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2025-03-26大腦中的飽食開關 科學家發現控制進食停止的關鍵神經元 519 期

Author 作者 編譯|陳亭瑋

在我們的日常生活中,「吃飽」的感覺似乎再平常不過,但背後的神經科學機制一直是個謎。近期,美國哥倫比亞大學(Columbia University)的科學家在腦幹中發現了一組特殊的神經元(neurons),能夠發出停止進食的指令。這項研究不僅找出飽足感的神經機制,更可能為肥胖症的治療開闢新途徑。

腦幹是脊椎動物最古老的腦部區域,所有脊椎動物的腦幹結構大致相同,人類也不例外。在腦幹發現飽食中樞的意義在於,它不僅解釋為什麼幾乎所有物種都有「吃飽」的感覺,也表示這是一個經過長期演化保留下來的重要生存機制。

研究團隊使用新興的研究技術「空間分子分析」(spatially resolved molecular profiling),成功在腦幹中識別出特殊的神經元。這些神經元的獨特之處在於它們能夠整合多種與進食相關的訊息,包括食物的視覺、嗅覺,以及來自口腔和腸道的感覺訊息。此外,空間分子分析技術能夠在保持神經元原位的情況下,同時分析它們的分子組成。這讓研究人員能夠在複雜的腦幹組織中,準確辨識和區分不同類型的細胞。

另外,研究人員也使用光遺傳學技術,以光線來控制神經元開關,確認這些神經元的功能。實驗結果顯示,當這些神經元被活化時,實驗小鼠會顯著減少食物攝入量;更有趣的是,這種抑制作用為漸進式,而不是突然發生,與我們日常體驗到的飽食感完全吻合。最令人驚嘆的是這些特殊神經元能夠整合多種訊息,不僅感知食物的存在,還能追蹤每一口進食,同時對各種與食欲相關的激素做出反應。例如它們會被增加食欲的激素抑制,被目前用於治療肥胖和糖尿病的GLP-1激動劑(GLP-1 agonist)活化。

了解這些控制飽食感的神經元如何工作,或許可以幫助科學家開發更有效的肥胖治療方案。特別是考慮到這些神經元與現有的減重藥物有相互作用,這一發現很可能將為開發新的治療策略提供重要線索。更根本的是,這項研究為飽食機制提供了新的切入點。科學家希望透過進一步研究這些神經元,更深入地了解飽食感的形成與運作,以及如何利用這些知識幫助進食調節出現問題的患者。這不僅關係到肥胖症的治療,也可能對其他與進食相關的疾病研究產生重要影響。這項研究再次證明,即使是最基本的生理感覺,背後也有著精密複雜的神經機制。

新聞來源
Columbia University Irving Medical Center (February 5 2025). These Neurons Send Order to Stop Eating. Columbia University Irving Medical Center. https://www.cuimc.columbia.edu/news/these-neurons-tell-mice-stop-eating.