研究人员已经开始探索果蝇进食行为的潜在神经活动，以更好地了解驱动进食的动机。
他们的研究今天作为评论预印本发表在eLife上，提供了编辑们所说的令人信服的证据，证明果蝇和人一样，可以为了快乐和必要而进食。它还为进一步探索这些饥饿驱动背后的神经机制提供了一个框架。
所有动物和人类都会经历饥饿。它可以由两种驱动力产生：消耗营养的需要，例如健康早餐提供的营养，以及某些食物(例如美味佳肴)可以给我们带来的快乐。数十年的研究提供了有关控制进食行为的大脑回路和机制的详细信息，但尚不清楚其中哪些有助于产生不同的进食动机。
“在人类中，自我报告的饥饿程度通常不能很好地预测我们实际吃的食物量，这使得衡量和研究饥饿驱动变得困难。为了更好地了解人类和动物进食背后的动机，我们需要不仅仅是食物摄入量或觅食行为的测量，”第一作者克里斯蒂娜韦弗说，她是美国密歇根大学医学院资深作者斯科特普莱彻实验室的研究生。
“我们需要新的互补方法来探索动物何时以及在何种程度上可能会经历不同类型的饥饿。”
果蝇以FlyLiquidInteractionCounter系统为食的视频。图片来源：韦弗等人。(抄送4.0)
为了解决这一差距，Weaver及其同事首先定义了果蝇Drosophilamelanogaster在不同饥饿状态下的摄食行为。他们将自由移动的苍蝇放置在FlyLiquidInteractionCounter系统的饲养室中，该系统允许用户连续记录单个苍蝇与食物的相互作用。
为了记录最多样化的行为，他们包括了5-20天大的苍蝇;饱足和饥饿的雌性和雄性苍蝇;单独或最多三只为一组的苍蝇;和苍蝇与5%或10%蔗糖(糖)食物相互作用。他们记录了50只苍蝇和1,500多个单独的进食“事件”，这些“事件”由一组连续的行为定义，这些行为可以被超过一秒的间隔分开，其中一只苍蝇没有进行任何可观察到的行为。
根据他们的观察结果，该团队随后创建了一个行为库，用于描述果蝇进食时的行为，并将它们分为四类：长时间进食事件、快速进食事件、互动事件和其他。
在确定饥饿的果蝇会增加进食事件的持续时间以及事件总数后，他们开始使用这些行为来识别不同的饥饿驱动。为此，他们设计了两种类型的食物选择环境：一种用于观察果蝇的需求驱动进食，另一种用于愉悦驱动的进食。
果蝇的需求驱动喂养被认为是通过它们选择吃含酵母的食物而不是仅含蔗糖的食物的程度来衡量的。因此，该团队让果蝇接触含2%蔗糖或酵母食物的膳食选择，并分析了它们与酵母食物的相对相互作用。
他们发现，与完全喂养的雌性果蝇相比，饥饿的雌性果蝇更喜欢酵母，这证实了用酵母和蔗糖喂养事件的总数可以用来衡量需求驱动的饥饿感。与雄性相比，完全喂养的雌性果蝇对酵母的偏好也更高，这可能反映了已知的蛋白质需求差异，以及雌性和雄性果蝇之间的需求驱动的饥饿水平。
为了测量基于愉悦的驱动力，该团队再次将饱食的雌性和雄性果蝇暴露在相同的环境中，但不同之处在于将2%蔗糖食物替换为更甜的20%蔗糖膳食。他们发现，与含2%蔗糖的膳食相比，在这种环境中，雌性和雄性果蝇与含20%蔗糖的令人愉悦的食物互动的时间要多得多。这些，再加上对果蝇进食微行为的进一步观察，表明它们可以同时体验快乐和基于需求的进食驱动力。
接下来，该团队对20%蔗糖环境中的果蝇大脑进行成像，发现称为蘑菇体的区域的特定叶被这种环境激活。由于蘑菇体由被认为有助于强化食物的多巴胺能神经元提供，这些发现支持了关于其在进食动机和奖励中的作用的先验知识。
“我们已经确定了果蝇的快乐和需求驱动的饥饿状态，并开发了一个有效的行为分类系统来帮助衡量它们，”Weaver说。“总的来说，这项工作为我们和其他人提供了一个框架，可以开始剖析在大脑中产生这些动机状态的分子和电路机制。”
该研究的一个局限性是，大多数喂食数据是从个体苍蝇与食物来源的相互作用中收集的，定义为与食物的身体接触一定时间。测量小苍蝇的进食具有挑战性，多年来，已经开发出不同的设备和方法来做到这一点。
尽管如此，围绕果蝇的快乐驱动喂养的争论仍在继续，并且仍然存在争议。因此，根据eLife公众评论，需要进一步开展工作，从多个角度对喂养进行测量，并更好地形成此类喂养的概念。
“我们的工作提供了一个起点，可以发现果蝇中新的需求和快乐驱动的饥饿回路，并更详细地研究它们之间的机械关系，”资深作者斯科特普莱彻总结道，他是威廉姆霍厄尔大学生理学教授美国密歇根医学院。
“在未来，转化关于进食驱动的本质及其之间关系的研究结果可能会对衰老和肥胖等领域的研究以及受动机驱动影响的其他行为产生深远影响。”