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二十年前，哺乳動物大腦中與覓食行為有關的神經肽Y ( NPY ) 的發現，引發了人們尋找一種可以干擾其活性的減肥療法。最終，對其他藥物靶點的希望，以及靶向NPY可能產生的副作用，給這項努力潑了一盆冷水——直到現在。關於這種促進食慾的肽的新發現，可能會讓NPY重新回到人們的關注焦點。
本週在《細胞》雜誌上發表的一項研究報告了果蠅神經迴路，該回路受到果蠅等同於NPY的物質——dNPF的影響。後一種肽會破壞一組通常會抑制利用記憶來尋找食物的神經元。相反，dNPF允許神經元釋放訊號，促使果蠅尋找食物。透過阻斷dNPF對與果蠅記憶中心相互作用的神經元的影響，研究人員發現他們可以阻止果蠅的瘋狂進食，並欺騙它們以為自己已經飽了，即使它們沒有吃東西。哺乳動物中的NPY具有與果蠅類似地引發食慾的活性，這一事實表明，它可能也控制著人類大腦中一個尚未被發現的、調節我們對尋求食物慾望的網路。
“我們對果蠅中嗅覺記憶的記憶系統瞭解很多。這讓我們有了一些希望，我們能夠找到 [飢餓] 狀態和……記憶之間的整合點，” 馬薩諸塞大學醫學院伍斯特分校的神經生物學副教授、新研究的負責人斯科特·瓦德爾說。
瓦德爾的研究小組首先追蹤了dNPF的活動。首先，他們教會果蠅將某種氣味與飢餓聯絡起來。他們讓果蠅禁食一夜，並在第二天讓飢餓的昆蟲接觸兩種不同的氣味。第一種氣味與沒有食物有關，第二種與糖有關。經過訓練後，果蠅在幾天內記住了哪種氣味帶有甜食。在那幾天裡，研究人員透過讓果蠅捱餓，然後觀察果蠅會朝哪兩種氣味的方向移動來測試它們的記憶。但是，正如其他研究人員所見，當瓦德爾的研究小組提高昆蟲大腦中dNPF的水平時，即使果蠅被允許吃東西，它們也會直接朝與糖相關的氣味飛去。本質上，dNPF欺騙果蠅表現得好像它們很餓。據推測，dNPF觸發了果蠅在訓練期間形成的記憶的檢索，以將飢餓與覓食行為聯絡起來。
為了確定dNPF在大腦中的作用位置，研究人員轉向了dNPF受體，即神經元表面的蛋白質，肽特異性地與這些蛋白質結合。透過干擾不同神經元子集上的dNPF受體，作者確定了一組對dNPF的作用很重要的神經元。這些神經元與嗅覺記憶神經元聚集在大腦的同一區域。果蠅大腦的這個區域被稱為蘑菇體，與動機和學習有關。
瓦德爾說，這組記憶神經元是飢餓或飽腹行為之間的開關。在這種覓食情況下，dNPF將是翻轉開關的手指。當dNPF的水平升高時，無論是人為地還是自然地——例如，由於缺乏葡萄糖，果蠅都會被驅使去尋找食物來源。但是，如果這些記憶神經元不對增加的dNPF水平做出反應——也許是如果dNPF受體被移除——就不會檢索覓食記憶。當“關閉”時，這個神經迴路可以導致果蠅忽略食物，即使它們很餓。
雖然蘑菇體是果蠅大腦特有的，但研究人員一直在尋找人類大腦中的類似區域。瓦德爾說，它很可能會成為皮層不同部分的網路。他的研究小組在果蠅中發現的記憶神經元是釋放神經遞質多巴胺的神經元，多巴胺與動機和獎勵有關。然而，目前尚不清楚多巴胺是否在神經元和dNPF之間的關係中起作用。
至於治療人類的飲食問題，dNPF和記憶迴路之間的這種聯絡將提供什麼線索還有待觀察。“但我認為果蠅論文的轉化相關性非常高，” 美國退伍軍人事務部高階研究職業科學家、西雅圖華盛頓大學精神病學和行為科學研究教授黛安·菲格勒維奇·拉特曼說。首先，她說，它可以將當前的重點從諸如計算卡路里之類的治療方法轉移到關注進食的動機上。“就進食領域而言，我們對記憶檢索一無所知，”菲格勒維奇·拉特曼補充道。“它有待探索，所以這篇論文可能是一個燈泡，顯示了人們可以關注的新地方。”