Neuron|王立平团队首次阐明进食行为全过程的精细神经调控

世界卫生组织（WHO）的统计数据显示，2022年中国成年人的肥胖比例达到了16%，欧美一些发达国家的肥胖比例更是超过了30%，为社会经济带来了很大的挑战。神经性厌食症多发于青少年女性，发病率在0.3至1%。此外，焦虑、抑郁等情绪障碍性疾病也常伴有进食行为的异常。

由于人们对摄食障碍类疾病发病机理的认识还不够清楚，目前对这类疾病的治疗在很大程度上是“头痛医头，脚痛医脚”，许多患者会出现病程的反复，难以达到有效的治疗。因此，对进食行为及其神经调控机制的详细解析，对研究摄食障碍疾病的发病机理、发展有效的治疗方法非常重要。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所、深港脑科学创新研究院王立平团队在神经科学顶级期刊《神经元》发表的关于大脑精细调控进食行为全过程的最新研究成果，对这些问题进行了解答。

研究团队首次详细描述了动物进食与非进食行为循环出现的“片段化进食”行为特征，并阐明了下丘脑与脑干的三群神经元依次调控每次进食的“准备-发起-维持”行为序列的过程。

王立平团队在实验中发现，小鼠的进食行为并不是简单地“吃饭吃到饱”。一整天没吃东西的小鼠，即使很饿，也无法持续专注地“好好吃饭”。与人类幼儿相似，它们在进食过程中也表现出了“边吃边玩”的特点。因此，对进食行为的科学描述，应该更加倾向于是一个“循环的行为序列”，而不仅仅是“进食量”这个单一变量。

三群神经元精细调控进食不同阶段的动机和行为 来源：研究团队供图

具体表现为：在小鼠饥饿，环境中有食物，但小鼠在探索环境而没有去吃的情况下，ARCAgRP神经元被激活；在小鼠靠近食物和进食过程中，ARCAgRP神经元被抑制，LHGABA神经元和DRGABA神经元被激活。其中，LHGABA神经元仅在进食行为发起的时候被激活，而DRGABA神经元会在进食过程中持续激活。当小鼠离开食物并探索环境时，DRGABA神经元被抑制。

研究团队进一步用光遗传的方法验证了这些神经元的功能，发现ARCAgRP神经元会在饥饿情况下对正在进行的与进食无关的行为进行限制，由此可以使进食相关动机占据主导地位，从而帮助发起进食行为；LHGABA神经元介导了进食行为的发起；DRGABA神经元则与进食行为的维持有关。

这表明，在片段化的进食行为中，三群神经元依次发挥功能，一方面保证了动物摄取食物的效率，另一方面使动物保持了对环境的警觉。

论文通讯作者王立平表示，本研究为解析多种本能行为各阶段的序列性神经调控机制提供了新的方法，为深入理解动物在自然选择中形成的本能行为策略的神经计算机制提供了可能的新知识框架。这项研究阐述了一系列连续的自发行为及对应的神经调控序列。对连续行为神经调控序列的精细解码，将有助于建立新的类脑计算模型，应用于实验动物和人类的行为监测，为人工智能辅助的行为预判提供新的理论指导。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.02.025