我们如何决定我们喜欢吃什么？虽然美味的食物通常名列前茅，但许多研究表明，对食物的偏好不仅仅取决于适口性。科学家们发现，人类和动物都可以根据食物的热量含量来选择吃什么，而与味道无关。
跨越数十年的研究表明，胃肠道中的营养物质可以塑造动物对味道的偏好。最早发现这种效应的成果之一可以追溯到 20 世纪 60 年代，当时华盛顿大学的 Garvin Holman 报告说，饥饿的大鼠更喜欢食用与注射到胃中的食物配对的液体，而不是与胃内输注水配对的溶液。
最近，西奈山伊坎医学院的神经科学家 Ivan de Araujo 和他的同事表明，热量可以胜过适口性：他们的研究表明，小鼠更喜欢食用与注射到肠道中的糖输注液配对的苦味溶液，而不是无热量的甜味溶液。
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多年来，De Araujo 和他的团队一直致力于梳理清楚肠道内容物如何在 brain 中产生快乐。他们在小鼠身上发现消化道中的糖可以激活大脑的 reward 中心。在天生没有品尝甜味能力的动物中，含糖零食仍然
触发了腹侧纹状体的活动，腹侧纹状体是一个参与 reward 处理的大脑区域。但根据 De Araujo 的说法，在肠道和大脑之间传递信号的具体通路仍然是个谜。
现在，De Araujo 和他的同事已经确定迷走神经（连接脑干与肠道和身体其他主要器官的一束纤维）是这些肠道产生的与快乐相关的信号传递到大脑的潜在通道——至少在小鼠身上是这样。研究人员使用光遗传学（一种涉及基因工程改造动物的技术，使闪光可以激活特定细胞），发现刺激迷走神经肠道支配分支中的神经元可以诱导神经递质多巴胺从黑质（一个参与运动和 reward 的大脑区域）释放。
这些最近发表在 Cell 杂志上的发现还表明，动物会反复将鼻子伸入孔洞以自我刺激这些细胞——并且它们更喜欢与该回路激活配对的味道。“[我们的研究] 提供了一种机制，通过这种机制，我们可以理解为什么肠道中热量或营养物质的存在会改变我们的行为，”De Araujo 说。
阿尔伯特·爱因斯坦医学院的神经科学家 Gary Schwartz（未参与这项工作）指出，未来的研究需要梳理清楚哪些类型的肠道刺激，例如特定食物的存在或餐后发生的胃部扩张，将激活这条通路。“如果人们知道我们应该给肠道什么样的刺激才能使 [食物] 变得 reward 或不 reward，也许我们可以帮助控制暴饮暴食，或者让不想吃东西的人吃得更多。”
南加州大学的神经科学家 Scott Kanoski（未参与这项研究）表示，科学家们早就知道肠道-迷走神经-大脑通路负责产生饱腹感，但这项新研究——以及其他最近的研究——已经开始揭示该系统在更高级别的大脑功能中的新作用。今年早些时候，他的团队发现这个回路还控制着一些 记忆 功能。他们发现，选择性地切断与肠道相连的迷走神经分支会损害动物形成关于新物体或位置的记忆的能力。
当然，还需要更多的研究来证实这种类型的回路在人类身上是否具有相同的行为影响。与此同时，迷走神经刺激已经用于治疗情绪和饮食失调，如抑郁症和肥胖症。Kanoski 说，人们越来越有兴趣将这项技术用作治疗焦虑症和各种其他疾病（甚至阿尔茨海默病和相关的记忆障碍）的方法。“更多地了解该系统的生物学特性可能会对未来的应用产生影响。”
关于这些肠道-迷走神经-大脑通路，仍然存在一个关键问题：关于肠道内容物的信息是如何传递到迷走神经的感觉分支的？De Araujo 说，一种可能性是迷走神经感知肠道内的激素。最近发表在 Science 杂志上的一项研究概述了另一种可能性，杜克大学的神经科学家 Diego Bohórquez 和他的同事发现，一些肠内分泌细胞（存在于胃肠道壁中）直接与小鼠的迷走神经形成突触。将环境刺激物（在本例中为糖）引入肠道可能会激活这个回路。Bohórquez（也是 De Aruajo 研究的合著者）将这些形成突触的肠道细胞称为“神经足”。
爱尔兰科克大学学院的神经科学家 John Cryan（未参与这两项研究）表示，除了传递关于胃肠道中营养物质的信息外，这些新发现的迷走神经回路也可能参与从肠道到大脑的细菌信号传递。
大量研究现在为以下发现提供了支持：我们肠道中的微生物可以影响行为和心理健康——并且一些证据已经表明，迷走神经是这些影响发生的可能途径。在 2011 年的一项研究中，Cryan 和他的同事证明，切断小鼠的迷走神经可以阻止益生菌鼠李糖乳杆菌的减焦虑作用。这项研究表明，迷走神经对于某些菌株向大脑发出信号至关重要。但是微生物如何向迷走神经发送信号仍然是一个悬而未决的问题。
“看看来自微生物组的代谢物是否可以激活这些神经足细胞 [或] reward 通路，这将很有趣，”Cryan 说。“我认为这对微生物组领域来说真的令人兴奋。”