谁操控饥饿的欲望？ 中研院破解脑内回路之谜…助忧郁症、厌食症研究
▲分生所林书苇助研究员、第一作者芭雅希、本院分生所曹昌晖博士（左至右），手持瓶子为实验室里饲养的果蝇设备 。（图／中央研究院提供）
是谁操控你饥渴的欲望？中央研究院团队解密果蝇脑中的神经回路，首次发现一种名为leucokinin的神经传导物质，透过调控不同的脑神经元，影响果蝇进行觅水或觅食行为，解开了渴、饿讯号在脑中相互作用的神经机转，有助于了解更复杂的人脑。
分子生物研究所助研究员林书苇表示，当人们口渴与肚子饿的时候，脑中会产生一种无形的驱力，让我们想喝水或吃东西，心理学上称这样的内在驱力为「动机」。果蝇和人一样，行为受到渴和饿的调控，果蝇只有在渴的时候会去寻找水源，只有在饿的时候对食物有反应。动机系统在脑回路中究竟是以什么样的形式存在、如何控制我们的行为、影响我们对外界刺激的反应，迄今仍是未解之谜，必须先找出与动机系统有关的神经元及脑回路。
▲果蝇脑中的饿回路。（图／中央研究院提供）
国际研究生学程博士生芭雅希（Bhagyashree Senapati）针对研究指出，果蝇大脑里的LHLK神经细胞释放的leucokinin，同时是渴与饿的讯号。当果蝇口渴时，由于渴神经元 ( PPL1-γ2α′1、PAM-β′2a)属于抑制性的神经细胞，像一道关闭的门，会抑制觅水行为，但leucokinin能抑制它们的活性，产生负负得正效果，打开通道，促使果蝇追寻与水有关的气味。
▲果蝇脑中的渴回路。（图／中央研究院提供）
当果蝇饥饿的时候，leucokinin也会被释放，此时则是活化另一群饿神经元 (PAM-β′2mp)，驱动果蝇进行觅食行为，寻找与食物有关的气味。为什么饿的果蝇不会去找水喝？因为大脑会释放另外两种神经传导物质－血清素(serotonin) 和dNPF，作用是抵销leucokinin对渴神经元的抑制，致使渴神经元持续抑制觅水行为。
林书苇指出，本次研究破解了果蝇大脑渴、饿神经细胞的神经回路与交互作用，也代表口渴与饥饿的动机并非单纯有一群神经细胞负责渴讯号，另一群神经细胞负责饿讯号；而是透过多种神经传导物质的合作、竞争，去调控不同的脑神经元，使得觅水行为只在渴的时候出现，而不会在饥饿的时候产生，使果蝇能够依据生理需求做出正确的觅食抉择。
▲实验室里饲养的果蝇。（图／中央研究院提供）
然而，为什么渴的果蝇不会去找食物？除了leucokinin之外，是否还有其他的渴、饿讯号去调控？研究团队将持续破解大脑的神经回路机制。林书苇表示，人类许多神经疾病，如忧郁症、厌食症、成瘾症等，都和脑内的动机系统有关。相较于人脑有1000亿颗神经细胞，果蝇的大脑只有10万个神经细胞，功能却一应俱全。本研究利用果蝇探讨渴、饿讯号在脑回路中的运作，盼找出果蝇大脑中与动机有关的神经回路机制与神经传导物质，有助于了解更复杂的人脑，为相关疾病找出成因及可能的治疗方式。
▲分生所助研究员林书苇、第一作者芭雅希、分生所博士曹昌晖（左至右）。（图／中央研究院提供）