在一項(xiàng)新的研究中，來自美國加州大學(xué)舊金山分校和霍華德-休斯醫(yī)學(xué)研究所等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)大腦的某一部分會在水合狀態(tài)下釋放多巴胺。相關(guān)研究結(jié)果于2022年7月13日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Dopamine subsystems that track internal states”。在這篇論文中，他們描述了他們用口渴的小鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。

先前的研究已表明大腦的某些部分會釋放多巴胺。這是一種化合物，作為一種向大腦其他部分提供愉悅反饋的方式。例如，當(dāng)一個(gè)人吃了他們喜歡的東西，特別是甜味或脂肪含量高的食物時(shí)，它就會被釋放出來。在這項(xiàng)新的研究中，這些作者發(fā)現(xiàn)，大腦的另一個(gè)部分會釋放多巴胺---這次是在大腦處于水合狀態(tài)時(shí)。

鑒于注意到許多動物已經(jīng)學(xué)會了判斷哪些食物含有更多的水，這些作者想知道大腦中是否存在一種反饋機(jī)制，促使它們吃那些能提供更多水的食物，從而使它們的大腦中有更多的水分。為了找到答案，他們利用小鼠開展實(shí)驗(yàn)。

這些實(shí)驗(yàn)涉及限制受試小鼠的水分，并使用允許他們專注于這些小鼠的大腦腹側(cè)被蓋區(qū)（ventral tegmental area, VTA）的技術(shù)。在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，口渴的小鼠在5分鐘內(nèi)可以不受限制地喝水，而這些作者監(jiān)測從VTA發(fā)出的腦電波---這是測量產(chǎn)生多少（如果有的話）多巴胺的手段。正如預(yù)期的那樣，一旦口渴的小鼠開始喝水，多巴胺的生產(chǎn)水平就會上升。但是，他們吃驚地發(fā)現(xiàn)，10分鐘后，多巴胺水平再次上升---這與它們所喝的水到達(dá)大腦的時(shí)間相吻合。他們隨后重復(fù)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但在水中加入了鹽---由于鹽的脫水作用，多巴胺的第二次上升要小得多。

VTA-DA神經(jīng)元追蹤全身的水合作用，圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04954-0。

這些作者隨后觀察了多巴胺產(chǎn)生的第二次上升是否對這些小鼠產(chǎn)生了持久的影響。他們讓這些小鼠選擇兩種顏色不同的水瓶---兩者都是純水，但是當(dāng)它們喝第二瓶水時(shí)，他們在它們的腸道中注射了少量的鹽。經(jīng)過幾次訓(xùn)練后，他們發(fā)現(xiàn)這些小鼠開始偏愛喝沒有伴隨鹽注射的水。他們認(rèn)為這表明小鼠VTA中的多巴胺產(chǎn)生有助于這些小鼠學(xué)習(xí)喝哪瓶水，或吃哪種食物，以確保它們獲得足夠的水。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

James C. R. Grove et al. Dopamine subsystems that track internal states. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04954-0.