中研院破解腦回路之謎 以果蠅找到飢渴動機
果蠅腦中的渴迴路。（中研院提供／李侑珊臺北傳真）
是誰操控你飢渴的慾望？中央研究院分子生物研究所助研究員林書葦組成跨國研究團隊，解密果蠅腦中的神經迴路，首次發現一種神經傳導物質，影響果蠅覓水或覓食行爲，解開了渴、餓訊號在腦中相互作用的神經機轉，有助於瞭解更復雜的人腦。此研究成果已於今年12月發表在《自然： 神經科學》(Nature Neuroscience)。
林書葦表示，當人們口渴與肚子餓的時候，腦中會產生一種無形的驅力，讓我們想喝水或吃東西，心理學上稱這樣的內在驅力爲「動機」。果蠅和人一樣，行爲受到渴和餓的調控，果蠅只有在渴的時候會去尋找水源，只有在餓的時候對食物有反應。
林書葦提到，動機系統在腦回路中究竟是以什麼樣的形式存在、如何控制我們的行爲、影響我們對外界刺激的反應，迄今仍是未解之謎，必須先找出與動機系統有關的神經元及腦回路。
林書葦的團隊成員，也包含中研院國際研究生學程博士生芭雅希(Bhagyashree Senapati)。跨國團隊透過研究發現，果蠅大腦裡的LHLK神經細胞釋放的神經傳導物質leucokinin，同時是渴與餓的訊號。當果蠅口渴時，由於渴神經元屬於抑制性的神經細胞，像一道關閉的門，會抑制覓水行爲，但leucokinin能抑制其活性，打開通道，使果蠅追尋與水有關的氣味。
研究團隊也發現，果蠅飢餓時，leucokinin也會被釋放，此時則是活化另一羣餓神經元，驅動覓食行爲。餓的果蠅之所以不找水喝，在於大腦會釋放另外兩種神經傳導物質，也就是血清素(serotonin) 和dNPF，作用是抵銷leucokinin對渴神經元的抑制，致使渴神經元持續抑制覓水行爲。
林書葦表示，人類許多神經疾病，如憂鬱症、厭食症、成癮症等，都和腦內的動機系統有關。相較於人腦有1000億顆神經細胞，果蠅的大腦只有10萬個神經細胞，功能卻一應俱全。這次研究利用果蠅探討渴、餓訊號在腦回路中的運作，盼找出果蠅大腦中與動機有關的神經迴路機制與神經傳導物質，有助於瞭解更復雜的人腦，爲相關疾病找出成因及可能的治療方式。