科学家发现,有时间限制的进食可以缓解过度的黑暗期睡意
由高脂肪饮食(HFD)引起的肥胖是一种日益流行的流行病和主要的健康问题。虽然白天过度嗜睡(EDS)是hfd诱导的肥胖的普遍症状,但研究结果表明,通过限时进食(TRF)可以改善清醒程度。然而,潜在的神经机制在很大程度上仍不清楚。
10月16日,浙江大学脑与脑机集成前沿研究中心的李昊宏教授和华中科技大学分子生物物理教育部重点实验室的张洛英教授在该杂志上共同发表了一篇开放获取的文章《限时喂养是对致肥性饮食诱导的过度暗相嗜睡的干预》国家科学评论.
当能量摄入长期超过能量消耗时,肥胖就会在许多成人和儿童中达到流行水平。肥胖患者经常成为EDS的受害者,这对他们的警惕性、注意力和生活质量产生了创伤性影响。
在肥胖啮齿动物中,包括遗传和hfd诱导的肥胖模型,也报告了在昼夜周期活动阶段的过度嗜睡。基金会,这是众所周知的缓解代谢紊乱恢复肥胖小鼠外周组织中的时钟基因振荡,也可以纠正肥胖引起的睡眠-觉醒周期的不规律。
室旁丘脑核(PVT)横跨丘脑中线的整个喙部,在前后轴上执行不同的功能。它与情绪和动机行为的显著性、唤醒和调节有关。PVT也参与了摄食行为的调节食物摄入量由能量稳态循环信号的复杂相互作用进一步调节。
先前的研究发现,PVT对能量平衡很敏感。低血糖诱导pvt向伏隔核(NAc)投射神经元的活性升高,导致直肠效应。相反,在PVT中使用胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)激动剂可降低此类神经元的活性,产生厌食作用。
对大鼠的早期研究表明,在PVT的黑暗(活跃)阶段,与光明阶段相比,c-Fos(神经元活动的标志)增加。PVT属于丘脑皮层唤醒系统。它接受来自睡眠-觉醒调节网络的密集肽能纤维神经支配,包括来自脑干的去甲肾上腺素能纤维和血清素能纤维,以及来自下丘脑的组胺能纤维、食欲能纤维和含有神经紧张素的纤维。广泛的兴奋性输入PVT可以激活大脑皮层引起清醒.然而,PVT病变可能损害清醒的完整性,并在人类和啮齿动物中诱导嗜睡。
此外,最近的研究表明,PVT也与独立于明暗周期的觉醒有关。在持续的黑暗中,在预定的美味食物时,PVT中的c-Fos水平会上升。此外,食物夹带改变了PVT中PER1的日振荡峰值。因此,PVT神经元的活动被认为在日周期的活动阶段保持清醒中起着关键作用,这可以通过每日进食计划来调节。因此,李昊宏等人应用TRF来预防和逆转饮食诱导的PVT失活和小鼠典型活动的黑暗期碎片性觉醒。
在这项研究中,概述了hfd诱导肥胖小鼠的EDS表型。慢性自由摄入HFD缩短了清醒的持续时间,增加了活跃期的清醒碎片化。AL对HFD的通路降低了神经元的兴奋性,破坏了PVT的突触传递,重塑了兴奋/抑制(E/I)比。
与高热量饮食治疗类似,瘦小鼠PVT失活会降低和分散清醒状态,而肥胖小鼠PVT神经元活动的恢复则会巩固清醒状态。此外,活动期/夜间后机因子可以防止这种碎片化的觉醒。
研究人员发现,活动期TRF也消除了hfd对PVT突触活性的损伤,而治疗效果取决于喂养/饥饿持续时间。此外,TRF不仅可以预防而且可以逆转hfd诱导的肥胖对PVT和觉醒的影响。这些结果强调了与肥胖相关的EDS的潜在病理机制,并提供了一种非药物干预。
更多信息:王旭等,限时喂养对致肥性饮食引起的过度暗相睡意的干预,国家科学评论(2022)。doi.org/10.1093/nsr/nwac222