我們都有這樣的體會：飢腸轆轆的時候，不管吃什麼食物都會感覺很香。那麼，這是為什麼呢？

傳統的解釋是，飢餓時，身體為了更快地補充糖、蛋白質和脂肪等營養素，會增加唾液和胃酸等消化液的分泌量，讓人們感覺食物更好吃、更容易下嚥。而大腦中控制飢餓的區域，主要位於下丘腦。下丘腦不僅控制垂體腺和人體的內分泌系統，還需要對人體的體溫、飢餓、疲勞感、性行為和晝夜節律進行調控。由於下丘腦功能的多樣性，科學家一直不能確定下丘腦中控制飢餓的具體區域或神經簇。

最近，下丘腦腹核心的弓狀核（ARC）中控制AgRP蛋白表達的神經元（AgRP神經元）受到了極大的關注。科學家研究發現，這種神經元會在飢餓的情況下被啟用，促進覓食行為。但是，其中具體的神經通路還是未知的。在一項發表於《自然·通訊》的最新研究中，日本東京大學的研究團隊通過對AgRP神經元的詳細研究，找到了由飢餓誘導味覺改變的兩條神經訊號通路。

調控甜/苦味的神經區域

不同的食物會讓人類的味覺系統作出不同的反應：一些食物會讓你產生食慾，另一些則會讓你感到噁心。從演化的角度來看，這些味覺反應關係到人類的祖先是否能夠存活：甜味往往代表著著高熱量、營養豐富的食物，而苦味則意味著變質和有毒的食物。

但以上情況發生在食物充足的情況下。如果食物不充足，飢餓可能會使人們忍受各種在正常條件下不會食用的食物。此前的一項研究就指出，飢餓能增加從蒼蠅到人類等多種生物對甜味的敏感性。

最近，來自東京大學的研究人員，在小鼠試驗中證實了這一假說。在小鼠試驗中，他們首先分別對正常進食和禁食一夜的小鼠進行了甜味、苦味敏感性檢測。研究者通過蔗糖調節溶液的甜度，再向溶液中加入苦精（苯甲地那銨），分別統計小鼠在十秒內舔食溶液的次數。

他們發現，當蔗糖溶液達到中等濃度時，禁食組小鼠的舔食次數變得更高，而正常進食的小鼠在高濃度才出現相同的舔食次數。接著，研究人員在高糖溶液中新增苦味劑，與正常組小鼠相比，禁食組小鼠對苦味的感知會下降，耐受性增強。

研究人員進一步觀察，基因改造小鼠的下丘腦AgRP神經元是否參與了食物味覺的調節。當AgRP神經元被化合物CNO（氯氮平-N-氧化物）啟用後，禁食組小鼠對甜味食物的進食增加，對苦味的噁心反應也會下降。由於下丘腦的多個區域中存在 AgRP神經元，研究人員推測，可能有多個區域能對味覺進行調控。

隨後，他們利用光啟用下丘腦的4個區域，分別是弓狀核、外側區（LHA）、室旁核（PVH）和中央杏仁核（CEA）中的AgRP神經元。當弓狀核區域及其下游的外側區的 AgRP神經元軸突末端被啟用時，小鼠對甜味的敏感度增加；而啟用外側區中的神經元樹突時，小鼠對苦味和酸味的忍耐力增強。

研究人員進一步發現，下丘腦外側區中AgRP神經元可分為增強食慾和產生厭惡性反應的神經元。而這些神經元能通過一類特定的穀氨酸轉運體Vglut2，在神經元間進行味覺訊號交流，在味覺改變中發揮關鍵作用。

研究還發現，調節甜味和酸、苦味的神經通路也不同：當抑制外側區與橫向隔膜(LS)區域神經元間的訊號傳遞時，小鼠對甜味的敏感性增強，但對苦味的耐受不變；而抑制外側區與側腦室（LHb）區域間的訊號活性，小鼠對苦味更加耐受。

甜味與肥胖

“我們在下丘腦區域中發現了表達AgRP蛋白的神經元，這個神經區域在味覺的調控中具有關鍵地位，”文章第一作者，東京大學的Ou Fu說，“利用化學遺傳學和光遺傳學技術，我們選擇性地激活了禁食組小鼠大腦中表達AgRP蛋白的神經元，觀察它們是否能影響小鼠對味道的感知。”

這項研究證實了，AgRP神經元能通過兩條神經通路分別對甜味和酸苦味的感知進行調控。飢餓讓下丘腦在對甜味的感知增加時，同時抑制酸味和苦味產生的厭惡感覺。這也解釋了為什麼飢餓讓食物不那麼難以下嚥。

在肥胖和II型糖尿病的小鼠模型中，AgRP神經元的組織活性和對味道的偏好會發生改變。研究的共同作者Yasuhiko Minokoshi表示：“我們下一步的目標是，研究這些下丘腦的神經通路是否會在糖尿病和肥胖等病理條件下也發生改變。我們已經知道肥胖患者喜歡吃甜食，這可能與下丘腦外側區神經元間穀氨酸轉運體的活性改變相關。”同時研究也提示我們，對於本身就很美味的食物，等到飢餓時再吃，也許能嚐到更美味的感覺。

參考連結：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-10/nion-hhm101519.php

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12478-x

https://en.wikipedia.org/wiki/Hypothalamus