終於有正當理由大吃特吃了！？大腦操控了我們的覓食、水的行為！

 減肥應該是當今社會多數人會遇到的難題，大家應該都有「忍不住」去找食物的經驗吧？(Fig.1 ＆ Fig.2)

Fig.1

Fig.2

究竟覓食「動機」是如何產生的？大腦又是如何控制我們的行為呢？

中研院林書葦博士研究團隊透過研究果蠅大腦得到答案了！該研究成果也刊登上『自然：神經科學』（Nature Neuroscience）

#==============

為何選擇果蠅作為實驗體，林博士曾說過：「果蠅大腦簡單，卻可以解決眾多問題」。若不是有果蠅這種行為生物，我們對於人類複雜的大腦更是束手無策，因人類有近千億顆腦神經細胞，結構跟功能都十分複雜，果蠅對應人腦如同80年代古董電腦對上超級電腦，雖然果蠅腦僅有十萬顆腦神經相對簡單，但麻雀雖小五臟俱全，有各種感官受器，也有學習與記憶能力，特別是記憶機制，更是眾多科學家想一探究竟的未知領域，如果能從果蠅大腦找到各種類運作的機制，將大大的助於了解其他更為複雜的動物大腦，有朝一日深入人腦研究。

#==============

研究發現果蠅腦中有種神經傳導物質名為：leucokinin，調控了幾種不同的神經細胞，進而影響到果蠅覓食跟尋找水源的行為，又發現口渴與飢餓反應在果蠅腦中還有交互作用。實驗的目的希望果蠅尋找水源與食物，具體明確的目標，研究人員須先訓練果蠅按照特定方式尋找水源與食物，這裡透過氣味作為訊號傳遞給果蠅作為訓練的學習系統，經過訓練後才能夠觀察到大腦的變化。果蠅的訓練需要有巧思設計，研究團隊透過T 字形的管道迷宮，果蠅口渴八小時，後放果蠅進入管道，釋放A氣味並沒有提供水，過幾數分鐘釋放氣味B並給水喝，反覆執行後，讓果蠅透過學習產生短期記憶，將氣味訊號與水產生連結，嗅覺感官與水建立關聯性的記憶。訓練後的果蠅在六小時，再放入管道，大多數果蠅會進入氣味B空間。(Fig.3)

Fig.3

研究最大的發現就是果蠅一些神經細胞會分泌leucokinin，該傳導物質是掌管口渴的訊號，過去文獻僅發現跟昆蟲維持身體水分平衡有相關，研究員透過在果蠅頭上開洞觀察滲透壓變化，哪一群神經細胞會釋放leucokinin，後來發現滲透壓提高，昆蟲口渴時LHLK的神經活性會上升，並釋放leucokinin，滲透壓下降時LHLK也隨之下降，這個應該跟口渴的訊號有關。

後續研究發現LHLK會抑制PPL1兩種神經細胞，這兩個細胞就是抑制果蠅覓水的抑制型神經細胞，leucokinin 抑制PPLαβ，讓果蠅不受這兩個神經細胞抑制行為後，就會開始尋找水源。(Fig.4)

Fig.4

然而後續又發現果蠅飢餓時會釋放leucokinin 去活化另一個神經細胞PAM-β，會觸發果蠅想去尋找食物，同時大腦會釋放訊號去抵銷leucokinin 抑制口渴神經的反應，讓果蠅飢餓時會優先尋找食物，而並非尋找水源。(Fig.5)

Fig.5

#==============

最後我們了解到原來飢餓與口渴的感覺是怎麼影響果蠅的行為，相對大腦更為複雜的人類，我們是否也會自然而然的產生覓食的動機呢？想當然一定有某種機制讓大腦控制我們的行為，科學的研究隨著更加深入，未來我們也能了解人類大腦的奧秘！

p.s 往後減肥破功就拿這篇研究出來當擋箭牌吧！說都是大腦控制我的行為，不是我(/ω＼)

撰稿：許楷翊

參考文獻：

1. Senapati, Bhagyashree, et al. "A neural mechanism for deprivation state-specific expression of relevant memories in Drosophila." Nature neuroscience 22.12 (2019):2029-2039.

2. 中央研究院-研之有物