民以食为天。能够尽情享受美食又不用担心长胖，大概是每个干饭人的心愿。然而真实情况却是，每次快乐干饭留下的只有肥肥的小肚腩和无尽的悔恨，减肥也就此提上日程。对减肥有过了解的人对“饱腹感”这个词一定不陌生，同等条件下，选择更有饱腹感的食物能够起到减少食物摄入量的作用。
作为人类赖以生存的基本技能之一，进食行为同样也在人类大脑的掌控之中。饥饿和饱食信号可以通过迷走神经传递到大脑中的孤束核（NTS），最终控制进食的开始和终止[1]。臂旁核PBN作为NTS的下游核团，接收来自NTS中转站的PBN神经元可以对信号进行整合，PBN神经元的激活可以实现对摄食行为的负性调控[2]。
多巴胺能神经元似乎也在摄食行为的调控中占有一席之地。然而多项研究针对腹侧背盖区（VTA）到伏核（Acb）的神经环路中多巴胺进行化学调控，试图控制摄食行为，却鲜有成效[3]。从我们的大脑入手实现减肥小目标似乎仍遥遥无期。
VTA中的多巴胺能神经元对摄食行为的调控仍是迷雾重重，而2021年5月26日Science Advance上发表的一篇题为“A hindbrain dopaminergic neural circuit prevents weight gain by reinforcing food satiation”的文章为我们拨云见日，揭示了一条控制饱腹感的神经环路的存在。
首先，研究者们利用病毒逆行追踪技术，标记了从VTA向LPBN投射的神经元，发现这些神经元大多分布在尾侧VTA（cVTA），且不与VTA投射向其他脑区的神经元重合（图1）。而在这些神经元中，约有50%的神经元属于多巴胺能神经元
图1 VTA向LPBN投射神经元的病毒逆向追踪
当利用光遗传学手段特异性激活这类DAVTA→LPBN神经元时，实验组小鼠显得“食不下咽”，用餐量显著低于对照组小鼠（图2）。研究者们果然找到了一群从cVTA投射到LPBN的“进食开关”多巴胺能神经元。对“进食开关”下游LPBN神经元的研究发现，这些神经元接收来自DAcVTA神经元轴突终末的单突触输入。但是在大多数的突触后LPBN神经元中，这个过程可以被DRD1抑制剂阻断。
图2 激活DAVTA→LPBN神经元后小鼠摄食减少
对于实验组的“吃货小鼠”来说，它们的每顿大餐可以分为8次进食，每次完整的进食活动又包括很多环节：觅食（S1）、“饭前准备”（S2）、“开胃菜”阶段（S3）、“大快朵颐”期（S4）、“收尾”期（S5）和“中场休息”期（S6）。那么“进食开关”神经元到底影响到了小鼠进食过程中的哪个环节呢？
利用光遗传学特异性标记DAcVTA→LPBN神经元后，研究者们监测了吃货小鼠们进食过程中被标记的“进食开关”神经元的发放频率。随着小鼠每次进食的食量逐渐减小，“进食开关”神经元的发放速率逐渐增加（图3）。当观察一次进食中的不同环节时，研究者们发现，在进食即将结束的S5期，“进食开关”神经元的发放速率显著增加（图c）。进食的结束与“进食开关”神经元的高发放活性相关，这也说明“进食开关”很可能是通过影响小鼠进食的终止来控制小鼠进食过程的。
图3 DAcVTA→LPBN神经元在小鼠进食过程中的发放速率变化
当研究人员利用光遗传学工具在S5期特异性抑制“进食开关”神经元的活性时，吃货小鼠进食结束的概率显著降低，同时这些小鼠也最终吃下了更多的食物，吃货小鼠的食物摄入量与S5期光遗传学抑制的持续时间密切相关（图4）。利用DRD1的选择性抑制剂抑制“进食开关”下游的LPBN神经元时，同样延长了小鼠的进食时间并增加了食物摄入量。
图4 在S5期抑制DAcVTA→LPBN神经元活性对小鼠进食的影响
科学家们进一步研究了Drd1信号通路在这个过程中的功能，他们发现，敲除Drd1会对小鼠用餐的多个方面产生影响，包括摄食量、“中场休息”的时间、进食次数等。实验组的吃货小鼠在25天后果然也明显发福（图5）。
图5 敲除Drd1对小鼠摄食和体重的影响
原来看似简单的“干饭”过程也在时刻受到精密调控。减肥之路漫漫，DAcVTA→DRD1PBN神奇通路的发现是否能为未来的干饭人提供一条新的减肥捷径呢？让我们拭目以待吧！
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