禁食24小时后，典型的实验室老鼠会花费大量时间进食。令人惊讶的是，这并不是杰伊·帕特尔(Jay M. Patel)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，该区域与下丘脑分开，下丘脑是大脑区域，通常根据您消耗的能量来调节您的饮食量，”贝特尔医学院神经科学医学科学家培训计划(MD / Ph.D)的学生Patel说。“我想研究与大脑的进食中心相连的这些回路的实际功能。”
Patel和他的同事使用包括显微内窥镜成像协议在内的尖端技术，首先研究了什么类型的刺激会激活电路。通过记录神经元的活动，Patel发现，食物气味高度激活了由分子vGlut2的表达确定的基底前脑中的一部分神经元。
“这非常有趣，因为我们知道嗅觉会促进食欲。例如，闻到甜点后，即使只是吃了一顿大餐，您可能还是想吃它。或者相反，闻到变质的菜后，您不会即使饿了也不要吃。”帕特尔说。
尽管研究人员知道食物气味本身会影响下丘脑的神经元活动，但尚不清楚气味觉知如何传递到下丘脑。他们对新型vGlut2 +基底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和他的同事研究了在基底前脑中特异性激活vGlut2 +神经元的作用，并观察到小鼠的进食行为发生了显着变化。
“令人惊讶的是，在我们开始实验的四到五天后，老鼠开始迅速减肥，”帕特尔说。
研究人员确定，动物的快速体重减轻不能用代谢功能障碍来解释，因为他们发现垂体或甲状腺激素水平之间，实验组和对照组之间的葡萄糖，胰岛素或瘦素水平没有差异。老鼠因为停止进食而迅速减肥。
帕特尔说：“即使饿了，他们也没有吃东西。我们发现这很了不起，因为动物不得不吃东西才能生存。”有趣的是，进一步的实验表明，自然厌恶气味对vGlut2 +基底前脑神经元的影响要比单独食用食物强，从而引发小鼠避免食物的行为。
帕特尔说：“看来动物们害怕食物。”“即使他们饿了，他们也避开了放置食物的地方。”
帕特尔说：“我们在基底前脑中发现了由vGlut2 +神经元驱动的大脑回路，该回路在活动时抑制食欲，在不活动时刺激进食行为。”“我们还确定，该回路仅由参与感知外界的数千个神经元组成，它与下丘脑调节的进食行为相联系并超越了进食行为。”
“我们认为这项工作具有潜在的意义，其意义不仅限于进食行为和小鼠生理学方面，”神经科学与分子和人类遗传学副教授，贝勒大学的麦克奈尔学者Arenkiel说。他还是德克萨斯儿童医院Jan和Dan Duncan神经病学研究所的成员。“这个回路与我们的大脑如何感知外界并将信息传递到下丘脑密切相关，因此与诸如喂养等生理学相关联，而后者涉及与许多神经精神疾病有关的饮食失调。”
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