瘦素帮助饥饿的小鼠选择性而不是食物

吃东西还是交配——这就是问题所在(答案是：中等饥饿的老鼠选择交配)。研究人员在23月<>日星期四发表在《细胞代谢》杂志上，表明饥饿的小鼠在大脑受到瘦素(一种抑制食欲的激素)的刺激时，优先考虑与异性互动，而不是进食和饮水。

“我们一次只能追求一种行为，所以我们的大脑必须以某种方式计算出什么是最有价值的行为，或者我们最迫切的需求是什么，”资深作者Tatiana Korotkova说，他是德国科隆大学诊所的神经科学家。

为了阐明饮食、社交和交配等先天行为的层次结构，Korotkova的研究小组观察并刺激了下丘脑外侧内的小鼠神经元，下丘脑是大脑的主要“喂养中心”之一。他们专注于携带瘦素受体的神经元和产生神经降压素的神经元，这两种激素与饥饿和口渴有关。令他们惊讶的是，他们发现这些神经元也参与指导社会行为并帮助小鼠平衡营养和社会需求。

“我们惊讶地发现外侧下丘脑将进食和饮水与社会行为联系起来，”第一作者Anne Petzold说，她也是科隆大学的神经科学家。“激活瘦素受体神经元使小鼠优先考虑社交互动，尽管急性饥饿或口渴。这在生物学上是有道理的，因为交配伴侣不是你一直拥有的东西，所以一个人必须能够忽略饥饿或口渴才能进行交配。

研究人员使用微型显微镜来可视化单个大脑神经元的活动，而小鼠则在围栏内探索并从事各种行为。“我们可以记录自由行为的动物神经元的活动，这是一个巨大的优势，”Korotkova说。“我们可以真正看到神经元活动在特定行为期间如何变化，我们可以以高时间精度跟踪和改变单个细胞的活动。

为了了解小鼠的优先级如何根据饥饿程度而变化，研究小组将无限制获取食物的小鼠的行为与“急性饥饿”小鼠(其食物被限制过夜)和“长期饥饿”小鼠(其食物被限制5天)进行了比较。研究人员指出，这种“慢性饥饿”也可能发生在野外，那里的食物并非一直可用。

他们发现瘦素受体神经元在小鼠进食时受到抑制，当它们与异性小鼠(潜在配偶)互动时被激活，但当它们与同性小鼠互动时则不然。

接下来，研究人员使用光和化学信号选择性地刺激神经元，这使他们能够观察这种激活是否以及如何改变小鼠的行为。

瘦素刺激对坐着的小鼠的行为几乎没有影响，它们通常对社交比进食更感兴趣，但是当研究人员激活急性饥饿小鼠的瘦素受体神经元时，它们的优先级发生了变化：它们接近食物的速度更慢，吃得更少，花更多的时间与潜在的伴侣交往。

然而，瘦素刺激无法克服长期食物限制小鼠的强烈饥饿感，它们的食欲没有减少，瘦素激活的优先级也没有动摇。

“所以，我们有这个系统，只能调节中度饥饿，但不能调节强烈的饥饿，”科罗特科娃说。“这个循环可能有助于为什么饮食不起作用：在短时间内减少食物摄入量不是问题，但如果你尝试更长时间，它就不起作用了。

相比之下，当研究人员激活神经降压素神经元时，他们观察到饮酒行为的增加是以牺牲社交为代价的，无论是与潜在的伴侣还是同性的小鼠。

“我们通常认为神经元具有特定的功能，但我们发现一个细胞实际上可以编码多种不同的刺激，”Korotkova说。“这在生物学上很有意义，因为行为需要协调，而且与同一细胞协调行为比通过许多不同的细胞类型以某种方式相互交流要有效得多。

“接下来，我们想了解这些细胞的活性在肥胖的进展或饮食失调的发展过程中如何变化，”Korotkova说。

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