Nature：大脑腹侧被盖区在水合状态下释放多巴胺

在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校和霍华德-休斯医学研究所等研究机构的研究人员发现大脑的某一部分会在水合状态下释放多巴胺。相关研究结果于2022年7月13日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Dopamine subsystems that track internal states”。在这篇论文中，他们描述了他们用口渴的小鼠进行的实验。

先前的研究已表明大脑的某些部分会释放多巴胺。这是一种化合物，作为一种向大脑其他部分提供愉悦反馈的方式。例如，当一个人吃了他们喜欢的东西，特别是甜味或脂肪含量高的食物时，它就会被释放出来。在这项新的研究中，这些作者发现，大脑的另一个部分会释放多巴胺---这次是在大脑处于水合状态时。

鉴于注意到许多动物已经学会了判断哪些食物含有更多的水，这些作者想知道大脑中是否存在一种反馈机制，促使它们吃那些能提供更多水的食物，从而使它们的大脑中有更多的水分。为了找到答案，他们利用小鼠开展实验。

这些实验涉及限制受试小鼠的水分，并使用允许他们专注于这些小鼠的大脑腹侧被盖区（ventral tegmental area, VTA）的技术。在一项实验中，口渴的小鼠在5分钟内可以不受限制地喝水，而这些作者监测从VTA发出的脑电波---这是测量产生多少（如果有的话）多巴胺的手段。正如预期的那样，一旦口渴的小鼠开始喝水，多巴胺的生产水平就会上升。但是，他们吃惊地发现，10分钟后，多巴胺水平再次上升---这与它们所喝的水到达大脑的时间相吻合。他们随后重复了这个实验，但在水中加入了盐---由于盐的脱水作用，多巴胺的第二次上升要小得多。

VTA-DA神经元追踪全身的水合作用，图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04954-0。

这些作者随后观察了多巴胺产生的第二次上升是否对这些小鼠产生了持久的影响。他们让这些小鼠选择两种颜色不同的水瓶---两者都是纯水，但是当它们喝第二瓶水时，他们在它们的肠道中注射了少量的盐。经过几次训练后，他们发现这些小鼠开始偏爱喝没有伴随盐注射的水。他们认为这表明小鼠VTA中的多巴胺产生有助于这些小鼠学习喝哪瓶水，或吃哪种食物，以确保它们获得足够的水。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

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