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在《Nature Metabolism》期刊发表的这篇文章中，来自宾夕法尼亚大学的研究团队探讨了海马体（HPC）在饮食选择中的作用，特别是在增强情境记忆和动机方面的影响。研究发现，海马体不仅在记忆中扮演重要角色，还在食物摄入的控制中发挥关键作用。研究者们通过识别海马体中对脂肪和糖类反应的不同神经元群体，揭示了这些神经元在促进特定营养摄入中的因果作用。糖类反应的神经元编码糖类位置的空间记忆，而脂肪反应的神经元则增强对脂肪摄入的偏好和动机。刺激这些营养反应的神经元会增加食物摄入，而消除这些神经元则会影响肥胖饮食的摄入，并防止饮食引起的体重增加。这些发现揭示了以前未知的与特定营养素消费相关的食欲神经回路，并为开发潜在的肥胖治疗方法提供了基础。
这篇论文探讨了海马体（HPC）在饮食选择中的作用，尤其是在肥胖发展中的影响。研究发现，海马体不仅在记忆中扮演重要角色，还在食物摄入控制中起到关键作用。尽管以往的研究主要将海马体与食物摄入抑制联系在一起，但最近的研究表明其在食欲过程中的作用。研究团队识别出海马体中对脂肪和糖类反应的空间上不同的神经元群体，这些天然的强化剂对肥胖的发展有贡献。通过活动依赖的基因捕获技术，研究表明这些神经元群体通过不同机制促进特定营养物质的摄入。糖类反应神经元编码糖类位置的空间记忆，而脂肪反应神经元则选择性地增强对脂肪摄入的偏好和动机。刺激这些营养物质反应的海马体神经元会增加食物摄入，而消除这些神经元则会不同程度地影响肥胖饮食的摄入，并防止饮食引起的体重增加。这些发现揭示了以往未知的与特定营养物质摄入相关的食欲神经回路，并为开发潜在的肥胖治疗方法奠定了基础。
研究指出生存依赖于获取足够的食物以满足代谢需求，因此能够构建认知地图并准确导航到已知食物来源在环境中提供了显著的竞争优势。动物学习使用与食物营养价值相关的背景线索，并形成关于线索空间位置的情景记忆，以便高效返回到先前遇到的食物来源。反复将离散或背景线索与食物摄入联系起来的方式会诱发一种动机状态，增强进食欲望，这种现象被称为线索增强进食。在当前的食物环境中，这种适应性行为被大量的食物相关线索和丰富的高脂肪和糖类食物所淹没。与食物线索相关的联想学习机制与高热量饮食的摄入联系在一起，增加了肥胖发展的易感性。支持这一观点的是，研究发现人们对食物线索的脑反应可以预测当前的体重指数、未来体重增加的倾向以及食物选择。因此，揭示与脂肪和糖类摄入相关的背景线索记忆形成机制具有对抗肥胖的潜力。
研究表明，dHPC中的脂肪和糖响应神经元在饮食选择中扮演了不同的角色。糖响应神经元主要与空间记忆相关，帮助个体记住糖的位置，而脂肪响应神经元则与动机相关，增强对脂肪的摄入欲望。通过化学遗传学刺激这些神经元，可以观察到特定营养物质摄入的增加，而消除这些神经元则会导致摄入的减少。这表明dHPC在特定营养物质的选择和摄入中具有精细的调控能力。此外，研究还发现，通过影响记忆和动机，这些神经元群体在肥胖饮食的摄入和体重管理中发挥重要作用。
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海马体与肥胖的关联：研究发现海马体内具有特定的神经元群体，它们分别对脂肪和糖分具有反应，这些营养素是肥胖发展的关键因素。通过操控这些神经元，研究揭示了海马体在促进特定营养素摄入中的因果作用。这为肥胖治疗提供了新的可能靶点。
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记忆与饮食选择：糖反应性神经元能够编码糖所在位置的空间记忆，而脂肪反应性神经元则增强对脂肪摄入的偏好和动机。这表明，通过影响记忆和动机，海马体在饮食选择中发挥了关键作用。理解这些机制可以帮助设计干预措施，提高对不健康饮食行为的控制。
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神经刺激和肥胖预防：通过刺激或消融这些营养响应性神经元，研究表明可以增加或减少食物摄入，并在一定程度上阻止饮食引起的体重增加。这一发现为开发基于神经刺激或阻断的肥胖干预策略奠定了基础。
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海马体的功能复杂性：研究强调了海马体不仅参与记忆和导航，还通过特定的神经回路在食物摄入的调控中发挥重要作用。深入理解这些回路的功能，有助于更全面地认识海马体在能量代谢中的作用，并为相关脑疾病的治疗提供新的视角。
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神经元响应的识别和捕获： 使用活动依赖的基因捕获技术，研究人员能够识别出对脂肪和糖有响应的dHPC神经元群体。这些神经元在不同的机制下促进特定营养素的摄取：糖响应的神经元编码糖的位置空间记忆，而脂肪响应的神经元则增强对脂肪摄入的偏好和动机。
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神经元功能的操控： 通过刺激或消融这些营养素响应的神经元，研究人员观察到对食物摄入量的影响。刺激这些神经元增加了食物摄入，而消融则不同程度地影响高肥胖饮食的摄入，并阻止饮食引起的体重增加。
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神经元的特异性功能： 研究进一步表明，糖响应神经元在空间记忆中起着重要作用，而脂肪响应神经元主要影响动机。此外，这些神经元对特定营养素的选择性摄入有直接影响。
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行为实验： 通过一系列行为实验（如两瓶选择测试、地点记忆任务和动机测试），研究人员评估了这些神经元在饮食选择和摄入行为中的作用。
数据解读
图1：背侧海马通过迷走神经通路编码肠道来源的营养信号
图1
探讨了背侧海马在通过迷走神经通路感知和编码肠道来源的营养信号中的作用。
A. 为了研究背侧海马对肠道营养信号的响应，作者使用了神经示踪技术，结果显示在营养信号刺激后，背侧海马的神经活动显著增加。
B. 为了验证迷走神经在信号传递中的作用，作者对迷走神经进行了选择性阻断，结果显示阻断后背侧海马的神经活动显著降低，表明迷走神经在信号传递中起关键作用。
C. 通过免疫荧光染色技术，作者观察到在营养信号刺激后，背侧海马中与神经活动相关的标记物表达显著增加，进一步支持了背侧海马在信号编码中的作用。
结论：研究表明，背侧海马通过迷走神经通路感知和编码肠道来源的营养信号，这一过程可能在调节机体的代谢和行为反应中发挥重要作用。
图2旨在探讨背侧海马中不同的谷氨酸能神经元群体在处理脂肪和糖刺激时的差异性。
A. 为了研究背侧海马中谷氨酸能神经元对脂肪和糖的响应，作者使用钙成像技术记录了小鼠在摄入脂肪和糖时背侧海马神经元的活动。结果显示，不同的神经元群体分别对脂肪和糖表现出特异性的活动模式。
B. 通过行为实验，作者进一步验证了这些神经元群体在脂肪和糖摄入中的功能。结果表明，抑制与脂肪相关的神经元群体会减少小鼠对脂肪的摄入，而抑制与糖相关的神经元群体则会减少对糖的摄入。
结论：背侧海马中存在不同的谷氨酸能神经元群体，分别对脂肪和糖的摄入起到特异性的调控作用。
图3：对脂肪和糖有反应的dHPC神经元控制特定营养物质的偏好
图3探讨了大脑中dHPC神经元对脂肪和糖的反应如何影响动物对特定营养物质的偏好。
A. 为了研究dHPC神经元对脂肪和糖的反应，作者对小鼠进行了神经元活性记录。结果显示，dHPC神经元在小鼠摄入脂肪和糖时表现出显著的活性变化。
B. 为了验证dHPC神经元在营养偏好中的作用，作者通过化学遗传学方法抑制了这些神经元的活性。结果表明，抑制dHPC神经元活性的小鼠在选择食物时表现出对脂肪和糖的偏好减少。
C. 为了进一步探讨dHPC神经元在营养偏好中的作用，作者通过光遗传学方法激活了这些神经元。结果显示，激活dHPC神经元的小鼠表现出对脂肪和糖的偏好增加。
结论：dHPC神经元对脂肪和糖的反应在控制小鼠对特定营养物质的偏好中起到重要作用。通过调节这些神经元的活性，可以改变小鼠对脂肪和糖的摄入偏好。
图4：脂肪和糖响应的dHPC神经元控制特定营养物质的情景空间记忆
图4探讨了脂肪和糖对dHPC（背侧海马体）神经元的影响，及其在特定营养物质的情景空间记忆中的作用。
A. 为了研究脂肪和糖对dHPC神经元的影响，作者对小鼠进行了脂肪和糖的摄入实验，通过记录dHPC神经元的活动，发现这些神经元对脂肪和糖的摄入表现出不同的响应模式。
B. 通过行为实验，作者检测了小鼠在摄入脂肪和糖后对特定位置的记忆能力。结果表明，摄入脂肪的小鼠在空间记忆任务中表现出更好的记忆能力，而摄入糖的小鼠则表现较差。
C. 使用光遗传学技术，作者进一步验证了dHPC神经元在脂肪和糖摄入后的活动变化对空间记忆的影响。通过激活或抑制这些神经元，发现其活动变化直接影响小鼠的空间记忆表现。
结论：脂肪和糖能够通过调节dHPC神经元的活动，影响小鼠的特定营养物质相关的情景空间记忆。脂肪摄入增强了空间记忆，而糖摄入则削弱了这种记忆能力。
图5
探讨了脂肪响应性dHPC神经元在脂肪强化过程中的作用。
A. 为了研究脂肪摄入对dHPC神经元的影响，作者对小鼠进行了脂肪饮食处理，并使用光遗传学技术激活dHPC神经元。结果显示，激活这些神经元显著增加了小鼠对脂肪饮食的偏好。
B. 通过行为实验分析了dHPC神经元在脂肪摄入选择中的作用。结果表明，抑制这些神经元减少了小鼠对高脂饮食的偏好。
C. 使用钙成像技术记录了dHPC神经元在脂肪摄入过程中的活动变化。结果显示，脂肪摄入显著增强了这些神经元的活动。
