我应该做运动,还是去咖啡馆享受美味的草莓奶昔?
在做出这一决定之前,我们的大脑中究竟发生了什么一直是科学之谜,但苏黎世联邦理工学院的研究人员已经找到了答案。
他们破译了是哪种大脑物质和哪种神经细胞介导了这一决定:神经递质奥曲肽和产生奥曲肽的神经元。
这些神经科学原理之所以具有现实意义,是因为许多人没有得到足够的锻炼。
我们中的大多数人可能都曾决定放弃锻炼,而选择日常生活中的其他诱惑。
根据世界卫生组织的数据,80% 的青少年和 27% 的成年人运动量不足。
不仅是成年人,儿童和青少年的肥胖率也在以惊人的速度增长。
促肾上腺皮质激素在食物是否优于运动中起着关键作用
尽管有这些数据,许多人还是设法抵制了无处不在的诱惑,并进行了足够的锻炼。
苏黎世联邦理工学院神经科学教授丹尼斯-布尔达科夫领导的研究人员想知道,是什么在我们的大脑中帮助我们做出这些决定。
在对小鼠的实验中,研究人员发现奥曲肽在这一过程中起着关键作用。
它是大脑中活跃的一百多种神经递质之一。
其他神经递质,如血清素和多巴胺,很早以前就已被发现,它们的作用也已基本被破解。
奥曲肽的情况则不同:研究人员发现奥曲肽的时间相对较晚,大约在 25 年前才发现它,目前正在逐步明确其功能。
布尔达科夫是研究奥曲肽的科学家之一。 据研究人员称,多巴胺是神经科学领域对我们为何选择某些事物而避免其他事物的一种流行解释。
大脑中的这种信使物质对我们的一般动机至关重要。
然而,我们目前对多巴胺的了解并不能轻易解释为什么我们选择运动而不是进食。
我们的大脑在进食和运动时都会释放多巴胺,但这并不能解释为什么我们会选择其中一种而不是另一种。
为了找出答案,研究人员开发了一种巧妙的行为实验,让小鼠在十分钟的试验中从八个不同的选项中自由选择。
这些选项包括一个可以让小鼠奔跑的轮子和一个 “奶昔吧”,小鼠可以在 “奶昔吧 “里享用一杯普通的草莓味奶昔。
在实验中,科学家对不同的小鼠组进行了比较:一组是正常的小鼠,另一组小鼠的奥曲肽系统被阻断,阻断的方式可以是药物,也可以是对小鼠细胞进行基因改造。
与奥曲肽系统被阻断的小鼠相比,奥曲肽系统完好的小鼠在跑轮上花费的时间是正常小鼠的两倍,在奶昔吧花费的时间是正常小鼠的一半。
但有趣的是,在科学家只向小鼠提供转轮或奶昔的实验中,两组小鼠的行为并无不同。
这意味着,奥曲肽系统的主要作用并不是控制小鼠的运动量或进食量,相反,根据研究人员的说法,它似乎在两种选择之间起着核心作用。
在没有奥曲肽的情况下,小鼠的决定显然倾向于奶昔,它们放弃了运动而选择了食物。
这对人类意味着什么
苏黎世联邦理工学院的研究人员认为,奥曲肽也可能是人类做出这一决定的原因;众所周知,这两种动物的大脑功能几乎相同。
苏黎世联邦理工学院研究小组组长达里亚-佩列格-雷布斯坦(Daria Peleg-Raibstein)与丹尼斯-布尔达科夫(Denis Burdakov)共同领导了这项研究。
下一步将在人类身上验证这些结果。这可能涉及对因遗传原因导致奥曲肽系统受限的患者进行检查–大约每两千人中就有一人属于这种情况。
这些人患有嗜睡症(一种睡眠障碍)。另一种可能性是观察那些服用了阻断奥曲肽药物的人。
这类药物已被批准用于治疗失眠症患者。
研究人员说,通过了解大脑是如何在食物摄入和身体活动之间发挥中介作用的,可以制定出更有效的策略来应对全球肥胖症流行和相关的代谢紊乱。
特别是,可以制定干预措施,帮助克服健康人和运动量有限的人的运动障碍。
不过,布尔达科夫指出,对于从事人类临床研究的科学家来说,这些都是重要的问题。
他和他的研究小组致力于基础神经科学研究。
下一步,他想弄清奥曲肽神经元在做出运动和吃零食这样的决定时是如何与大脑其他部分相互作用的。