虽然果蝇和人类的就餐习惯和由此产生的身体机能有很大不同,但也存在一些相似之处。由于昆虫和我们人类共享很多基因,因此它们是研究人类健康的宝贵模型,例如为我们治疗、检测癌症或解决睡眠不佳问题提供了见解。
在处理糖的神经回路方面,果蝇与人类有足够的相似之处,也为科学家研究其中机制提供了重要参考。这些回路涉及神经递质多巴胺,它在大脑的奖励系统中起着关键作用。因此,研究人员用产生多巴胺的神经元中的标记来培育果蝇,观察它们对糖摄入的反应情况。
发现给昆虫喂食高糖饮食确实会降低和延迟这些神经元的活动。为了进一步研究,研究小组在神经元中培育了一种分子,使它们能够利用光照激活到与健康果蝇相同的水平。
该研究的首席研究员 Monica Dus 表示:“在高糖饮食上,我们发现果蝇的多巴胺能神经元不那么活跃,因为高糖摄入量降低了来自口腔的甜味信号的强度。物利用多巴胺的这种反馈来预测食物的奖励或填充程度。在高糖饮食的苍蝇中,这个过程被打破了--它们得到的多巴胺神经元激活较少,因此最终吃得比它们需要的多,随着时间的推移,这使它们的体重增加。”
科学家们认为,这些更贪婪的苍蝇证明,过量的糖分导致它们无法通过饱腹感提示来知道自己已经吃饱。该团队还发现,通过让它们脱离高糖饮食实际上可以逆转这一过程,使多巴胺能神经元恢复正常功能。
Dus 表示:“我们认为,本质上,多巴胺能神经元对甜味的这种处理可能被用作一种提示,作为一种警报,告诉大脑开始放慢速度。如果这个过程不存在了,那么你就必须等待其他线索来告诉你,你已经吃饱了。而在那个时候,你已经吃了很多食物了”。
这项研究发表在《eLife》杂志上。
这项研究发表在《eLife》杂志上。