大脑进食调控模型或被重构
2026年8月26日，美国加州大学旧金山分校（University of California, San Francisco）Zachary A. Knight团队在Cell Press细胞出版社旗下期刊Neuron发表题为“Ingestion-activated CGRP neurons control learning but not satiety”的研究论文。
研究发现，长期被认为参与饱腹感形成的CGRP神经元实际上并不负责终止进食，而是在进食过程中承担着一项意想不到的重要功能：帮助动物学习食物与其后续生理结果之间的联系。这项工作不仅修正了领域内关于食欲调控的重要理论模型，也揭示了大脑如何利用进食信号建立与食物相关的记忆。
长期以来，科学家认为，一类位于脑桥旁臂核（PBN）的CGRP神经元既能够感知身体不适和恶心等厌恶信号，也负责监测进食过程中的饱腹状态，从而帮助终止进食。然而，一个悬而未决的问题始终存在：同一群神经元如何同时编码满足感与不适感这两种截然不同的生理体验？揭开这一谜题，对于理解食欲调控机制以及肥胖、厌食等代谢疾病的神经基础具有重要意义。
1.一直被视为“饱腹神经元”的CGRP细胞，真的负责停止进食吗？
过去十余年中，旁臂核CGRP神经元一直被认为是调控进食行为的重要神经群体。由于激活这些神经元会强烈抑制摄食，同时它们又能够响应恶心、疼痛和疾病等刺激，因此研究人员提出，它们可能作为一种“内部警报系统”，帮助机体在摄入足够食物后终止进食。为了重新审视这一观点，研究团队利用单细胞钙成像技术，在小鼠自由进食过程中实时记录CGRP神经元的活动变化。结果出乎意料。
研究人员发现，仅约四分之一的CGRP神经元会在进食过程中被激活，而且这些神经元的活动与吞咽和舔食行为高度同步。当小鼠开始摄食时，这些神经元迅速活跃；停止进食后，其活动也很快消退。更重要的是，无论食物是糖、脂肪、甜味剂还是盐水，这些神经元都会产生类似反应。这表明，它们感知的并非食物的营养价值，而更像是对“正在进食”这一行为本身作出反应。
2.大脑并不会利用这些神经元追踪“已经吃了多少”
如果CGRP神经元真的负责产生饱腹感，那么随着进食量不断增加，其活动理论上应该持续增强。为验证这一假设，研究团队进一步监测了小鼠在长时间持续进食过程中的神经活动，并通过胃内直接输注营养物质模拟餐后信号。然而结果再次挑战了传统认知。研究发现，随着食物持续摄入，CGRP神经元并未出现预期中的持续增强活动。相反，许多最初被激活的神经元反而逐渐降低了活动水平。即使研究人员直接将营养物质注入胃内，也只能引起少量神经元响应，而且这种反应通常发生在营养负荷过高或营养组成失衡的情况下。
更关键的是，当研究人员利用光遗传学和化学遗传学方法抑制这些神经元时，小鼠在绝大多数实验条件下的总进食量、进餐持续时间和进食结构几乎没有发生改变。这些结果共同说明：CGRP神经元并不会持续跟踪已经摄入的食物总量，其活动对于正常情况下的饱腹感形成和餐食终止并非必需。
2.既然这些神经元不负责产生饱腹感，那么它们究竟在做什么？
研究团队注意到，进食引发的神经活动与恶心、疾病等厌恶刺激触发的活动模式差异巨大。于是，他们在同一只动物体内连续施加食物摄入和诱导恶心的刺激，并追踪单个神经元的响应情况。结果显示，两种信号激活的是几乎完全不同的神经元群体。
当小鼠饮用营养液时，一部分CGRP神经元迅速被激活；而当研究人员随后注射LiCl或DON等可诱发内脏不适的物质时，被激活的则是另一批神经元，两者重叠比例仅为极少部分。这一发现表明，过去被视为单一群体的CGRP神经元实际上包含功能截然不同的亚群：一类负责响应进食过程中的积极感官信号；另一类则负责感知疾病、恶心和内脏不适等厌恶性信息。
这为理解大脑如何区分“满足”和“不适”两种内部状态提供了新的神经学框架。
3.进食时激活的神经元，真正作用竟是帮助形成食物记忆
研究最令人意外的发现来自于学习与记忆实验。在经典的条件性味觉厌恶（conditioned taste aversion）模型中，动物会将某种食物的味道与随后发生的不适体验建立联系，从而在未来主动回避这种食物。长期以来，人们认为CGRP神经元在这一过程中主要负责传递“不适”信号。
然而研究人员发现，事情远没有这么简单。当小鼠摄入甜味剂时，研究团队选择性抑制那些在进食过程中被激活的CGRP神经元，但保留随后由LiCl诱发的不适信号。结果显示，小鼠几乎无法形成正常的味觉厌恶记忆。即便之后经历了恶心反应，它们依然不会回避此前摄入的甜味剂。这意味着，建立食物相关记忆需要两个连续出现的神经信号：首先是进食过程中产生的“食物身份”信号；随后是餐后出现的“身体结果”信号。而这两个信息，分别由不同亚群的CGRP神经元编码。
研究者据此提出，大脑可能依赖两套功能不同的CGRP神经元系统，共同完成从食物摄入到结果评估再到记忆形成的全过程。
小结
这项研究推翻了旁臂核CGRP神经元负责饱腹感形成的经典模型，重新定义了这一脑区在进食调控中的功能定位。研究表明，进食过程中被激活的CGRP神经元并非控制“吃多少”，而是帮助大脑记录“吃了什么”，并将食物与其后续生理后果联系起来；与此同时，另一群CGRP神经元则专门编码恶心和不适等厌恶信号。
这一发现不仅深化了人们对食欲调控与学习记忆神经机制的理解，也为未来开发兼顾减重效果与副作用控制的新型代谢疾病治疗策略提供了新的理论基础。