肠道与大脑的“迷走神经专线”如何调控大脑奖赏反应

奖赏相关行为的调节依赖中脑边缘多巴胺系统，外部刺激（如食物、成瘾药物）可激活多巴胺神经元。近年来研究发现，身体内部的内感受信号也参与其中，而肠-脑迷走神经轴作为关键通路，其对中脑边缘多巴胺信号及行为的具体作用尚不明确。本研究通过多尺度的离体和在体实验，探究了肠-脑迷走神经轴如何影响多巴胺信号动态及奖赏事件。

研究采用膈下迷走神经切断术（SDV）构建模型以破坏肠-脑迷走神经信号。行为学实验显示，与假手术小鼠相比，SDV小鼠对美味食物的摄食增加速度更慢，食物预期活动和摄食期间的运动活性降低，在条件性位置偏爱（CPP）实验中对高脂食物的偏爱减弱，在T迷宫和操作性条件反射实验中表现出奖赏驱动的辨别能力和动机降低。对于非食物自然奖赏（如转轮运动）和成瘾药物（可卡因、吗啡等），SDV小鼠同样表现出奖赏条件反射减弱，药物诱导的运动活性降低。

在体光纤 photometry 记录显示，SDV小鼠伏隔核（NAc）的多巴胺动态异常：食物摄食前的预期性多巴胺瞬变消失，摄食初期多巴胺水平变化减小；药物诱导的NAc多巴胺积累也显著降低，但背侧纹状体（DS）不受影响。电生理实验发现，SDV小鼠腹侧被盖区（VTA）多巴胺神经元的自发放电频率和爆发式放电比例降低，兴奋性谷氨酸输入减弱，相关基因表达下调。分子层面，SDV小鼠NAc中多巴胺依赖的分子活性（如pS6、cFos）降低。

此外，肠-脑迷走神经轴还影响NAc中多巴胺受体（D1R、D2R）相关的行为和细胞功能。SDV小鼠对D1R激动剂的运动反应减弱，对D2R拮抗剂的僵住反应降低；NAc的D1R和D2R中等棘神经元（SPNs）出现树突棘密度减少等形态学改变，D2R-SPNs的电生理兴奋性增加。

综上，本研究表明肠-脑迷走神经轴通过调节VTA多巴胺神经元活性和多巴胺动态，对中脑边缘系统的奖赏处理起关键调控作用，挑战了传统的脑中心奖赏模型，支持身体-大脑整合的动机与强化调控框架，为理解饮食失调和成瘾等疾病的神经生物学机制提供了新视角。