高脂食品能“绑架”我们的大脑?

高脂食品能“绑架”我们的大脑?
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▲高脂食物的诱惑会通过影响AgRP神经元的活性来实现。(视觉中国/图)

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高脂食品能够“绑架”我们的大脑。对高脂食物的偏爱曾经有利于人类的进化,但现在已经变成了一种不良遗产。

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文 | 南方周末特约撰稿 陈彬责任编辑 |朱力远香浓爽滑的巧克力、辣味十足的烧烤、黄澄澄的薯条和汉堡、充盈着黄油浓香的烘焙糕点,每当看到这些脂肪含量比较高的食品时,我们往往就会食欲大开。但如果过多食用这些高脂肪含量的食品,在面对营养成分搭配均衡的食品时,我们常常会觉得后者寡淡无味、“一点油水都没有”。不仅如此,在尝试控制体重节食时,我们常常还会经不住诱惑,把手伸向巧克力和曲奇。脂肪为什么会对我们有如此大的吸引力?最近,一个中美科学家联合团队在神经科学顶级期刊《自然–神经科学》杂志上发表了一项研究成果,给出了这个问题的答案。他们的研究发现,高脂食品能够“绑架”我们的大脑,使我们只有在摄入高脂食品的时候才会得到满足。1进化的遗产在自然界中,任何一种动物要生存,首先要解决的都是吃的问题:只有摄入足够多的食物,才能获得充足的能量御寒、躲避捕食者以及生殖繁衍。但不同食物的能量密度各不相同,这意味着要获取等量的能量,需要摄入的食物的量也会有所不同。不难想象,如果以低能量密度的食物为食,那么一种动物将会耗费大量的时间在觅食和进食上,羚羊、斑马这样的植食性动物就是如此。如果以高能量密度的食物为食,那么一种动物花费在觅食和进食上的时间就会相对较少,生存能力往往也比较强。而在碳水化合物、蛋白质和脂肪这三种营养要素中,能量密度最高的就是脂肪,这也是生活在极寒气候条件下的北极熊最喜欢以海豹脂肪为食的原因。人也不例外。人类学研究发现,非洲一些土著部落的饮食结构也体现出了这种对高脂食物的偏爱。比如,在东部非洲的马赛人每天摄入的能量中,有三分之二都来自脂肪。因此有科学家认为,很多高脂食物对我们有难以抗拒的吸引力,是进化的结果:在人类的进化过程中,高脂食物更有利于人的生存,因此人类逐渐形成了对高脂食物的偏爱。然而,现代人的生活方式已经和人类先祖的生活方式大不相同了。我们有更多的衣物御寒,空调和暖气使我们的生活更加舒适,最大的一点差别是,我们每天的运动量大大减少了。这些差异使高脂食物对我们的生存不再那么有益,相反,如果食用过多的高脂食物,随之而来的是肥胖、脂肪肝、高血压、糖尿病等一系列健康问题。今天,对高脂食物的偏爱,这种曾经有利于人类生存的进化结果,已经变成了一种不良遗产。2摄食的“开关”为了研究高脂食物为什么这么有吸引力,这项研究的科学家把注意力集中到了大脑的下丘脑中一群特殊的神经元(神经细胞)上。虽然下丘脑在脑中的占比非常小,只占全脑的0.4%左右,但它在调节内脏和内分泌活动方面却扮演着非常重要的作用,因此如果下丘脑出现了异常,人的食欲、性行为、情绪等方面都有可能异常。由于这些特殊的神经元能够合成并分泌一种叫作刺鼠相关蛋白的物质,因此它们被称为AgRP神经元(AgRP是刺鼠相关蛋白的英文简称)。此前的研究发现,AgRP神经元是一种控制摄食行为的“开关”。BOB电竞每当动物感到饥饿的时候,这些神经元就会变得活跃起来,从而促使动物四处寻觅食物。如果动物发现并吃下食物,这些神经元的活性就会降低。实际上,甚至不需要等到吃下这些食物,当动物发现食物的线索时,比如看到食物的时候,这些神经元的活性就开始下降了。因此,AgRP神经元扮演着一个自动化“开关”的角色,在动物饥饿时开启,促使动物摄食,在动物摄入一定量的食物后又自动关闭,减弱摄食欲望。但被开启的AgRP神经元为什么会驱使动物觅食呢?后续的研究发现,这是因为当AgRP神经元被开启之后,动物会产生一种“不适感”。在进化的过程中,动物“发现”摄入食物之后这种不适感会消失(因为AgRP神经元被关闭了),因此每当饥饿使AgRP神经元活性增加时,动物就会开始寻找食物。(这里的“发现”只是一种比喻,AgRP神经元BOB官网开启引发不适感,进而驱使动物觅食是进化的结果。)在人类中,情况也是如此:临床研究发现,节食有时会导致人情绪不佳,甚至引发焦虑和抑郁。(这里提到的“不适感”有的时候指的是机体的一种不良状态,人主观上不一定能够感觉到,但人体或者说大脑能够“感觉”到。)3难以拒绝的诱惑在这项新的研究中,科学家提出了这样一个问题:既然AgRP神经元在摄食行为的调控中扮演了这么重要的作用,那么高脂食物的诱惑会不会是通过影响AgRP神经元的活性实现的呢?他们以小鼠为对象,对这个猜想进行了研究。这些实验每一组的时间跨度为80天。在实验中,研究人员把小鼠分为实验组和对照组两组。对于实验组的小鼠,科学家在前10天只给它们提供搭配均衡的标准食物,并把这10天称为基线期。在第11天至第66天,科学家同时给小鼠提供标准食物和高脂食物(但任由小鼠自由选择进食),并把这56天称为实验期。在最后14天,科学家会撤掉高脂食物,只给小鼠提供标准食物,并把这段时期称为戒断期。对于对照组的小鼠,在这三个阶段始终都只提供标准食物。研究人员会在不同的时间点分别对两组小鼠的体重、食物偏好、进食量等指标进行统计。研究结果表明,在实验期阶段,实验组的小鼠对高脂食物表现出了明显的偏爱。与此对应的是,和对照组小鼠相比,在实验期阶段,实验组小鼠摄入的标准食物的量却大大减少了。由于BOB电竞官网摄入了大量的高脂食物,实验组小鼠的体重与对照组小鼠相比出现了大幅增加。不仅如此,高脂食物的这种影响的持续时间还非常长:在撤去高脂食物只提供标准食物的戒断期,实验组小鼠变得“茶饭不思”,每天只愿意吃很少一点标准食物,因此体重锐减。也就是说,在吃惯了高脂食物后,小鼠宁愿忍饥挨饿,也不愿意吃标准食物!这些现象和人非常相似:高脂食品更诱人;吃惯了高脂食品,对其他食品就不太有食欲。4关不掉的“开关”为什么高脂食物会使小鼠变得对常规食物毫无兴趣?科学家接下来研究了高脂食物对AgRP神经元活性的影响。他们首先把吃惯了高脂食物的实验组小鼠和只喂标准食物的对照组小鼠分别禁食16-18个小时,然后给它们投喂标准食物,观察小鼠的进食情况,同时还会记录小鼠AgRP神经元的活性。由于小鼠在饥饿的时候AgRP神经元会变得活跃,因此在这项实验中,科学家分析的是AgRP神经元活性在投喂食物前和投喂食物后的变化情况。实验发现,在投喂标准食物后,对照组小鼠很快就开始大量进食,AgRP神经元的活性也立刻开始大幅下降。而吃惯了高脂食物的实验组小鼠就很挑剔了,只会吃一点点标准食物,AgRP神经元的活性也只有很小幅度的下降,有的时候甚BOB官网最新网址至会很快反弹回喂食前,也就是饥饿时的高水平。但如果这时给实验组小鼠再投喂高脂食物,小鼠立即就会开始大量进食,AgRP神经元的活性也会大幅下降。由于AgRP神经元活性的开启会让动物产生不适感,从而驱使动物觅食,这意味着吃惯了高脂食物的小鼠即使“发现”并摄入了一些标准食物,这些不适感仍然不会减弱和消失,因为在面对标准食物的时候,AgRP神经元的活性并不会出现大幅度的下降。科学家认为,这就是吃惯了高脂食物的小鼠对标准食物不感兴趣的原因,这颇有一点“死猪不怕开水烫”的意味:即使吃了标准食物,饥饿引发的不适感仍然不会消退,那为什么还要费神去吃呢?这些研究结果表明,在吃惯高脂食物的小鼠的大脑中,一旦小鼠饿了,AgRP神经元这个“开关”就被无限期地打开了,只有高脂食物才能把它们关上。5消失的欲望每当我们谈到美食的诱惑时,常常会用“口腹之欲”这个词来描述,因为享用美食能给我们带来很强的愉悦感,并且使我们产生继续进食的欲望。导致这种现象的原因是大脑中一种叫作多巴胺的物质。在我们的大脑中,多巴胺以及分泌多巴胺的神经元是所谓的奖赏环路的一环,在母爱、药物成瘾等很多会让我们感到愉悦或者上瘾的过程中扮演着关键的角色。既然多巴胺系统在食欲中也扮演了非常重要的角色,科研人员就进一步研究了高脂食物的吸引力、AgRP神经元以及多巴胺系统的关系。当科学家激活已经被喂饱的小鼠的AgRP神经元,并且向鼠笼中投入标准食物时,他们发现小鼠大脑中一个叫腹侧被盖区的多巴胺神经元的神经活动会变得非常活跃,并且虽然这些小鼠已经被喂饱了,但还是会吃掉投入鼠笼的食物。这表明活跃的AgRP神经元会刺激多巴胺神经元,而后者会让小鼠产生进食的欲望,哪怕小鼠已经饱了也还是会吃个不停。你可以把这想象成另一种形式的上瘾或者“吸毒”:小鼠“发现”,接近并吃下投入鼠笼的食物会非常“爽”(因为多巴胺的作用),因此虽然已经饱了,但还是会难以自控地不断进食。但当科学家刺激吃惯了高脂食物的小鼠的AgRP神经元时,他们发现如果向鼠笼中投入标准食物,那么小鼠的多巴胺神经元并不会变得像对照组小鼠的多巴胺神经元那么活跃。这意味着如果吃惯了高脂食物,在面对标准食物时,小鼠会没有吃的欲望,只有向鼠笼中投入高脂食物时,这些多巴胺神经元才会变得活跃,从而引发小鼠的食欲。不仅如此,在撤除掉高脂食物的戒断期阶段,如果向鼠笼中投入高脂食物,多巴胺神经元会变得比提供高脂食物的实验期更活跃。这和我们在现实生活中BOB的经历很像:在我们努力节食时,每当看到美食,我们想吃的欲望比平时更强,诱惑难以抗拒。6容易失败的节食尽管这项研究的实验对象只是小鼠,但由于摄食行为是一种非常基本的本能,因此科学家BOB网站认为在人类中,情况很可能也比较类似。因此,这项研究结果从一正一反两个方面解释了为什么高脂食品对我们会有如此大的吸引力,以及为什么很多人在努力节食时常常无法坚持下去。一方面,从遏制负面效应的角度来看,在吃惯了高脂食品后,其他食品无法消除被饥饿感激活的AgRP神经元所带来的不适感,这使我们的身体“觉得”吃其他食品没有“好处”,因而宁愿挨饿也不太愿意吃其他食品。另一方面,从积极的进食欲望的角度来看,吃惯了高脂食品后,能够引发“愉悦感”的多巴胺神经元对其他食品的响应会变弱,这导致我们在面对这些食品时毫无食欲。而在我们试图少吃高脂食品节食时,如果看到了这些食品,多BOB登录巴胺神经元的反应会比平时更强,使我们就像瘾君子一样把手伸向这些食品。参与这项研究的科学家认为,这项发现有利于我们加深理解摄食行为的机制,并在未来找到帮助我们摒除不良饮食习惯的方法。在了解了高脂食品“绑架”大脑的原因之后,也许在下一次节食失败时,你没有必要迁怒于自己的“意志力”,继续努力就行了。

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