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好想吃…誰在操控飢渴?中研院破解腦神經機轉

2019-12-20 14:23聯合晚報 記者潘乃欣/台北報導

人類飢餓和口渴時,大腦會下達指令,讓人不由自主去找食物和水,但動機背後運作機制至...
人類飢餓和口渴時,大腦會下達指令,讓人不由自主去找食物和水,但動機背後運作機制至今無解。 圖/聯合報系資料照片

人類飢餓和口渴時,大腦會下達指令,讓人不由自主去找食物和水,但動機背後運作機制至今無解。中央研究院跨國團隊花費三年,每天對超過5000隻果蠅做實驗,發現果蠅腦內有一種神經傳導物質leucokinin,影響它們找水或找食行為,解開渴、餓訊號在腦中的神經機轉。研究團隊希望藉此,未來能更了解複雜的人腦,盼有助改善暴食症厭食症

中研院分子生物研究所助研究員林書葦說,當人們口渴與肚子餓的時候,腦中會產生一種無形的驅力,讓人想喝水或吃東西,心理學上稱這樣的內在驅力為「動機」。果蠅和人一樣,行為受到渴和餓的調控,只有在渴的時候會去尋找水源,只有在餓的時候對食物有反應。

中研院跨國研究團隊花費三年研究果蠅,發現調控餓與渴的秘密。 記者潘乃欣/攝影
中研院跨國研究團隊花費三年研究果蠅,發現調控餓與渴的秘密。 記者潘乃欣/攝影

林書葦和中研院國際研究生學程印度籍的博士生芭雅希一起研究,首度找出控制餓與渴行為的神經傳導物質leucokinin。這項神經傳導物質的活性在果蠅餓與渴時會上升,但若抑制活性,口渴的果蠅不會找水、飢餓的果蠅也不會去找食物,就像得了厭食症。團隊也做反方向的實驗,活化這項神經傳導物質的活性,發現不餓的果蠅也會去找食物。

研究發現,leucokinin包含餓與渴的神經元,但並不是單純有一群神經細胞負責處理渴、另一群處理餓,而是透過多種神經傳導物質的合作,去調控不同神經元,讓找水行為只在渴的時候出現,不會在餓的時候出現。研究成果本月發表在國際期刊「自然:神經科學」(Nature Neuroscience)。

中央研究院跨國團隊每天對超過5000隻果蠅做實驗,發現果蠅腦內有一種神經傳導物質...
中央研究院跨國團隊每天對超過5000隻果蠅做實驗,發現果蠅腦內有一種神經傳導物質leucokinin,影響它們找水或找食行為。 記者潘乃欣/攝影

林書葦說,研究成果未來有望推及至人類大腦研究,不過,果蠅大腦功能雖一應具全,只有10萬個神經細胞,人腦有1000億顆神經細胞,還須更進一步研究,才能了解人腦中調控餓與渴行為的機制,進而應用於神經疾病的研究,找出成因及可能的治療方式。因為人類許多神經疾病,如憂鬱症、厭食症、成癮症等,都和腦內的動機系統有關。

林書葦說,果蠅因為可以大量繁殖,是遺傳學研究常用的生物;果蠅的大腦功能很完善,有助於了解更複雜的人腦。

目前科學界針對精神疾病的研究,只能了解大範圍的腦區是否對某一種行為有影響,但不知道細部的神經機轉;也因此,用藥和治療難免會有副作用。若能了解生物的神經機轉,可以讓開藥更精準。

厭食症
暴食症
憂鬱症

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