你有沒(méi)有注意到一個(gè)溫?zé)岬臋烟遗?，嘴里充滿了甜味，但是從冰箱里拿出來(lái)的那塊卻沒(méi)有那么誘人？科學(xué)家們知道這一現(xiàn)象是正確的，但其背后的機(jī)制卻鮮為人知。
現(xiàn)在，加州大學(xué)圣巴巴拉分校的杰出教授克雷格蒙特爾找到了造成這種情況的原因。蒙特爾的研究團(tuán)隊(duì)，包括喬喬李、尼古拉斯德本和高岡佐加，發(fā)現(xiàn)涼爽的溫度抑制了甜味的吸引力。然而，這些條件并不影響糖神經(jīng)元本身。相反，它們通過(guò)蛋白質(zhì)通過(guò)其他感覺(jué)細(xì)胞工作，這種蛋白質(zhì)最初被發(fā)現(xiàn)可以感知眼睛的光線。然而，含糖食物的涼爽不會(huì)被光線改變。研究結(jié)果發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。
“食物的吸引力不僅受化學(xué)成分的影響，”分子、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)系的杜根教授蒙特爾說(shuō)。“我們已經(jīng)知道，涼爽的溫度會(huì)降低人類(lèi)對(duì)甜味的享受?！彼退耐孪胫拦壥欠褚彩侨绱耍绻沁@樣，潛在的機(jī)制是什么？
研究小組發(fā)現(xiàn)，果蠅對(duì)喂食的興趣有顯著差異，從23攝氏度(73.4華氏度)到19攝氏度(66.2華氏度)不等。也就是說(shuō)，雖然行為發(fā)生了變化，但他們并沒(méi)有測(cè)量蒼蠅體內(nèi)甜味神經(jīng)元的活動(dòng)。
Montell指出：“因?yàn)闇囟炔粫?huì)直接影響糖神經(jīng)元，它肯定會(huì)影響其他類(lèi)型的細(xì)胞，從而間接影響糖的消費(fèi)傾向?！?
果蠅使用一種味覺(jué)神經(jīng)元來(lái)檢測(cè)糖。另一類(lèi)神經(jīng)元會(huì)感受到苦味，而機(jī)械感覺(jué)神經(jīng)元會(huì)檢測(cè)到食物的質(zhì)地，比如硬度。然而，溫度感并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單?？辔逗蜋C(jī)械感覺(jué)神經(jīng)元也參與檢測(cè)涼爽。只有當(dāng)兩者都被激活時(shí)，大腦才會(huì)將它們解釋為冷信號(hào)。
蒙特爾解釋說(shuō)，所有這些刺激似乎都降低了動(dòng)物的覓食欲望?？辔痘衔锟梢杂|發(fā)苦味神經(jīng)元，使果蠅停止進(jìn)食。堅(jiān)硬的食物會(huì)觸發(fā)機(jī)械審查神經(jīng)元，這也會(huì)告訴果蠅停止進(jìn)食。低溫會(huì)同時(shí)觸發(fā)這兩種情況，效果相同。
這一反應(yīng)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)是視紫紅質(zhì)6。視紫紅質(zhì)通常與視覺(jué)有關(guān)，但在過(guò)去的幾年里，蒙特爾小組將視紫紅質(zhì)與許多其他感官聯(lián)系在一起。事實(shí)上，就在兩周前，蒙特勒的實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了第一項(xiàng)研究，將這種蛋白質(zhì)的不同成員與化學(xué)味道聯(lián)系起來(lái)。
他說(shuō)：“苦味神經(jīng)元表達(dá)這種叫做Rh6的視紫紅質(zhì)。如果去掉，低溫將不再抑制糖的吸引力?！?
沒(méi)有Rh6，低溫下檢測(cè)苦味和冷味的神經(jīng)元就不會(huì)被開(kāi)啟。此外，由于冷感覺(jué)需要激活許多不同類(lèi)型的神經(jīng)元，Rh6的丟失將阻止果蠅識(shí)別較低的溫度，從而消除對(duì)含糖食物的吸引力降低。
Montel說(shuō)：“令人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)它的活性真的是其他神經(jīng)元，而不是糖神經(jīng)元，而其他神經(jīng)元的冷激活間接抑制了糖神經(jīng)元。”
在低溫下，甜味神經(jīng)元仍然被糖激活。然而，溫度的降低會(huì)激活這些其他神經(jīng)元，從而抑制檢測(cè)甜味的神經(jīng)元和動(dòng)物大腦之間的交流。這可能是由苦/冷激活神經(jīng)元釋放的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)實(shí)現(xiàn)的。
至于果蠅為什么會(huì)在寒冷的時(shí)候躲避食物，Montel懷疑這是因?yàn)樗鼈兊男玛惔x。溫度會(huì)影響果蠅的新陳代謝，進(jìn)而影響食物需求。較低的溫度意味著較慢的新陳代謝和較少的食物需求。通常，如果食物是冷的，果蠅也是。
事實(shí)上，當(dāng)溫度從25下降到18時(shí)，蒼蠅的世代時(shí)間(即卵變成成蟲(chóng)所需的時(shí)間)從10天增加到20天，翻了一番。蒙特爾說(shuō)：“一切都在放緩，這就是我們吃得少的原因。當(dāng)你的新陳代謝減慢時(shí)，你不想吃同樣多的食物?！奔词刮覀儽憩F(xiàn)出類(lèi)似的行為，這種解釋也不適用于像人類(lèi)這樣的溫血?jiǎng)游铩?
未來(lái)，蒙特爾和第一作者李喬然計(jì)劃通過(guò)觀察顆粒大小如何影響進(jìn)食行為，進(jìn)一步研究食物吸引力的機(jī)械感官方面。例如，他明確區(qū)分了新鮮冰淇淋和冷凍冰淇淋。盡管化學(xué)成分和溫度相同，大多數(shù)人仍然喜歡沒(méi)有融化和冷凍成塊的冰淇淋。
蒙特爾思考了這個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)。他說(shuō)：“只要你能發(fā)現(xiàn)什么是對(duì)的，你期待的就是錯(cuò)的，這很好。”
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