曾經(jīng)，有這樣一個(gè)問(wèn)題擺在奇點(diǎn)糕面前：有錢但丑，和貧窮但好看，選哪個(gè)？

而今天的問(wèn)題恐怕更加觸及生理需求底限：吃不飽但聰明，和有肉吃但記性差，選哪個(gè)？

近日，Plos Biology雜志上發(fā)表了一項(xiàng)來(lái)自臺(tái)灣國(guó)立大學(xué)王培育副教授課題組的研究成果，研究者們發(fā)現(xiàn)了少吃有助記憶力的神經(jīng)通路，原來(lái)關(guān)鍵在于各種蛋白質(zhì)中含有的色氨酸！減少色氨酸攝入會(huì)減少5-羥色胺生物合成，影響神經(jīng)元的可塑性，增強(qiáng)記憶力[1]。

教授，把炸雞叉燒五花肉還我（尖叫 

我…我就看看……

關(guān)注了奇點(diǎn)糕這么久，要是還不知道少吃長(zhǎng)壽，那你就out啦。飲食限制（DR），即在保證營(yíng)養(yǎng)的情況下，減少每日攝入的總熱量20-40%，被認(rèn)為是目前最有效的抗老措施，不僅可以改善老年人的認(rèn)知，還成功在幾種模式動(dòng)物中實(shí)現(xiàn)了延長(zhǎng)健康壽命的神奇效果[2,3]。

少吃飯就這么神奇？難道真的是“人這輩子九噸飯，誰(shuí)先吃完誰(shuí)先散”？

研究者找來(lái)了兩組小鼠，一組只有4個(gè)月大年輕力壯，一組則已經(jīng)24個(gè)月到了風(fēng)燭殘年。它們?cè)俜謨山M接受正常飲食（AL）和60%熱量的限制飲食（DR）。

然后研究者給小鼠做了個(gè)新目標(biāo)識(shí)別測(cè)試（NOR），目的是測(cè)量小鼠的短期記憶（1小時(shí)）和長(zhǎng)期記憶（24小時(shí)）。結(jié)果特別明顯，無(wú)論年輕年老，小鼠的短期記憶能力都差不多，但吃得少的明顯長(zhǎng)期記憶力更好！

右圖就是所謂吃得飽，忘得快吧……

難道是小鼠一直吃不飽，饑腸轆轆才注意力更加集中？

不然。研究者也試著先讓正常飲食小鼠餓18個(gè)小時(shí)，或提前2小時(shí)給限制飲食小鼠吃頓飽飯，結(jié)果還是一樣的，長(zhǎng)期限制飲食的小鼠記憶力還是比較好的。

有意思的是，想要擁有更好的記憶力，得持續(xù)少吃至少兩個(gè)星期才行，如果讓少吃小鼠再回到自由吃飯的生活，過(guò)兩周它們就又“記不住事兒”了。

看來(lái)應(yīng)該是有某種營(yíng)養(yǎng)成分的缺失起了作用。研究者分別設(shè)計(jì)了限制飲食+單獨(dú)碳水化合物/蛋白質(zhì)/脂肪的食譜，推斷出秘密藏在蛋白質(zhì)里。

組成蛋白質(zhì)的各種氨基酸確實(shí)也比較可疑。比如說(shuō)谷氨酸，它自己就是一種神經(jīng)遞質(zhì)；又比如說(shuō)色氨酸、酪氨酸和半胱氨酸，它們分別是5-羥色胺、兒茶酚胺和含硫氨基酸的前體物質(zhì)，這些物質(zhì)都是可以調(diào)節(jié)認(rèn)知功能的[4,5]。

再次控制變量法，幕后boss找到了，原來(lái)是色氨酸！

如果沿著色氨酸繼續(xù)往下探索，恐怕5-羥色胺跑不掉。研究者提前30分鐘給小鼠注射了芬氟拉明，這是一種促5-羥色胺釋放劑，可提高5-羥色胺水平。果然，這批小鼠靠少吃得來(lái)的好記憶力，又回去了。

可見，應(yīng)該就是少吃→少色氨酸→少5-羥色胺→記性好這么一條線了。

接下來(lái)就是尋找具體的作用通路了。研究者對(duì)5-羥色胺的合成、代謝和它的一系列受體進(jìn)行了監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)少吃小鼠的海馬和其他與記憶有關(guān)的腦區(qū)中，5-羥色胺受體6（HTR6）表達(dá)減少了很多。

用藥物激活HTR6可以抵消少吃帶來(lái)的好記憶，拮抗HTR6或干脆敲除它則能夠讓正常吃飯小鼠記憶變好。

這也排除了少吃本身的影響。以前曾有研究證實(shí)，限制飲食或間歇性進(jìn)食帶來(lái)的外周的葡萄糖代謝或酮生成，與壽命延長(zhǎng)和神經(jīng)可塑性有關(guān)[6,7]。

用藥激活HTR6記憶力就回去了（左）

在HTR6的下游，則是我們熟悉的老朋友mTORC1通路，激活mTORC1也同樣抵消了少吃小鼠的好記憶。如果用雷帕霉素類似物拮抗mTORC1，則能夠模擬少吃的作用。

說(shuō)起來(lái)雷帕霉素也的確是少數(shù)被證實(shí)可以提高記憶力、延長(zhǎng)壽命的分子之一[8,9]。

至于少吃之后，神經(jīng)元到底發(fā)生了些什么變化，研究者也做了一番分析。結(jié)果顯示，神經(jīng)元的樹突復(fù)雜程度下降了，長(zhǎng)度也縮短了，大腦神經(jīng)元密度雖然沒(méi)變，但脊柱神經(jīng)密度增加了，而且海馬的神經(jīng)元長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)（LTP）也增加了。

LTP指的就是兩個(gè)神經(jīng)元信號(hào)傳輸中的一種長(zhǎng)時(shí)間增強(qiáng)現(xiàn)象，是夠成學(xué)習(xí)和記憶基礎(chǔ)的機(jī)制之一。

整個(gè)作用通路差不多就是這樣

奇點(diǎn)糕以前寫過(guò)另一篇文章，聰明人的大腦反而更“簡(jiǎn)潔”，神經(jīng)元之間的連接更少，但是數(shù)量更多。萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到這種智慧可能來(lái)源于少吃肉……

哎，以后要是覺(jué)得文章寫得不錯(cuò)，就直接點(diǎn)喜歡作者吧，不要給奇點(diǎn)糕加雞腿了。不說(shuō)了，我餓著肚子看論文去了。

參考資料：

[1] Teng L L, Lu G L, Chiou L C, et al. Serotonin receptor HTR6-mediated mTORC1 signaling regulates dietary restriction–induced memory enhancement[J]. PLoS biology, 2019, 17(3): e2007097.

[2] Witte AV, Fobker M, Gellner R, Knecht S, Floel A. Caloric restriction improves memory in elderly humans. Proc Natl Acad Sci USA. 2009; 106(4):1255–60. https:///10.1073/pnas.0808587106 PMID: 19171901.

[3] Bishop NA, Guarente L. Genetic links between diet and lifespan: shared mechanisms from yeast to humans. Nat Rev Genet. 2007; 8(11):835–44. https:///10.1038/nrg2188 PMID: 17909538

[4] Fernstrom JD. Effects on the diet on brain neurotransmitters. Metabolism. 1977; 26(2):207–23. PMID: 13261.

[5] Griffiths R. Cysteine sulphinate (CSA) as an excitatory amino acid transmitter candidate in the mammalian central nervous system. Prog Neurobiol. 1990; 35(4):313–23. PMID: 1980747.

[6] Longo VD, Mattson MP. Fasting: molecular mechanisms and clinical applications. Cell Metab. 2014; 19 (2):181–92. https:///10.1016/j.cmet.2013.12.008 PMID: 24440038.

[7] Mattson MP, Moehl K, Ghena N, Schmaedick M, Cheng A. Intermittent metabolic switching, neuroplasticity and brain health. Nat Rev Neurosci. 2018; 19(2):63–80. https:///10.1038/nrn.2017.156 PMID: 29321682.

[8] Harrison DE, Strong R, Sharp ZD, Nelson JF, Astle CM, Flurkey K, et al. Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice. Nature. 2009; 460(7253):392–5. https:///10. 1038/nature08221 PMID: 19587680.

[9] Neff F, Flores-Dominguez D, Ryan DR, Horsch M, Schroder S, Adler T, et al. Rapamycin extends murine lifespan but has limited effects on aging. J Clin Invest. 2013; 123(8):3272–91. https:///10. 1172/JCI67674 PMID: 23863708

本文作者  |  代絲雨