大脑如何学会爱上苦咖啡：慢速多巴胺信号的作用

• 摄入营养物质后会产生慢速多巴胺信号，它可能参与食物偏好的学习过程。
• 在小鼠中，通路受损并未妨碍它们进食，却使它们失去了学习新味道与热量之间联系的能力。
• 在小鼠和人类中，反应在基底外侧杏仁核的左侧更强；这种不对称的原因目前尚不清楚。

从陌生的苦味到熟悉的味道

许多人第一次喝黑咖啡时会觉得它格外苦涩，但后来，同样的味道却可能变得令人愉悦、让人向往。加州大学旧金山分校科学家的一项研究提出了这种转变的一种可能解释：大脑会学着把味道与进食后发生的事情联系起来。这并非对一杯诱人饮品的即时反应，而是一条研究较少的通路，它会在食物进入体内后，将来自身体内部的信息传递给大脑。

这项研究的核心是多巴胺，这是一种与动机、奖赏和学习有关的化学信使。人们对它快速的信号了解得多得多，这类信号会在数秒内出现：例如，大脑会对看到喜爱的食物作出反应。作者关注的是另一种运作模式——较为缓慢的模式。根据他们的研究，这种信号会对有关进食后身体内部变化的信息作出反应，并能够逐渐形成，而不只是在接触食物的那一刻出现。

该研究的资深作者、生理学教授扎卡里·奈特将这一机制与味觉偏好的形成联系起来。如果大脑随着时间推移将咖啡的味道与咖啡因的提神作用联系起来，这种饮品可能会开始显得更美味。这一解释涉及味道的愉悦感如何随经验而变化；它并不意味着科学家已经确定了人们喜欢咖啡的唯一原因，也不意味着他们证明了所有人的这一过程都相同。

进食后的缓慢信号

食物进入消化道后，专门的传感器会识别营养物质，包括糖和脂肪。有关这些营养物质摄入的信息会传递到大脑，在那里引发逐渐增强的多巴胺反应，并持续数分钟。这种时间尺度使该通路有别于对外部信号的快速反应。研究人员认为，这使大脑能够考量已经摄入食物的营养价值，而不只是食物的味道或外观。

为了将营养物质的作用与味觉体验区分开来，奈特和当时的研究生詹姆斯·格罗夫将物质直接注入小鼠胃中。他们使用甜水或类似奶昔的液体，同时监测大脑中的多巴胺活动。这种方法使他们能够在不经过通常的食物品尝过程的情况下，研究营养物质的摄入。这对于检验信号是否会在胃内容物进入胃后出现至关重要。

研究人员发现，注入营养物质后，大脑前基底外侧杏仁核（BLA）区域出现了强烈且持久的多巴胺信号。杏仁核参与情绪处理和学习，包括建立事件及其后果之间的联系。人们早已知道多巴胺存在于这一区域，但其作用一直不清楚。这项新研究将该区域的活动与学习哪些味道能够预示营养奖励联系起来。

实验结果与人类数据

随后，研究人员检验了所发现的通路是否会影响偏好的习得。当他们干扰小鼠体内这条通路的运作时，小鼠仍能正常进食，却不再学会将陌生味道与摄入热量联系起来。这一区别很重要：这种干预并未剥夺它们进食的能力，而是专门影响了味道与其后果之间联系的形成。结果表明，这条通路在学习过程中发挥着独立作用，而不只是参与进食行为本身。

在另一项实验中，小鼠尝到了本身不含热量的一种味道，研究人员则人工激活了BLA中的多巴胺纤维。此后，动物开始偏好这种味道，尽管它并未带来营养奖励。因此，这种刺激重现了通常在摄入营养物质时产生的信号。结合干扰这条通路的实验结果，这些发现支持了多巴胺参与食物偏好学习这一结论。

研究人员还对涉及人类参与者的研究数据进行了单独分析。耶鲁大学的达娜·斯莫尔重新分析了一项早期 PET 研究的结果，该研究共有 13 名男性参与。他们饮用了奶昔或无热量饮料。分析显示，摄入营养物质后，多巴胺的释放在 BLA 左侧尤为明显。这些数据为将人脑与小鼠研究中的观察结果进行比较提供了依据。

左侧杏仁核与尚未解决的问题

马克·蒂特格迈尔及其同事的另一项研究提供了更多信息：他们使用功能性 MRI，研究了 38 名成年人摄入葡萄糖（一种简单糖）后的情况。这种方法能够记录与血流相关的脑活动变化。研究人员发现了类似的营养物质反应模式。不过，脑成像数据显示的是与脑活动之间的关联，本身并不能证明这条通路会因果性地改变人类的偏好。

一个尤为显著的发现是左右半球之间的差异。无论是小鼠还是人类，对营养物质的反应在左侧 BLA 都明显强于右侧对应区域。这种不对称让奈特感到惊讶：人们通常认为，负责进食等重要功能的神经网络应该更加对称。研究人员目前还不知道左侧为何活动更强；奈特的实验室正在研究这种差异可能的成因。

这项研究阐明了来自消化系统的信息如何参与对食物形成的习得性反应，并提出了能否改变某些特定食物吸引力的问题。作者提到的研究方向之一是 GLP-1 类药物——这类药物可模拟人体自然分泌的一种激素。然而，文中材料并未说明这类药物与所述通路究竟有何关联，也未证实它们能否有针对性地改变味觉偏好。其实际影响以及这种不对称性的机制仍有待探明。

来源：ScienceDaily