你多久没有“好好吃饭”了？
吃饭的同时，
是不是总忍不住一边聊天、刷剧、玩手机？
近日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所、深港脑科学创新研究院王立平团队在Neuron发表了题为An iterative neural processing sequence orchestrates feeding的研究论文，首次详细描述了动物循环出现的“片段化进食”行为特征，并阐明了下丘脑与脑干的三群神经元依次调控每次进食的行为序列的过程。
原文地址：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(23)00129-0
对于人和动物而言，进食都是关乎生存的头等大事。物种在复杂多变的自然环境中，既要敏锐地发现食物线索，也要时刻提高警惕关注环境的变化。经过亿万年的进化，自然选择塑造出物种精妙的进食行为策略，并固化到了大脑保守的“古老”结构中。
受研究手段的限制，过去的研究者们大多只用进食量，也就是“吃了多少”这一指标作为研究进食行为的变量。但到如今，人类已发现大脑中可以控制动物食量的，来自数十个脑区的多种神经元。但各个脑区的神经元之间是如何协同工作，确保进食行为全过程顺利进行的，至今尚未可知。
在本研究中，王立平团队发现，小鼠的进食行为并不仅是简单地进食。一整天没吃东西的小鼠，即使很饿，也无法持续专注地“好好吃饭”。它们在进食过程中，也表现出了类似人类的“边吃边玩”的特点。因此，对进食行为的科学描述，应该更加倾向于是一个“循环的行为序列”，而不仅仅是“进食量”这个单一变量。
研究团队利用深度学习算法辅助的行为跟踪与记录系统，对小鼠摄入食物这一阶段中的行为进行了细致的研究，识别出14种特征动作，并通过算法将这些动作划分为8种有意义的行为，进而将这些行为分为摄食、行走和探索环境等三类，在此基础上对小鼠的进食行为进行了精准的描述，即小鼠的进食行为是片段化的，是“靠近食物、摄食、离开食物、探索环境”等一系列行为的循环。
论文第一作者刘清晴表示：“人类在固定的时间吃饭进食，是社会化训练的结果。家长常常希望孩子，专注地‘好好吃饭’，但幼儿在学习独立进食过程中，大多表现为‘边吃边玩’。事实上，出于社交或其他动机，成人在进食过程中也同样会不断关注周围环境，而不会一直专注在食物本身。”
下丘脑弓状核中的ARCAgRP神经元、外侧下丘脑的LHGABA神经元和背侧中缝核中的DRGABA神经元是三类目前已知的可以促进进食的神经元。通过分析这些神经元在进食过程中的神经（钙信号检测）反应模式，研究团队发现这三群神经元在进食过程中是依次激活，循环反应的。
在小鼠饥饿，环境中有食物，但小鼠在探索环境而没有去吃的情况下，ARCAgRP神经元被激活；在小鼠靠近食物和进食过程中，ARCAgRP神经元被抑制，LHGABA神经元和DRGABA神经元被激活。其中，LHGABA神经元仅在进食行为发起的时候被激活，而DRGABA神经元会在进食过程中持续激活。当小鼠离开食物并探索环境时，DRGABA神经元被抑制。
在对这些神经元功能的进一步验证中，研究团队发现ARCAgRP神经元会在饥饿情况下对正在进行的与进食无关的行为进行限制，由此可以使进食占据主导地位，从而鼓励进食行为；LHGABA神经元介导了进食行为的发起；DRGABA神经元则与进食行为的维持有关。
也就是说，在片段化的进食行为中，这些神经元依次发挥功能，一方面保证了动物摄取食物的效率，另一方面使动物保持了对环境的警觉。
摄食障碍疾病(Eating disorder, ED)是一类精神疾病，最直接的表现是进食行为的异常。一方面包括暴食症等，会导致肥胖并引发其他代谢疾病，另一方面包括神经性厌食症，会导致严重的营养不良甚至死亡。
据世界卫生组织（WHO）的统计数据，2022年中国成年人的肥胖比例达到了16%，欧美一些发达国家的肥胖比例更是超过了30%，为社会经济带来了很大的挑战。神经性厌食症多发于青少年女性，发病率在0.3至1%。此外，焦虑、抑郁等情绪障碍性疾病也常伴有进食行为的异常。
目前，人们对摄食障碍类疾病发病机理的认识还不够清楚，对这类疾病的治疗在很大程度上仍是“治标不治本”，许多患者会出现病程反复。该项研究对进食行为及其神经调控机制进行了解析，有望为厌食症、肥胖症等疾病的研究提供新的思路，为深入理解多种本能行为过程中的精细神经调控机制提供新的研究方法和理论框架。
