撰稿 | AiBrain 内容团队

排版 | AiBrain 编辑团队

成年人的岛叶皮层的味觉部分-味觉皮层(GC)，在各种味觉相关功能中发挥着核心作用，包括整合关于味觉的信息，了解与味觉相关的安全或危险因素，形成口味，以及做出口味相关的决定。这些发现证实了GC的可塑性，并且GC中的神经回路可能对味觉体验具有较强的敏感性。但是，关于出生后发育过程中味觉体验、味觉偏好和味觉皮层神经回路之间的机制尚不清楚。

北京时间2023年1月11日，纽约州立大学石溪分校Arianna Maffei团队在Science Advances发表题为“Experience-dependent plasticity of gustatory insular cortex circuits and taste preferences”的研究论文，揭示了味觉偏好的神经机制。

该论文研究了断奶后的味觉体验是否调节了成年后对甜味的偏好，并分析了小鼠岛叶皮层(GC)调节味觉的神经基础。为了确定断奶时的味觉体验对成年后偏好甜食的影响，作者给断奶的小鼠喂食一系列蔗糖溶液。实验证明，喂食终止后，蔗糖偏好的经验依赖性变化持续了数周。研究证实早期生活中的味觉经验对甜味偏好以及GC中神经回路有着深刻而持久的影响。甜味偏好的调节发生在某一段发育窗口内，但成年GC中神经抑制可塑性能力的恢复重新激活了蔗糖偏好对味觉体验的敏感性。

同时通过体内实验证明，蔗糖偏好的变化伴随着GC中PV⁺神经元自发活动的增加，锥体神经元(PYR)的自发活动的减少，以及PYR神经元对蔗糖浓度的反应性变化。此外，体外数据表明，GC中PYR神经元上抑制性突触驱动的增加可能是调节其对蔗糖反应性的机制。而且喂食蔗糖产生的长期作用可能取决于抑制性突触可塑性。数据表明，GC中的抑制电路在甜偏好的经验依赖性调节中起着至关重要的作用。成年小鼠GC中神经元周围基质网(PNNs)的局部操纵足以恢复在年轻小鼠中观察到的蔗糖偏好曲线的经验依赖性变化和突触抑制的增加。这些结果表明，PV⁺神经元周围PNN的积累是限制经验依赖性抑制可塑性的机制。

图1 早期喂食导致蔗糖偏好的长期变化

图2 PNN在GC中的降解恢复了成年小鼠对味觉体验的敏感性和抑制可塑性

该研究结果确立了味觉体验、甜味偏好、抑制可塑性和皮层回路功能之间的基本联系，并确认了早期生活营养在确定味觉偏好中的重要性。味觉行为可以在有限的发育窗口内调节，这为人类早期味觉体验的长期影响提供了可能的行为和神经机制，并确认GC是经验依赖性可塑性的重要神经部位。这是第一项将早期饮食经验与成年后皮层回路可塑性和味觉反应性直接联系起来的研究，表明了化学感受经验和营养对大脑发育的强大影响。

在生命早期缺乏味觉体验可能会对大脑发育产生长期有害影响。此外，患有神经发育障碍的儿童经常挑食，对味觉体验的某些方面表现出敏感性，包括气味、质地和回味。该研究结果证实了早期体验食物的重要性，不仅对成年后食物偏好的发展，而且对出生后皮层回路和感觉处理的成熟也很重要，这为化学补偿和早期饮食经验对大脑功能的影响提供了证据。

AiBrain内容团队为大家整理了文章的pdf，如有需要，请公众号后台留言“pdf”或扫码添加AiBrain助手微信获取。