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脑干尾侧孤束核（cNTS）是整合来自不同感觉通路的内感受性信号的中枢。然而，cNTS神经元将这些信号转化为行为的机制仍存在争议。
2024年12月3日，北京脑科学与类脑研究所白凌团队在Nature Neuroscience（IF=21.2）在线发表题为“Parallel gut-to-brain pathways orchestrate feeding behaviors”的研究论文，该研究全面描绘了cNTS内18群兴奋性神经元的分子-分布-功能图谱，揭示了自然进食过程中9类进食调节神经元的活动模式。研究发现Th+ cNTS神经元通过迷走神经传入输入编码食道机械膨胀和短暂吞下量，提供摄食速度的快速反馈调节。相比之下，Gcg+ cNTS神经元监测肠道营养物质和累积摄入的卡路里，并对食物饱腹感和偏好有长期影响。这些营养信号是通过门静脉-脊髓上行通路而不是迷走感觉神经元传递的。该研究结果强调了cNTS亚型之间的差异，其特征是时间动态、感觉方式、相关内脏器官和上行感觉通路的差异，所有这些都有助于协调摄食调节的特定功能。
脑干中的cNTS是连接内脏器官和大脑的主要感觉中枢。它接收迷走神经传入和上行脊髓通路（连接内脏器官和大脑的主要感觉通路）的会聚突触输入。它也接受体液信号，由脑室周围器官区监测。cNTS中的神经元响应多种内部感觉信号，包括肠道膨胀、营养信号、渗透挑战、内脏炎症和循环激素。因此，cNTS神经元是内脏信号进入大脑的重要通道。这些感觉能力使cNTS能够协调基本的生理功能，包括摄食调节。一些基因上确定的cNTS神经元群体已被确定为食物摄取的抑制因子，包括表达Cck、Th、Gcg、Lepr、Pomc和Adcyap1。然而，这些cNTS亚型之间的感觉编码仍然难以捉摸。最近一项对麻醉小鼠的研究开始揭示基因定义的cNTS亚型中的感觉表征。该研究表明，分子上不同的cNTS神经元表现出相似的反应谱，这引发了诸如相似的内感受表征如何支持分子上不同的cNTS神经元携带的不同生理功能以及是什么驱动多种cNTS亚型参与相同的生理功能，如摄食抑制等问题。两条平行的肠-脑通路调控摄食的机制图（图源自Nature Neuroscience）在这里，研究人员比较了每种cNTS亚型在一系列摄食相关行为中的功能。使用化学标记纤维光度法，进一步描述了清醒行为动物中9个与喂养相关的cNTS神经元群体的自然动态。这些发现揭示了cNTS亚型之间感觉编码的显著差异，显示了时间动态、感觉方式、相关内脏器官和上行感觉通路的差异，这些差异导致了与摄食行为相关的不同功能。该发现揭示了脑干中平行的感觉通路，这些通路编码各种内感受信号，以精确协调摄食调节的不同方面。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41593-024-01828-8
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