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生病時“擺爛”竟是為了保命，《自然》揭示大腦如何操控這一切

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▎藥明康德內容團隊編輯
當我們生病、感覺渾身不舒服時 ， 常常會變得不想吃東西、不想喝水 ， 也不愿走動 。 這些行為改變都屬于科學家所稱的“生病行為”（sicknessbehavior） 。
【生病時“擺爛”竟是為了保命，《自然》揭示大腦如何操控這一切】這類生病行為可能會讓我們感覺不舒服 ， 但事實上 ， 當我們或其他動物受傷或遭受病原體感染時 ， 這些行為起到了節能的作用——節省代謝耗能 ， 將能量留給免疫應答 ， 因此對于個體的生存至關重要 。 相反 ， 動物在生病時被迫進食 ， 死亡風險明顯上升 。
不過 ， 這類極其普遍的生病行為是如何產生的？大腦又是如何協調這種不想吃喝、只想躺平的欲望？近期 ， 《自然》雜志的一項研究在小鼠實驗中揭開了其中的神經機制：腦干中一組特殊的神經元調控了不同的生病行為 ， 導致生病時不想吃喝、走動 。 這項研究將炎癥與神經通路對行為的調控直接聯系起來 ， 為理解免疫系統與大腦的交互提供了新的觀點 。
生病時“擺爛”竟是為了保命，《自然》揭示大腦如何操控這一切
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“對于大腦在感染中扮演的角色 ， 我們的理解還處在早期階段 ， ”這項研究的領導者 ， 洛克菲勒大學JeffreyM.Friedman教授說 ， “但基于這些結果 ， 現在我們有機會去探索：當我們生病時 ， 腦部是什么樣的？”
在最新研究中 ， 作者決定找出小鼠生病行為背后的腦區 。 他們讓小鼠接觸脂多糖 ， 作為細菌細胞壁的成分 ， 脂多糖可以激活小鼠的免疫系統、誘導生病行為 。
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▲實驗檢測小鼠生病時 ， 對食物、水的攝入和運動情況（圖片來源：參考資料[1]）
在注射脂多糖后不久 ， 研究團隊觀察到：在小鼠腦干的迷走神經背側復合體部位 ， 一組表達神經肽ADCYAP1的神經元活動出現了峰值 。
進一步的檢驗證實 ， 研究團隊的確找到了正確的腦細胞：他們在健康小鼠體內激活了這些神經元 ， 發現小鼠的進食、飲水、走動都減少了 。 相反 ， ADCYAP1神經元被抑制 ， 脂多糖對這些行為的影響明顯減弱 。
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▲研究揭示了誘導生病行為的ADCYAP1神經元（圖片來源：洛克菲勒大學分子遺傳學實驗室）
“此前人們不知道 ， 調控這一系列行為的是否為同一組神經元 ， ”Friedman教授說 ， “我們的發現令人意外：單獨一組神經元群體就能調控每一種生病行為 。 ”
不過 ， 對于這一腦干區域參與調控生病行為的結論 ， 作者并不是很驚訝 。 在迷走神經背側復合體這里 ， 血腦屏障并不存在 ， 這使得血液中的循環因子可以直接向大腦傳遞信息 。 “這個腦區成為大腦的警報中心 ， 將關于厭惡、有害物質的信息傳遞給大腦 ， 而這些信息會減少食物攝入 。 ”Friedman教授說 。
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▲出現生病行為時 ， 腦部神經活動的變化（圖片來源：參考資料[1]）
接下來 ， 研究團隊計劃基于這些發現 ， 去探索調控進食行為的生理信號和神經回路 。 他們尤其感興趣的是 ， 為什么一些經過編輯變得貪吃的小鼠 ， 在細菌感染后也會停止進食 。 同時 ， 科學家還計劃研究其他腦區在生病行為中的角色 ， 從而拓展我們對大腦功能的認知 。
“我們研究了一個腦區 ， 但還有很多其他腦區在免疫應答中被激活 。 這為全面理解感染時的大腦功能打開了一扇門 。 ”論文第一作者 ， 目前任職于霍華德·休斯醫學研究所的AnojIlanges博士說 。