许多人一生最难忘的味道,往往来自母亲或长辈亲手做的一道家常菜。随着时间流逝,这些味道早已不再只是舌尖的体验,而是与特定的场景和情绪牢牢绑定,使食物被赋予了独特的情感色彩,甚至在多年之后,仍能轻易影响我们的摄食偏好和食欲。1月6日,复旦大学脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室许智祥课题组在Cell Discovery发表题为“Prefrontal cortex-to-hypothalamic outputs orchestrate cue-potentiated palatable food consumption via AMPKβ2 signaling(前额叶皮层—下丘脑环路通过 AMPKβ2 信号介导线索驱动的可口食物摄取)”的研究论文,从细胞、分子以及神经环路层面系统解析,当环境线索与可口食物形成关联并在前额叶皮层诱发神经元活动的可塑性变化后,这种大脑中的记忆痕迹如何在此后驱动进食行为。
研究团队建立了“可口食物–环境线索配对”的行为学训练范式,结合钙信号光纤记录和单细胞钙成像发现:当高脂饮食与特定环境配对后,前额叶皮层(PrL)的兴奋性神经元在小鼠进入该情境之前即被提前激活,其活动既能区分不同摄食场景,又能预测后续高脂进食时长,并在反复训练后表现出显著的活动依赖可塑性。进一步研究表明,这些 PrL 神经元通过投射并激活外侧下丘脑(LH)的 orexin⁺神经元,实现对情境依赖性高脂偏好和过度进食的双向调控,而对基础进食或恐惧记忆影响甚微。转录组等分子层面分析进一步揭示 AMPKβ2 在这一皮层调控机制中充当“能量感知开关”,特异性敲除 PrL 中的 AMPKβ2 会削弱 PrL 神经元在进食过程中的持续活动增强及情境相关可塑性,小鼠不再形成高脂情境偏好,线索诱导的高脂过度摄取也显著减弱。该工作系统阐明了环境线索如何驱动可口食物的情境依赖性过度摄取,并提出前额叶皮层 AMPKβ2 有望成为肥胖相关饮食障碍的潜在干预靶点。

脑科学研究院博士研究生向家坤为本研究的第一作者,许智祥研究员为本研究的独立通讯作者。研究得到了科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金、上海市自然科学基金等基金资助。
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https://doi.org/10.1038/s41421-025-00857-2
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