究人员调查了轻度禁食和脂肪和肌肉组织中糖原水平降低是如何影响果蝇对碳水化合物的感知的。糖原是葡萄糖的储存形式,储存在脂肪组织中,在肌肉中主要作为能量使用。这些组织的能量储备信息被章鱼胺整合到决策系统中,并影响大脑的生物力学。
先前的研究表明,暴饮暴食会导致动物和人类体内糖原水平升高。在实验中,果蝇经过基因改造,具有更高的糖原水平。
在禁食期间,增加的能量储备导致形成非常稳定的记忆,当食物再次消耗时不会消失。如果下一餐的营养价值实际上足以弥补禁食造成的不足,情况也是如此。这种记忆引发了食物摄入量的增加。
如果糖原水平非常高,实验中碳水化合物的摄入只会导致大脑产生低回报效应。这种减弱的效果激发了人们继续进食的欲望。
如果食物摄入量足够,或者动物体内有足够的能量,决策系统反过来会抑制这种关于食物来源的持久记忆的形成。这与食物的碳水化合物含量或是否富含蛋白质无关。总的来说,糖原水平对果蝇如何评价富含蛋白质的食物没有影响。
根据能量水平,章鱼胺负责对食物摄入的反应形成什么样的记忆:通常提供足够营养价值的食物不再被认为是足够的奖励。结果可能是暴饮暴食——不管食物的营养价值或种类。
“在古代,当食物是一种有限或稀缺的资源时,这种机制可能是为了在有食物时建立能量储备。在食物过剩的时候,对碳水化合物来源的持久记忆可能会支持过量的食物摄入,从而导致肥胖的发展,”资深作者亨里克·肖尔茨说。
目前还没有研究证明人类也有类似的机制,但由于果蝇和人类的分子非常相似,研究小组认为这种机制以相似的方式起作用。因此,研究结果可以解释为什么减肥很难:如果对食物奖励效应的记忆比实际摄入食物的奖励和饱腹效应持续得更久,这可能会导致食物摄入量的增加。
肖尔茨总结道:“在未来,找到如何消除这种持久记忆的方法可能很重要,这样减肥就会变得更容易。”
更多信息:Michael Berger等人,Octopamine将内部能量供应状态整合到食物相关记忆的形成中,(2024)。引文:不吃东西会阻碍减肥,果蝇研究表明(2024,5月31日)检索自https://medicalxpress.com/news/2024-05-hinder-weight-loss-fruit-flies.html本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。