食物不安全对老鼠的大脑和行为有持久的影响
虽然食品不安全对越来越多的美国人来说是一个问题——冠状病毒大流行使情况变得更糟——但很少有研究关注盛宴或饥荒对发育中的大脑的影响，而不考虑导致不幸的其他因素。
加州大学伯克利分校神经科学家的一项新研究模拟了食物青少年的不安全感老鼠并在后来的生活中发现了持久的变化。
“我们表明，在青少年晚期和青春期早期，不规律的食物获取会影响学习、决策和多巴胺神经元加州大学伯克利分校心理学教授、海伦·威尔斯神经科学研究所成员琳达·威尔布雷希特说。
一个关键的行为差异涉及到认知灵活性:当世界发生变化时产生新的解决方案的能力。
“寻找奖励的老鼠可能是不灵活的，即使不再产生奖励，它们也只坚持一种策略，或者它们可能是灵活的，迅速尝试新的策略。我们发现，老鼠年轻时食物供应的稳定性决定了它们长大后在不同条件下的灵活性。”
流行病学研究发现，儿童和青少年的食物不安全与日后的体重增加、学习问题以及数学、阅读和词汇成绩较低有关。但这些研究被其他与贫困相关的问题所混淆，比如母亲抑郁和环境压力因素。这项新研究旨在观察在受控环境中食物不安全对发育和行为的影响，而使用这种环境是不可能的人类被试．
这项研究对人类也有影响。政策制定者认识到良好营养的重要性儿童早期通过高中美国各地的学校都有联邦政府资助的免费或低价早餐和午餐项目。联邦补充营养援助计划(SNAP)也提供福利，以补充贫困家庭的食品预算。对于那些靠工资生活的家庭来说，这些食品计划已经显示出了效果——特别是提高了学业表现和毕业率。
但有时孩子们可能无法获得食物计划，比如在暑假期间。当福利发放间隔数周发放时，项目也可能在不经意间造成盛宴与饥荒的循环，可能导致贫困家庭在每个支付周期结束时无力支付食物。根据美国农业部最近的一份报告，2021年，6.2%的有孩子的家庭——总共230万家庭——粮食不安全。
“我认为我们必须明白，即使是短暂的食物不安全问题也很重要，大脑不会在以后才赶上。食物不安全会对人的大脑功能产生长期影响。”Wilbrecht说。“学习和做决定的能力是在儿童和青少年时期发展起来的，我们正在看到这些关键技能是如何受到获得食物的影响的。食物的获取是我们在这个国家可以解决的问题。我们已经有了喂养和福利项目，我们可以通过使获得福利或食物的途径更加可靠和一致来改善这些项目。支持大脑发育是支持粮食计划的一个很好的理由。”
这项研究由加州大学伯克利分校的Helen Bateup、Stephan Lammel和他们的实验室同事共同进行，将发表在即将出版的杂志印刷版上当代生物学．该视频于7月20日发布在网上。
规则变化下的灵活性
Wilbrecht和她的同事，包括罗伯特伍德约翰逊基金会的健康与社会学者Ezequiel Galarce，通过不规律地给老鼠喂食，模拟了人类的食物不安全感，但仍然有足够的食物来维持安全体重。这种饮食方案在老鼠青春期开始前一周开始，相当于人类的童年晚期，并持续20天，直到老鼠的青少年晚期。另一组老鼠只要想吃食物就会被提供给它们。
然后，他们用觅食任务来测试成年小鼠的认知能力，即小鼠在变化的环境中寻找奖励。例如，一种行为——在本例中，学习哪种气味会导致蜂蜜坚果麦圈——可能在短时间内成功，但不会永远成功。第二种气味预示着奖赏的藏身之处。
喂养良好和食物不安全的老鼠作为成年老鼠在确定和不确定的环境中进行了测试，它们的认知灵活性有明显的差异。食物不安全的老鼠在不确定的情况下比食物充足的老鼠更灵活，而食物充足的老鼠在更稳定的情况下更灵活。
她说:“你必须在实地进行测试，看看这些不同的灵活性如何影响生存。”“这些发现很微妙，但也很有希望，因为我们发现，在学习和决策方面的功能的获得和失去都是由匮乏体验造成的。”
食物不安全对雄性小鼠认知能力的影响是强大的，而雌性小鼠对认知能力没有影响。
“这是我们在模拟逆境时所见过的最强大的行为效应之一，”Wilbrecht说。
然而，食物不安全对雌性老鼠有其他明显的负面影响。那些在成长过程中食物不安全的雌性在成年后不受限制的食物会变得超重，这与在一起长大的人类的情况相对应食品不安全．雄性小鼠没有表现出这种效果。
博士生万辰林和巴提普实验室和拉梅尔实验室的研究人员还研究了大脑的奖励网络，该网络由大脑皮层控制神经递质多巴胺在雄鼠身上也发现了这种变化。
威尔布雷希特说:“我们发现，多巴胺系统中的神经元在输入和输出时都发生了显著变化。多巴胺系统对学习、决策和上瘾等与奖励相关的行为至关重要。”“这表明，大脑中的学习和决策系统发生了更广泛的变化。”
例如，研究人员发现投射到伏隔核的多巴胺神经元的突触发生了变化，也发现了背侧纹状体中多巴胺释放的变化。这些多巴胺神经元已被证明在学习和决策在许多其他的研究中。
研究人员正在继续对食物不安全的老鼠进行研究，以确定它们成年后是否更容易产生与多巴胺网络有关的上瘾行为。
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