是什么讓你吃了還想吃？

監控熱量輸入和能量輸出是腦的職責。而據華盛頓大學(xué)糖尿病與肥胖癥研究中心的邁克爾?施瓦茲（Michael Schwartz）介紹，腦的這份工作并不好干。

為了保持恒定的體重，一名 160 磅（73 公斤）的男子需要 “在一年內攝入大約 100 萬(wàn)卡路里” ，施瓦茲解釋道——“而且要消耗幾乎完全等量的卡路里?！?只有通過(guò)夜以繼日地集成大量化學(xué)信號，大腦才能夠做好這份能量收支管理工作。在歷史上的大多數階段，對大多數人而言，腦做得還相當不錯。

科學(xué)家曾經(jīng)以為身體通過(guò)一種糾錯過(guò)程來(lái)控制食欲，但他們現在知道，還不等錯誤發(fā)生，腦就已經(jīng)發(fā)送信號，改變了從血壓、呼吸頻率到食物攝取在內的一切生理活動(dòng)。腦通過(guò)感官評估內外條件，預測即將到來(lái)的需要，這種預測過(guò)程叫做 “應變穩態(tài)”。

只有當腦觸發(fā)了激素的分泌，引起饑餓、口渴或者某種強大的飽腹感，人才會(huì )覺(jué)察到這種復雜的平衡作用。但在當下的飲食環(huán)境中，應變穩態(tài)可能會(huì )偶爾失誤。

在人類(lèi)歷史的大部分時(shí)間里，饑饉統御天下，而長(cháng)久的匱乏乃是鐵律。因此，據美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校的丹尼爾?皮奧梅利（Daniele Piomelli）介紹，腦被演化過(guò)程塑造得只要能得到高能食物，尤其是脂肪，便會(huì )促使身體前去大吃一頓。通過(guò)在短暫的豐足期狂啖脂肪，人類(lèi)可以存儲足夠的能量撐過(guò)接下來(lái)的熱量緊缺。

到了食物隨時(shí)唾手可得的今日，食用高熱量食物的生理驅動(dòng)很快演變?yōu)閷】档囊环N妨礙。全球每 5 名成年人中有 1 人超重，這些超重的人中又有超過(guò) 1/3 的人過(guò)胖。包括美國在內的一些國家中，兩歲以上的兒童中，每 6 人中就有 1 個(gè)過(guò)胖。

腦對于能量需求的錯誤預期和其他形式的神經(jīng)紊亂，可能在不經(jīng)意間引發(fā)過(guò)度攝食的沖動(dòng)。

通過(guò)平衡卡路里的攝入和消耗，腦維持著(zhù)健康的體重。然而最新研究表明，現代西方飲食習慣及其高水平的脂肪攝入，會(huì )造成腦部關(guān)鍵系統受損，導致功能紊亂。圖片：Both: Patrick J. Lynch/Wikimedia Commons, adapted by T. Dubé

亞油酸的鬼把戲

去年，皮奧梅利的研究團隊證明了富含植物油的飲食會(huì )擾亂應變穩態(tài)。這些油啟動(dòng)了能夠刺激饑餓感的內源性大麻素的產(chǎn)生，從而造成動(dòng)物過(guò)度進(jìn)食。希波爾恩將這套把戲歸咎于植物油中含有的亞油酸，研究論文發(fā)表在今年 10 月的《肥胖癥》（Obesity）上。

希波爾恩說(shuō)，內源性大麻素在神經(jīng)系統攝食調節中扮演的關(guān)鍵角色早已為人所知。當內源性大麻素與受體結合，腦組織就會(huì )釋放能夠引起愉悅感的神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺。動(dòng)物始終會(huì )有一種進(jìn)食的欲望，除非這個(gè)獎勵系統關(guān)閉。

當一個(gè)人攝入了太多亞油酸，腦中尋求獎勵的開(kāi)關(guān)就卡在了 “開(kāi)” 的位置上，其影響——至少在希波爾恩的老鼠研究中——是肉眼可見(jiàn)的。

在實(shí)驗中，一組動(dòng)物攝入熱量的 1% 來(lái)自亞油酸，這個(gè)比例與 1900 年左右美國人的典型食譜一致。第二組動(dòng)物的食物中，亞油酸提供了 8% 的熱量，這個(gè)數目與更晚一些的美國人飲食一致。即便兩組以同樣的比例從脂肪和碳水化合物中獲取熱量，攝入更多亞油酸的老鼠的體重也顯著(zhù)增加了。

那些老鼠不僅吃得多，吃下的每一點(diǎn)熱量也令它們長(cháng)出了更多的肥肉，希波爾恩解釋道?！拔覀兌荚敢獬缘枚嘁稽c(diǎn)，增重卻少一點(diǎn)——這正是我們在攝取 1% 亞油酸熱量的老鼠身上看到的事情?！?/p>

通過(guò)刺激過(guò)度飲食，亞油酸可能會(huì )引發(fā)其他變化，進(jìn)一步阻礙大腦管理熱量的能力。任何被身體攝取又沒(méi)有被使用的能量都以脂肪的形式存儲起來(lái)。脂肪并不只是增加了體重，還會(huì )招來(lái)免疫細胞，釋放炎性分子并引發(fā)疾病。

早期的研究顯示，心臟和循環(huán)系統的其他部分都是這種炎性分子的主要受害者。但越來(lái)越多的數據表明，脂肪引起的炎癥也會(huì )傷害腦。例如，施瓦茲的團隊給一些體重正常的嚙齒類(lèi)動(dòng)物投喂標準食物 8 至 32 周，而對另外一些動(dòng)物提供含有更多脂肪的食物。一天之內，攝入更多脂肪的動(dòng)物在下丘腦弓狀核出現了發(fā)炎的癥狀，而另一組動(dòng)物則沒(méi)有。這個(gè)部位的神經(jīng)元被激活時(shí)會(huì )促進(jìn)饑餓感，而當其活力減退時(shí)，動(dòng)物食量減少，有時(shí)還會(huì )體重降低。

開(kāi)始多脂飲食的一個(gè)星期之內，大鼠體內出現了下丘腦弓狀核腦區神經(jīng)細胞不斷被破壞的生化證據。之后不久，細胞損毀似乎減輕了，兩周之后損毀卷土重來(lái)。

與進(jìn)食和飽足感有關(guān)的神經(jīng)元不止存在于弓狀核中，施瓦茲指出， “但是弓狀核負責處理來(lái)自血液的信息，將身體脂肪含量告知大腦，這一過(guò)程中弓狀核的神經(jīng)元似乎格外重要?！惫?，隨著(zhù)腦不斷遭受破壞，大鼠吃下了多于保持體重所需的食物。施瓦茲的團隊在今年 1 月 3 日的《臨床研究期刊》（Journal of Clinical Investigation）中報告稱(chēng)，它們最終增加了體重。團隊在小鼠身上觀(guān)察到了同樣的結果。

相對于飲食正常的嚙齒動(dòng)物，被喂食高脂食物的嚙齒動(dòng)物的腦部在第 1 周和第 32 周后的變化。損傷可通過(guò)星狀細胞的激增辨識出來(lái)。這種損傷會(huì )在腦中留下“疤痕”。圖片：J.P. Thaler et al/Journal of Clinical Investigation 2012

施瓦茲說(shuō)，當腦損傷演變?yōu)槁?，弓狀核似乎失去了對體內脂肪含量激素信息的感知。腦將一個(gè)弱化的信號解讀為體內脂肪不足，因此推遲了任何停止進(jìn)食的命令。他說(shuō)： “因為你進(jìn)食得到的滿(mǎn)足感總是差點(diǎn)意思，所以你就吃得更多?！?/p>

這種腦損傷并不限于嚙齒類(lèi)動(dòng)物，對清瘦者、超重者和嚴重肥胖者相近腦區的掃描表明人類(lèi)也有類(lèi)似的問(wèn)題。施瓦茲說(shuō)，基本上一個(gè)人越重，神經(jīng)元損毀的跡象越明顯。

另外一些研究還發(fā)現了肥胖者腦損傷的其他跡象，盡管還沒(méi)有確定炎癥是不是罪魁禍首。例如，人腦中有一個(gè)神經(jīng)處理中心，稱(chēng)為“默認網(wǎng)絡(luò )”，該網(wǎng)絡(luò )跨越好幾個(gè)腦區，通常只在人們未集中精力時(shí)活躍。但是最近，有研究者發(fā)現默認網(wǎng)絡(luò )的關(guān)閉出現了鈍化問(wèn)題，而且這與身體脂肪有關(guān)。

科羅拉多州大學(xué)丹佛分校的內分泌學(xué)家馬可-安德烈?科爾涅（Marc-Andre Cornier）和他的同事負責這項研究?？茽柲f(shuō)，一旦人們開(kāi)始專(zhuān)注于一項任務(wù)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )應當關(guān)閉。他的團隊發(fā)現，在那些已經(jīng)節食但是現在仍舊超重的人身上，默認網(wǎng)絡(luò )從不關(guān)閉。即便該研究的參與者沒(méi)有過(guò)度進(jìn)食，默認網(wǎng)絡(luò )的關(guān)閉情況也是如此。

科爾涅說(shuō)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )的活動(dòng)性證明了腦注意力渙散，無(wú)法有效地監控飽足信號： “比如我們都知道，你越胖就越會(huì )低估自己吃進(jìn)去的熱量，而且你對饑餓和飽腹的感知也越遲鈍?！?/p>

另一些相關(guān)的研究發(fā)現了青少年肥胖與特定腦區體積萎縮之間的關(guān)聯(lián)。這個(gè)腦區叫做眶額皮層，它在任何類(lèi)型行為的抑制中都扮演了重要角色。去年，內森?克萊恩精神病學(xué)研究所（Nathan S. Kline Institute for Psychiatric Research）的安東尼奧?康威特（Antonio Convit）及其同事報告稱(chēng)，與清瘦的青少年相比，超重者顯現出決策能力、注意力和行為控制能力的損傷，并且表現得更易沖動(dòng)。

過(guò)多的身體脂肪除了導致腦部問(wèn)題之外，還會(huì )引起炎癥、高血壓以及前期糖尿?。ㄑ强刂撇涣Γ??？低卣f(shuō)： “我們認為也許肥胖和這些其他因素造成了降低特定行為抑制的破壞，由此使孩子們吃下了高于正常量的食物，這形成了一個(gè)惡性循環(huán)?！?/p>

人工甜味劑的詛咒

大約 1.87 億美國人攝取無(wú)糖食物和飲料，其中大部分是軟飲料。盡管大多數人選擇添加了人工甜味劑的軟飲料是為了防止獲得多余的體重，這樣的飲料可能反而促成了體重增加。

2008 年，得克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心（University of Texas Health Science Center）的莎朗?富勒（Sharon Fowler）及其同事注意到了這一情況。他們分析了一項長(cháng)期心臟研究中約 3700 名參與者的數據。在那些一開(kāi)始擁有正常體重的人當中，經(jīng)常喝無(wú)糖汽水者在接下來(lái)的 7、8 年內超重或者肥胖的比例，比不喝無(wú)糖飲料者高大約一倍。富勒的團隊認為，人工甜味劑可能并未像其設計初衷那樣對抗肥胖癥的流行，反而對其起了促進(jìn)作用。

印第安納州西拉法葉市普渡大學(xué)（Purdue University）的行為神經(jīng)學(xué)家蘇珊?斯韋瑟斯（Susan Swithers）進(jìn)行的動(dòng)物試驗表明，問(wèn)題可能在于無(wú)糖飲料使腦收到了關(guān)于食物熱量的不可靠信號。這就像真實(shí)世界中的巴浦洛夫訓練，腦學(xué)會(huì )了將口中的甜味食品與隨后腸中釋放的熱量聯(lián)系起來(lái)。但是人工甜味劑的出現使信號變得不再可靠，甜味有時(shí)候代表能量攝入，有時(shí)候卻不，于是腦不再將甜味當成預期熱量的判斷指標。等到腦計算出一餐中得到了多少能量時(shí)，含糖食物已經(jīng)攝取過(guò)度了。

甜味劑造成的熱量信息混亂也會(huì )擾亂某些激素的分泌，讓我們不知何時(shí)該離開(kāi)餐桌。比如說(shuō)，如果一只嚙齒類(lèi)動(dòng)物在幾個(gè)星期之內接受到的能量與甜味關(guān)聯(lián)信號都飄忽不定，在攝取含糖食物之后，體內一種名 GLP-1 的飽足激素低得不正常。

斯韋瑟斯的團隊稱(chēng)，低 GLP-1 水平會(huì )造成高血糖，哪怕動(dòng)物控制血糖的胰島素分泌是正常的。如果人體內也發(fā)生著(zhù)同樣的情況，那么對于經(jīng)常借助甜味劑來(lái)控制腰圍和血糖的超重糖尿病患者來(lái)說(shuō)，人工甜味劑會(huì )是一個(gè)雙重詛咒。

普渡大學(xué)的團隊發(fā)現，如果口中的脂肪傳感器傳送反復無(wú)常的信號，腦的能量計算網(wǎng)絡(luò )也會(huì )陷于困惑。該團隊在一項研究中發(fā)現，動(dòng)物大幅增重與食物中的脂肪不時(shí)被替換為不含熱量的蔗糖聚酯有關(guān)。

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保衛大腦，向脂肪宣戰

所有這些研究結果一致表明，腦雖然長(cháng)久以來(lái)都是追蹤熱量攝入的大師，卻還是可能被愚弄的，這時(shí)控制體重便沒(méi)那么簡(jiǎn)單了。 “現在我們必須開(kāi)始閱讀食物標簽，并記住今天走了多少步，來(lái)計算熱量的得失?！?/p>

但是對于超重者來(lái)說(shuō)，長(cháng)期保持多運動(dòng)的生活方式可能會(huì )帶來(lái)意外的好處?？茽柲退耐聜冏C明，在為期一年的有人監管跑步機練習進(jìn)行到一半時(shí)，十來(lái)個(gè)成人應征者中大部分減掉了脂肪和體重。盡管參與者們報告稱(chēng)食欲并無(wú)減退，腦掃描卻揭示出，相對于實(shí)驗開(kāi)始之前，幫助調控食物攝取的腦區對食物圖片的反應變弱了——也就是說(shuō)節食的意志有了潛在的提高?？茽柲f(shuō)，這種多運動(dòng)的生活方式似乎有助于修復默認網(wǎng)絡(luò )壞掉的開(kāi)關(guān)。

調整內源性大麻素的分泌系統也可能帶來(lái)好處。但是研究者首先需要更充分地了解其工作機制。據皮奧梅利的團隊最近的報告，有跡象表明腦對脂肪的反應始于口腔。當熱量入口，那里的味覺(jué)傳感器立刻向腦發(fā)送一條信息，隨后腦向消化道發(fā)出提示。當脂肪抵達消化道時(shí)，確認信號會(huì )以增強內源性大麻素的形式向腦部反饋。

腦在脂肪抵達消化道之前和之后都會(huì )接收到信號，“這完全出乎預料”，皮奧梅利說(shuō)，“而且毫無(wú)道理，除非消化道的內源性大麻素信號系統還有其他的功能?！彼F在懷疑這個(gè)信號系統“不光使我們吃下更多脂肪，還促進(jìn)了脂肪的吸收?！比绻@是真的，我們可以研究新的干預療法，比如開(kāi)發(fā)改變與脂肪有關(guān)信號的藥物。希波爾恩有個(gè)更加簡(jiǎn)單直接的方案：通過(guò)減少亞油酸攝入或者減弱其影響來(lái)削弱內源性大麻素信號。

20世紀，大豆油和其他富含亞油酸的食用油消費量增加，而亞油酸和過(guò)度飲食之間的關(guān)聯(lián)最近才被發(fā)現。不過(guò)，對大豆油的改造可以降低亞油酸含量，提高油酸含量，后者是一種在橄欖油中發(fā)現的更利于健康的成分。圖片：T.L. Blasbalg et al/Am. J. Clin. Nutr. 2011, United Soybean Board

行業(yè)組織美國聯(lián)合大豆委員會(huì )（The United Soybean Board）發(fā)表報告稱(chēng)，基于其他原因，該委員會(huì )正在開(kāi)發(fā)一種新的大豆作物。這種作物榨出的油將含有較高的油酸（菜籽油和橄欖油含有的主要脂肪酸），而飽和脂肪酸含量較低。這一措施的副產(chǎn)品之一就是大豆油中的亞油酸含量將從超過(guò) 50% 急劇降低到 5% 以下。

希波爾恩說(shuō)，在這種新油上架之前，用餐者也許應該轉而食用橄欖油或者油酸含量較高的菜籽油和葵花籽油，并且增加魚(yú)類(lèi)歐米伽3脂肪酸的攝入。在他的實(shí)驗中，攝取高亞油酸飲食的小鼠如果也食用魚(yú)油，便會(huì )對肥胖趨勢有相當強的抵抗力。

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對還沒(méi)有開(kāi)始發(fā)胖的人來(lái)說(shuō)，不讓腦的信號系統誤入歧途的才是最佳策略。施瓦茲說(shuō)： “肥胖癥最大的問(wèn)題不是你不能減重，而是你做不到一直減重卻不反彈?！毙碌难芯拷Y果表明，一旦身體增重，腦便會(huì )借助不為意識所覺(jué)察的信號傳輸，拼命保衛這新增的重量。

施瓦茲稱(chēng)，保護腦不受食物愚弄或者徹底破壞是一件很有挑戰性的事情，這已經(jīng)不再是秘密。而辨別出罪魁禍首，不論是錯誤信號還是受損的腦細胞，將為解決問(wèn)題帶來(lái)思路?！拔磥?lái)會(huì )出現有效防止和治療肥胖癥的新手段，我對此非常樂(lè )觀(guān)?！?/p>