本文转载自“和元上海”
“五月不减肥，六月徒伤悲”，减肥是现代人永恒的话题。然，君不见，减肥之人处处有，失败之人特别多！
对于减肥，我们都明白两大铁律：控制饮食、加强运动，可是这一切好像又不是那么容易实现。面对满大街的“某某小龙虾”、“某某火锅店”，我们做到的永远都是“不吃饱，怎么有力气减肥！”。
那么，我们为什么对美食欲罢不能？在今天Science刊登的最新研究中，科学家发现了驱动饮食、快速增肥的关键脑区[1]！
这项所有吃货都有必要了解的研究始于一个意外的临床发现。临床上，有些病人需要在脑中植入电极，进行深部脑刺激来修正一些脑功能。可是临床发现，有些接受了底部丘脑刺激治疗的病患会出现一些“暴饮暴食“的症状，特别是会反复摄入大量美食，乐此不疲。
因此，本文的作者将目光聚集在了底部丘脑的Zona incerta（ZI）脑区，研究其中的GABA能神经元对摄食行为的影响[1]。
和元上海一直关注神经科学研究的最新进展，致力于为广大科研工作者提供高质量的病毒工具，助力基础研究和基因治疗！
研究思路和结果
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1. 光遗传激活ZI脑区GABA能中间神经元快速地引起了“暴饮暴食”
有研究表明ZI脑区GABA能神经元和摄食相关，因此作者首先在VGAT-Cre鼠（GABA能神经元特异性表达Cre）的ZI区注射携带光激活通道ChIEF的AAV-DIO病毒，使得ZI区GABA能神经元携带ChIEF（图1）。通过蓝光激活ZI区的GABA能神经元，小鼠马上就显示出了强烈的摄食行为（图1，视频1）。
图1 光遗传激活ZI区GABA能神经元促进小鼠大量摄食
视频1
2. 光遗传激活PVT脑区投射到ZI的GABA能神经元末梢促进小鼠大量摄食高脂食物
在ZI脑区注射的AAV病毒实验发现，PVT脑区大量接受ZI脑区的抑制性投射（图2）。因此，作者接下来将光纤埋置于PVT，特异性激活ZI-PVT脑区的GABA能神经元，发现动物的摄食同样发生了快速的增强（图2，视频2），且摄取的食物多是高脂肪含量食物（视频3）。
图2 光遗传激活ZI-PVT的GABA能神经元促进小鼠“暴饮暴食“
视频2
视频3
3. 光遗传刺激引起的暴饮暴食迅速让小鼠”心宽体胖“
接下来，有趣的结果出现了，通过穿梭行为实验，作者发现光遗传激活ZI-PVT的GABA能神经元让小鼠产生了快感，小鼠更愿意呆在有刺激一侧的环境中（图3F-G）。同时，通过检测体重发现，照光的小鼠体重迅速上升，变成了一个吃货小胖子（图3H-I）。此外，如果人为去除了ZI的GABA能神经元，小鼠会日渐消瘦（图3K）。
图3 光遗传刺激引起的暴饮暴食迅速让小鼠”心宽体胖“
4. 光遗传激活PVT脑区谷氨酸能神经元抑制摄食欲望
最后，作者研究了ZI-PVT脑区通路的突触后机制，他们在vGlut2-cre小鼠PVT脑区注射AAV-DIO-ChIEF，特异性在谷氨酸能神经元表达ChIEF。通过激活这些神经元，他们发现小鼠摄食欲望发生了明显下降（图4）。
图4 光遗传激活PVT脑区谷氨酸能神经元抑制摄食欲望
文章总结
Science的这篇文章研究套路直接，利用光遗传技术和病毒载体工具，通过分析神经环路与摄食行为的关联鉴定暴饮暴食相关的脑，是一篇典型的行为→寻找环路→控制环路→改变行为的研究案例。
参考文献
[1] Xiaobing Zhang and Anthony N. van den Pol. Rapid binge-like eating and body weight gain driven by zona incerta GABA neuron activation. Science 356, 853–859 (2017)
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2017光遗传学与疾病研究研讨会
将于6月16至17日在上海举行！
大会日程：
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6月16日 星期五上午
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拟邀主持人：陈 忠 浙江大学
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时 间
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演讲题目
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嘉 宾
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单 位
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9:00-9:40
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神经信号处理与功能调控
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鲁友明
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华中科技大学
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9:40-10:20
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采用光遗传学手段调控心脏交感神经活性防治室性心律失常
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江 洪
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武汉大学人民医院
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10:20-10:40
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茶歇&展台参观
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10:40-11:20
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Genetically Engineered Systems Revealed the Roles of the Basal Ganglia in the Regulation of Sleep-wake Cycle
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黄志力
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复旦大学
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11:20-12:00
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基于光遗传学的颞叶癫痫异常神经网络的研究
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陈 忠
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浙江大学
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12:00-14:00
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午餐休息
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6月16日 星期五下午
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拟邀主持人：杜久林 中国科学院神经科学研究所
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14:00-14:40
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神经回路与蛋白质功能高分辨成像新技术新方法
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曾绍群
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华中科技大学
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14:40-15:20
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Visualizing Mind in a Transparent Brain
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杜久林
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中国科学院神经科学研究所
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15:20-15:40
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茶歇&展台参观
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15:40-16:20
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活细胞代谢原位检测技术与药物发现
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赵玉政
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华东理工大学
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16:20-17:00
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主题讨论：
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1. 光遗传学技术的临床应用主要体现在哪些疾病上？进展如何？
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2. 光遗传技术发展的瓶颈是什么？利用光刺激神经环路是否会产生非生理性的活动模式？对大脑神经元有什么影响？怎么解决这些问题？
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6月17日 星期六上午
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拟邀主持人：熊志奇 中国科学院神经科学研究所
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时 间
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演讲题目
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嘉 宾
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单位
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09:00-09:40
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大脑感觉皮层发育”关键期”可塑性的诱导和调控机制（拟）
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章晓辉
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北京师范大学认知神经科学和学习国家重点实验室
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09:40-10:20
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神经退定性小鼠疾病模型构建及其发病机制研究进展
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熊志奇
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中国科学院神经科学研究所
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10:20-10:40
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