波恩大学的一项研究发现了苍蝇体内调节食物消耗的基本控制路径。波恩大学和剑桥大学的研究人员发现了一个参与进食过程的关键调节回路。他们的研究发现，苍蝇幼虫的食道中拥有专门的传感器或受体，一旦幼虫摄入食物，这些传感器或受体就会被激活。吞咽食物时，这些受体会向大脑发出信号，释放血清素。
果蝇幼虫（前景）的食道中有一种伸缩传感器（中间的灰色结构）。它向大脑报告吞咽过程。如果摄入食物，肠神经系统的特殊神经元（红色）就会释放血清素。图片来源：Anton Miroschnikow 博士/波恩大学
这种信使物质通常也被称为"感觉良好激素"，它能确保幼虫继续进食。研究人员认为，人类也有非常类似的控制电路。研究结果最近发表在《当代生物学》（Current Biology）杂志上 。
想象一下，你坐在餐厅里，肚子饿得咕咕叫。你面前的桌子上有一个披萨，闻起来非常诱人。你咬了一口，细嚼慢咽，在那一刻，你感到无比兴奋：哦，天哪，太好吃了！你迅速切下一块披萨，塞进嘴里。
披萨的香味和它在舌尖上的味道促使你开始用餐。然而，吞咽后的良好感觉才是你继续进食的主要原因。"但是，这个过程究竟是如何进行的？哪些神经回路起作用？我们的研究为这些问题提供了答案，"波恩大学 LIMES 研究所（英文缩写为"Life & Medical Sciences"）的 Michael Pankratz 教授说。
研究人员并没有从人类身上获得启示，而是通过研究果蝇的幼虫获得的。这些果蝇大约有 10000 到 15000 个神经细胞--与人类大脑中的 1000 亿个神经细胞相比，这个数字不算太大。然而，这 15000 个神经细胞已经构成了一个极其复杂的网络：每个神经元都有分支突起，通过这些分支突起与数十甚至数百个其他神经细胞联系。
潘克拉茨说："我们希望详细了解消化系统在进食时是如何与大脑交流的。为了做到这一点，我们必须了解哪些神经元参与了这种信息流，以及它们是如何被触发的。"因此，研究人员不仅分析了幼虫体内所有神经纤维的路径，还分析了不同神经元之间的连接。为此，研究人员将幼虫切成数千片薄片，并在电子显微镜下进行拍照。
"我们使用高性能计算机从这些照片中创建了三维图像，"这位研究员解释说，他同时也是跨学科研究领域"生命与健康"和"免疫感觉"英才集群的成员。下一步是一项艰巨的任务：项目助理 Andreas Schoofs 博士和 Anton Miroschnikow 博士研究了所有神经细胞是如何相互"连接"在一起的--神经元对神经元，突触对突触。
在这一过程中，研究人员发现了食道中的一种"拉伸受体"。它与幼虫大脑中能够产生血清素的六个神经元相连。这种神经调节剂有时也被称为"感觉良好的荷尔蒙"。例如，它能确保我们对某些行为产生奖赏获得感，并鼓励我们继续这样做。
"血清素神经元会接收动物刚刚吞下的食物的额外信息。"研究的主要作者 Andreas Schoofs 博士解释说："它们能检测到是否是食物，还能评估食物的质量。它们只有在检测到优质食物时才会分泌血清素，从而确保幼虫继续进食。"
这种机制非常重要，人类很可能也存在这种机制。如果它存在缺陷，就有可能导致厌食症或暴食症等进食障碍。因此，这项基础研究的结果也有可能对这类疾病的治疗产生影响。潘克拉茨说："但是，现阶段我们对人类控制电路的实际工作原理了解得还不够，我们不能抱太高的期望。"这一领域还需要多年的研究"。
编译自/ScitechDaily