生存需要生物体平衡营养摄入和避免危险,需要适应性行为。获取能量的动力激发了摄食行为,潜在地使生物体暴露于引起恐惧的威胁之中。在人类中,不正常的食物消费模式通常与涉及恐惧和焦虑的精神疾病有关。虽然这表明食物摄入有时会调节恐惧,但这种现象背后的机制尚不清楚。
进食作为一种动机行为,既包含了食欲行为,也包含了完成的行为。对能量的需求触发对食物的渴望,促进食欲行为,如寻找食物,由弓形核(Arc)的AgRP神经元编码。一旦有了食物,食欲行为就会被满足行为所取代。以往的研究表明,外侧下丘脑(LH)参与控制进食和调节各种奖励和厌恶相关行为。LH的复杂功能源于其异质性细胞群。在进食过程中,LH中的GABA能神经元被激活,促进食物消耗并编码奖励行为。相反,LH谷氨酸能神经元在激活时诱导厌恶行为,抑制食物消耗。因此,一个关键的问题出现了:当动物在进食过程中遇到危险刺激时,LH神经元是如何反应和调节相互冲突的进食和恐惧行为的?
NIRLN3-LM输出和RLN3信号介导的冷冻消耗调控(图源自Nature Communications )
先前的研究表明,恐惧和压力可以抑制与进食有关的行为,涉及大脑中多个平行的神经回路。虽然恐惧通常会抑制食物消耗,但可以想象,由热量需求驱动的进食行为反过来可以调节恐惧反应。研究表明,当捕食者刺激减少饥饿大鼠的食物寻找和消耗时,增加的热量需求通过AgRP神经元向终纹床核(BNST)和LH的投射来对抗这种作用。据报道,分别表达瘦素受体和神经紧张素的两组LH神经元竞争性地调节对社会互动、食物和水的相互冲突的需求。总的来说,这些发现表明下丘脑,特别是LH,是处理对进食和恐惧的冲突反应的关键大脑区域。
后脑在控制进食方面也很关键。研究表明,蓝斑核周围的谷氨酸能神经元控制进食和饮水的动机,而结核(NI)参与觉醒、压力和与压力源相关的动机摄入行为,表达松弛素-3 (RLN3)的神经元及其上升的RLN3/松弛素家族肽受体3 (RXFP3)发挥关键作用。NI和RLN3/RXFP3系统也参与了焦虑和恐惧的调节。这些研究表明,NI和RLN3/RXFP3系统可能是后脑处理各种冲突信息的关键中心。考虑到LH和后脑在调节食物消费相关恐惧中的潜在作用,研究确定了一个从LH延伸到后脑的回路,该回路在介导消费诱导的习得性冷冻反应调节中起着重要作用。
参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51983-6
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