美國時間8月6日,蘇黎世聯邦理工學院( ETH Zurich)神經學教授Denis Burdakov發現,大腦食慾素(orexin)會影響老鼠選擇運動或零食的決定,當食慾素被阻斷時,老鼠會頻繁地選擇奶昔,而非跑輪運動,該研究結果發表於《Nature neuroscience》。
根據世界衛生組織(World Health Organization)統計,80%的青少年和27%的成年人運動量不足,肥胖率不僅在成人、兒童和青少年中也都迅速上升,蘇黎世聯邦理工學院的研究團隊指出,這是一個全球的健康問題,但還是有許多人能夠抵抗誘惑並獲得足夠的運動,所以我們想知道,大腦中究竟是什麼幫助我們做出這些決定。
蘇黎世聯邦理工學院研究人員設計了一項複雜的行為實驗,讓老鼠在十分鐘的試驗中,從八種不同選項中自由選擇,其中包括跑輪和草莓奶昔,並比較了不同組別老鼠的決策行為,分別為正常組和使用治療失眠藥almorexant(ALMO)或基因改造阻斷食慾素的小鼠。
研究結果顯示,正常組小鼠在跑輪上花費的時間是食慾素被阻斷小鼠的兩倍,而正常組小鼠在奶昔吧的時間則只有食慾素阻斷老鼠的一半,另外,當研究人員僅提供跑輪或奶昔時,兩組老鼠的行為並無差異。
此結果表示,食慾素主要不是控制小鼠的運動量或飲食量,而是在面對多種選擇時,幫助小鼠做出決策,當沒有食慾素時,小鼠更傾向選擇奶昔,以放棄運動。Denis Burdakov認為,外側下視丘腦食慾素神經元(HONs)與食慾素受體信號對「抵抗誘惑,自願運動」(TRVE)的機制有相關性,並確定內源性HONs是在受到高度加工食品(HPF)誘惑下,仍就使其維持運動的關鍵。
先前研究表明,外側下視丘腦區域對運動機制很重要,且HONs被認為能夠長期調節食物消耗和能量平衡,不過對於外側下視丘腦神經元是否會觸發自願運動,以及HONs釋放食慾素可能會影響決定的作用,都尚不清楚。
然而同樣作為腦中信號物質的多巴胺,只能證實大腦在我們進食和運動時都會釋放,但這並不能解釋為什麼我們在做選擇時,選擇其中一種而不是另一選項。
由於HONs在人類中也存在,研究人員推測,他們在小鼠身上發現食慾素對選擇運動或零食決定的影響,可能在人類上也會有相聯性。
蘇黎世聯邦理工學院研究聯合負責人Daria Peleg-Raibstein表示,未來研究將會涉及因基因遺傳而導致食慾素受限或嗜睡症的患者,若我們能了解大腦如何在食物消耗和運動之間的抉擇,我們就能開發出更有效的策略來應對全球肥胖流行病和相關代謝疾病,特別是可以幫助體力活動有限的人克服運動障礙。
參考資料:
https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/brain-messenger-orexin-could-help-us-opt-for-exercise-over-snacking/
論文:
https://www.nature.com/articles/s41593-024-01696-2
(編譯/實習記者 郭品岑)