为什么吃饱了还馋甜食？Science：原来大脑里藏着 “甜蜜开关”，关键在于这一神经机制

我们常常会有这样的经历：即便已经吃饱喝足，对甜食的渴望却依然难以抑制，仿佛身体里有一个专门的“甜品胃”，无论正餐吃了多少，它总是对甜食“情有独钟”。但你知道这是为什么吗？近期，一项发表于Science的研究“Thalamic opioids from POMC satiety neurons switch on sugar appetite”为我们揭开了这一谜团。

研究发现，这种“饱腹后的甜食渴望”可能与大脑中的一条特定神经回路有关。当大脑中的POMC饱腹神经元被激活时，它们会释放出一种名为“阿片类物质”的化合物，这些物质会作用于丘脑，从而在我们已经感到饱足的情况下，重新唤起对甜食的强烈渴望。这一发现不仅解释了为什么我们在吃饱之后仍然会对甜食“欲罢不能”，还为理解大脑如何调节食欲提供了新的视角。接下来，让我们共同探讨这项研究的设计思路。

研究思路

提出研究假设：饱腹感是维持体重稳定的重要生理过程，通常在进食后触发。尽管饱腹感会抑制总体进食行为，但人们在感到饱足时，仍然会对高糖食物产生强烈的渴望。尽管奖励驱动的食物摄入行为已被广泛研究，但饱腹状态下对糖的特异性渴望背后的神经生物学机制仍不清楚。既往研究发现，下丘脑的POMC神经元通过释放α-黑素细胞刺激素（α-MSH）调节饱腹感，但POMC神经元同时也能产生β-内啡肽，这种物质会激活阿片受体并刺激食欲。因此，研究者提出研究假设：POMC神经元可能通过某种下游脑区的阿片信号通路激活对糖的渴望。

神经元投射分析：通过荧光原位杂交（FISH）和免疫组化（IHC）技术，检测POMC神经元投射区域的μ-阿片受体（MOR）表达情况。PVT区域的MOR表达最为密集（见图1）。

光遗传学结合电生理：在POMC神经元中表达快速光敏感蛋白ChETA，通过高频光刺激激活POMC神经元末端，记录PVT神经元的电生理反应，发现POMC神经元通过释放β-内啡肽激活PVT区域的MOR，抑制PVT神经元的活动（见图1）。

图1 POMC神经元通过阿片信号通路使PVT神经元沉默

行为学实验：设计“再喂养-甜品范式”，通过光纤光度法记录POMC神经元末端的活动，发现在饱腹状态下，高糖饮食（HSD）摄入期间POMC→PVT回路被强烈激活，而普通食物则无此效果（见图2）。

图2  POMC神经元的活动在重新进食后推动了对糖的消耗

条件性味觉偏好实验：结合光遗传学技术，通过光刺激激活POMC→PVT回路，观察小鼠对特定口味的偏好形成，发现激活该回路可诱导小鼠对高糖食物的偏好，且这种偏好依赖于阿片信号通路。（见图3）。

图3 POMC→PVT神经环路促进了对糖偏好的形成

人类脑成像研究：通过功能性磁共振成像（fMRI）观察健康人摄入高糖溶液后PVT区域的活动变化，发现高糖溶液摄入会抑制人的PVT的活动，与小鼠实验结果一致（见图4）。

图4 小鼠和人类PVT中的糖诱发反应

总结

本研究揭示了POMC神经元通过抑制PVT神经元的活动，激活对糖的渴望的神经机制。这一发现不仅解释了为什么我们在饱腹后仍渴望甜食，还为开发针对肥胖的新型治疗方法提供了新的靶点。未来的研究可以进一步探索这一神经回路在其他饮食行为中的作用，以及如何通过调节该回路来控制糖的过度摄入。

该研究结合了多种技术手段，包括光遗传学、膜片钳记录、纤维光度法、行为学实验和人类功能性磁共振成像（fMRI）。这种跨学科的方法为揭示复杂的神经机制提供了强大的工具。鼓励科研人员在研究中采用多学科交叉的方法，结合分子生物学、神经科学、行为学和影像学等技术，以更全面地理解复杂的生理和病理过程。