腸道——人體第二腦
人類的腸道里排列著超過1億個神經細胞——這實際上相當于我們的“第二大腦”。事實上，腸道通過與大腦“對話”，繼而釋放荷爾蒙到血液中，在大約10分鐘的時間里，告訴我們它是否饑餓。
但是，來自頂級期刊《Science》和《Cell》的最新兩項研究表明，腸道通過一個神經回路與大腦有著更直接的聯(lián)系！這一“直覺”式的交流通路比荷爾蒙的擴散更直接、更迅速，使得腸道能夠在幾秒鐘內傳輸信號。
Science：第六感——迷走神經
2010年，杜克大學的神經科學家Diego Bohórquez通過電子顯微鏡開啟了一項驚人的發(fā)現(xiàn)：腸內分泌細胞位于腸道內壁，能產生刺激消化和抑制饑餓感的激素，它們有足狀突起，類似于用來相互交流的突觸神經元。Bohórquez知道，腸內分泌細胞可以向中樞神經系統(tǒng)發(fā)送激素信息，但他也想知道它們是否可以像神經元一樣，通過電信號與大腦“交談”。如果是這樣的話，它們將不得不通過迷走神經（vagus nerve）發(fā)送信號，該神經從腸道傳到腦干。
為了驗證這一假設，他和同事將一種熒光狂犬病病毒注射到小鼠的結腸中，通過神經元突觸傳播，并等待腸內分泌細胞及其“伙伴們”被點亮。研究人員在9月21日的《Science》雜志上報道說，這些“伙伴”正是迷走神經細胞。
DOI： 10.1126/science.aat5236
在皮氏培養(yǎng)皿中，腸內分泌細胞向迷走神經伸出，并相互形成突觸連接。令人驚訝的是，這些細胞甚至大量分泌谷氨酸，后者是一種參與嗅覺和味覺的神經遞質，而迷走神經細胞在100毫秒內就能捕捉該物質，這比眨眼的速度還快！
Bohórquez指出，這比荷爾蒙通過血液從腸道傳播到大腦要快得多。荷爾蒙的遲鈍可能是許多抑制食欲的藥物失效的原因。他說，下一步是研究這種內臟-腦信號是否為大腦提供了關于我們所吃食物的營養(yǎng)和熱量值的重要信息。
他說，超快速內臟-腦信號傳遞有一些明顯的優(yōu)勢，比如檢測毒素和毒物。不僅如此，實時檢測內臟的內容可能還有其他好處，有待進一步探索。
盡管在臨床意義變得清晰之前，許多問題仍然存在，但研究人依然對此感到興奮：“這是一個很酷的新難題。”
Cell：左右迷走神經——飽腹與獎賞
9月20日，發(fā)表在《Cell》雜志上的另一項研究提供了關于內臟感知細胞如何有益于我們的其他線索。
具體來說，研究人員將攜帶分子工具的不同病毒組合在一起，使它們能夠通過視覺激活連接到腸道的迷走神經細胞，而導致其它器官的迷走神經細胞保持沉默。這種先進的技術被稱為“光遺傳學”，允許研究人員利用光來操縱一組預先指定的神經元的活動。
研究表明，激光刺激會增加嚙齒動物大腦中一種叫做多巴胺的情緒增強神經遞質的含量，這對獎賞和動機是必不可少的。進一步試驗發(fā)現(xiàn)，右側迷走神經的獎賞神經元與中樞神經系統(tǒng)的獎賞神經元所受的約束是一樣的，這意味著它們將周邊感覺細胞與先前繪制的大腦獎賞神經元群聯(lián)系起來。
令人驚訝的是，左側迷走神經與飽腹感有關，但與獎賞無關。研究小組的解剖學研究也首次揭示，左右迷走神經分支向中樞神經系統(tǒng)不對稱地上升。
領導《Cell》這項研究的西奈山伊坎醫(yī)學院神經科學家Ivan de Araujo指出，這兩篇論文合在一起有助于解釋為什么用電流刺激迷走神經可以治療人的嚴重抑郁癥以及為什么從基本層面來說，吃會讓我們感覺良好。“即使位于大腦之外，這些神經元也完全符合獎賞神經元可驅動動機并增加快樂這一定義。”他總結。
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