科学家发现导致持续饥饿感的大脑故障机制

科学家发现了一组特定的大脑细胞，这些细胞负责创建进食记忆，不仅记录吃了什么食物，还记录进食的时间。这项今日发表在Nature Communications（《自然·通讯》）上的研究结果，解释了为何存在记忆问题的人常会过量进食，以及为何忘记最近一餐会引发过度饥饿并导致饮食失调。

进食过程中，大脑腹侧海马区的神经元会变得活跃，形成研究团队所称的"进食记忆印迹"（meal engrams）——这是一种专门储存食物摄入体验信息的记忆痕迹。虽然科学家长期研究印迹在大脑记忆存储中的作用，但新研究首次识别出专门负责记录进食体验的印迹。

该研究通讯作者、南加州大学多恩西弗文理学院生物科学教授斯科特·卡诺斯基（Scott Kanoski）解释说："记忆印迹是记忆在大脑中留下的物理痕迹。进食记忆印迹如同复杂的生物数据库，储存多种信息，例如进食地点和进食时间。"

分心进食的影响

此发现对理解人类饮食障碍具有直接意义。记忆受损患者（如痴呆症或脑损伤影响记忆形成者）常常会连续快速摄入多餐食物，因为他们无法记住自己已经进食。

此外，分心进食行为——例如看电视或刷手机时无意识地吃零食——可能损害进食记忆，导致过量摄入。

根据实验发现，进食记忆印迹是在实验室大鼠啃咬间隙的短暂停顿期间形成的，此时大脑会自然审视进食环境。这些意识清醒的时刻让特定的海马神经元能够整合多重信息流。

卡诺斯基指出，人类大脑很可能存在类似机制。当注意力分散在手机或电视屏幕时，这些关键的编码时刻就会受损。"大脑无法正确归档进食体验，"研究第一作者、南加州大学博士后学者莉亚·德卡里-斯佩恩（Lea Decarie-Spain）强调，"导致形成脆弱或不完整的进食记忆印迹。"

'进食记忆'的形成机制

研究团队运用先进神经科学技术，首次实时观测实验鼠进食时的大脑活动，揭示了进食记忆的形成过程。

进食记忆神经元不同于参与其他记忆形成的脑细胞。当研究人员选择性破坏这些神经元后，实验鼠对食物位置的记忆受损，但对非食物相关任务的空间记忆保持正常，表明存在专门处理进食信息的系统。研究还发现，进食记忆神经元与外侧下丘脑（已知控制饥饿和进食行为的脑区）进行通信。当阻断海马体-下丘脑的连接后，实验鼠出现过度进食且无法记住进食地点。

进食管理的启示

卡诺斯基表示，该发现最终可能为治疗肥胖和体重管理提供新的临床思路。现行体重管理策略多聚焦于限制食物摄入或增加运动，但新研究表明增强进食记忆形成同样至关重要。

"我们终于开始理解，记住吃了什么以及何时进食，对健康饮食的重要性不亚于食物选择本身，"卡诺斯基总结道。

除卡诺斯基外，研究共同作者包括南加州大学的莉亚·德卡里-斯佩恩、辛迪·顾、洛根·蒂尔诺·劳尔、艾丽西亚·E·高、艾瑞斯·邓、莫莉·E·克鲁格、爱丽丝·I·瓦尔多、阿什亚·赫瓦奇·加尔博克、奥利维亚·穆迪、克里斯汀·N·多诺霍、凯沙夫·S·苏布拉马尼亚姆、赛琳娜·X·高、亚历山大·G·巴肖和杰西卡·J·雷；宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的萨马尔·N·切希米、理查德·C·克里斯特、本杰明·C·赖纳和马修·R·海斯；莫奈尔化学感官中心的杨明星（音译）和纪尧姆·德拉蒂格；以及巴克内尔大学心理学系的凯文·P·迈尔斯。

本研究获得魁北克研究基金会博士后奖学金（315201）、阿尔茨海默病协会研究基金（AARFD-22-972811）、美国国家科学基金会研究生研究奖学金（DK105155）及美国国家糖尿病与消化和肾脏疾病研究所基金（K104897）支持。