在迪亚戈·博霍尔克斯（Diego Bohórquez）在美国的第一次感恩节晚餐上，他旁边坐着一位接受了胃旁路手术的女士。她的亲身经历改变了他职业生涯的方向。手术后六个月内，她减掉了40%的体重，糖尿病也得到了缓解，不再需要注射胰岛素。她还告诉博霍尔克斯，流动的蛋黄曾经让她恶心，但手术后，她却渴望并经常食用蛋黄。
博霍尔克斯从厄瓜多尔的亚马逊地区来到美国学习营养学，而她询问他这是怎么发生的。博霍尔克斯被她的经历深深吸引，于是决定结合神经科学和营养学，研究肠道如何驱动食物选择。这项研究现在正将我们庞大而令人惊讶的、互通的“身心网络”中意想不到的联系起来。
肠道传感器
“我们用‘相信你的直觉’、‘预感’和‘这正合我意’来表达很多感受。我们有大量的词汇来描述这些，但我们无法具体描述由食物引起的、由感觉驱动的情绪，”杜克大学医学院医学与神经生物学副教授博霍尔克斯说。
食物的视觉和气味只能部分解释我们的食物选择。虽然我们中的许多人可能更倾向于选择无糖汽水而不是含糖版本——考虑到全球人工甜味剂的市场价值高达72亿美元——但我们肠道中的微生物可能实际上在尖叫“选择糖！”
研究食物渴望的研究人员知道，老鼠有感知糖的味道。但敲除这些味蕾的实验**已表明**，老鼠仍然能分辨出它们吃的是糖，并且仍然比人工甜味剂更喜欢糖。大约10年前，**发现了**肠道中存在葡萄糖感应味觉受体，这在神经科学界引起了巨大的轰动。
博霍尔克斯的团队通过**识别**分布在整个肠道中的神经足细胞，解决了另一个谜题。神经足细胞强大但稀少，每个绒毛——肠道中一种类似手指的突起——中大约有十个战略性分布的神经足细胞，它们可以采样向它们飘来的分子。博霍尔克斯的团队最近发现，位于胃肠道上部的神经足细胞配备了检测糖的受体，并作为肠道环境的传感器。这项**发表**在《自然·神经科学》杂志上的研究还表明，神经足细胞可以分辨出老鼠吃的是糖还是人工甜味剂。
博霍尔克斯说，肠道中有味蕾是有道理的，因为舌头是肠道的延伸，而肠道大约有8米长。“这整条生命管道必须理解我们吃的食物，以及生活在那里的微生物，”他说。
糖与甜味剂的反应
他的实验室上传的一段简短的YouTube**视频**，讲述了神经足细胞如何区分糖和人工甜味剂。基本上，该团队使用**类器官**——由小鼠和人类细胞制成的3D实验室培养物——作为胃肠道上部的替代品。真正的糖会导致神经足细胞释放谷氨酸，这是一种**神经递质**，而人工甜味剂会导致细胞释放**ATP**，一种能量载体分子。来自这些神经足细胞的信号在毫秒内到达大脑。
该团队还使用了一种称为**光遗传学**的技术，如同一个电灯开关一样，在活体小鼠中打开和关闭神经足细胞。当博霍尔克斯的团队沉默神经足细胞时，小鼠就失去了对甜食的喜爱。这些实时信号有助于确认来自肠道的信号驱动了对糖而非甜味剂的偏好。
在此发现之前，研究人员认为肠道中的特化细胞只释放**激素**作为化学信号。该团队一旦发现这些细胞还能沿着神经纤维发送化学信号，他们立即想知道这些信号是通过神经元还是神经细胞到达大脑。他们发现，神经足细胞只直接连接到**迷走神经**中的一个神经元，而迷走神经则直接从肠道通往脑干。这些来自肠道的信号，或化学代码，告诉大脑，例如，你是在吃一个橘子，还是坐下来吃晚餐。
尽管这项研究仍处于初步阶段，但神经足细胞似乎能够感知所有宏量营养素——脂肪、蛋白质和碳水化合物——并且还能感知细菌，博霍尔克斯说。
理解渴望
关于神经足细胞的研究与越来越多的研究相吻合，这些研究解释了我们的**肠脑连接**如何影响我们**自然寻找**的食物。动物（包括我们）天生就偏爱脂类和高能量的食物。例如，如果我们缺乏某些营养素，微生物就会在我们的大脑中**引发**渴望。这种**行为**可能由进化力量驱动。而且，正如博霍尔克斯的晚餐同伴所发现的那样，在**减肥手术**（一种改变消化系统的手术）后，食物偏好可能会发生改变。
我们与微生物有一个重要的共同点：我们都需要进食。“微生物不能去杂货店，它们需要人类去杂货店，”博霍尔克斯说。“为此，它们必须做一些权衡。我们自己无法消化食物，微生物通过为我们消化食物来提供帮助。”
微生物并非孤军奋战，大脑中的**食物感知区域**也参与了这场分子对话。“这是一个我们才刚刚开始理解的非常复杂的系统，”俄亥俄州立大学医学院神经科学系助理教授李华·叶（Lihua Ye）说。我们的肠道拥有如此复杂的微生物群落。我们有**共生**细菌，它们有助于免疫系统。我们也有致病细菌。叶认为，我们的大脑一定有能力直接感知并对这些细菌做出反应。
博霍尔克斯表示，目前有研究兴趣在于确定神经足细胞的治疗用途，例如寻找可以减少糖瘾的特定靶点。但这仍处于早期阶段。目前，叶和博霍尔克斯都建议人们饮食更简单、更基本，例如选择生糖，吃整个橘子而不是喝橙汁以增加纤维。
叶认为，弄清楚肠脑信号如何决定食物偏好，也为我们提供了理解一些病理和代谢疾病以及饮食倾向的切入点，包括对高糖和高脂肪食物的成瘾。“尽管我们都知道那些不是健康的选择，但有时我们无法控制，”她说。
