▎學術經緯/報導
面對神仙佳餚，越吃越停不下來，然後變成了豬。這是宮崎駿動畫電影《千與千尋》開頭令人印象深刻的一幕。千尋擰著眉頭衝著變成豬的爸爸媽媽焦急地喊出那句經典臺詞：「不能吃太胖哦，會被殺掉的！」
（版權原因，此處沒有劇照）
現實生活中，各種各樣高糖分、高脂肪的美味，也常常讓很多人沉溺。雖說不至於擔心變成豬被殺掉，但根據頂尖學術期刊《科學》近期發表的一篇研究，吃太胖真的會讓大腦發生變化！神經科學家觀察到，長期高糖高脂飲食，會改變神經的活動和基因表達，使小鼠進入越吃越胖、越胖越吃的惡性循環。
北卡羅來納大學教堂山分校（University of North Carolina at Chapel Hill）的神經科學家想要了解吃胖之後大腦會有什麼變化。他們重點觀察了小鼠腦中的下丘腦外側區（LHA）。這個腦區位於大腦底部，協調很多生死攸關的生理功能，尤其是控制食慾和進食行為，相當於腦中的食慾中樞。
在這個腦區有一類神經細胞，它們會在動物感受到飽腹後釋放信號，讓動物停止進食。研究人員通過活體鈣成像技術直接觀察了小鼠在喝糖水時這類神經元的活性，果然看到，當小鼠處於飢餓和飽腹的不同狀態時，神經元的活性有區別。具體來說，就是當小鼠吃飽以後喝糖水時，這類神經元的活性會變強，發出信號表示「夠了」。研究人員把它們比作限制攝入量的細胞剎車。
▲利用雙光子鈣成像觀察小鼠在舔舐糖水時下丘腦外側區特定神經元的活動（圖片來源：參考資料[1]）
然而，在研究人員把普通鼠糧換成了曲奇一般高糖高脂的鼠糧後，僅僅吃了2周，小鼠下丘腦外側區的這批神經元就變了。當小鼠喝糖水時，細胞剎車似乎開始變得不那麼有力。
而隨著時間推移，在連續享用了12周高糖高脂飲食後，小鼠的身體已經明顯發胖，下丘腦這些神經元的活動則進一步減弱，對糖水的反應大約減少了80%。換句話說，哪怕已經吃了很多，喝著糖水時大腦裡也沒有「停下」的跡象。
▲連續高脂肪飲食不僅讓小鼠越來越胖，也讓下丘腦特定神經元的活動越來越弱（圖片來源：參考資料[1]）
而在神經活動變弱的背後，這些神經元的基因表達也隨著肥胖發生了顯著變化！研究人員採用單細胞RNA測序的方法，比較了正常飲食的苗條小鼠和12周高糖高脂飲食後的肥胖小鼠，它們下丘腦的各類細胞在基因表達上有什麼差別。結果發現，肥胖之後的小鼠，確實有多類細胞都發生了基因表達的變化。而其中，起剎車作用的神經元是基因表達變化最顯著的！
▲12周高糖高脂肪飲食後，小鼠下丘腦中多類細胞的基因表達出現顯著變化（圖片來源：參考資料[1]）
與動物實驗結果相一致，研究人員發現，這些下丘腦神經元中的基因表達變化也與人的體重指數（BMI）密切相關。
這個結果提示，人類在面對高糖高脂的食物時管不住嘴而發胖，或許也和下丘腦這類神經元出現改變有關。如果接下來可以確認這一點，可能為治療進食障礙提供了一個重要的調節靶點。比如就像《科學》同期發表的評論所說，「未來如果在這部分神經元上找到某種特殊的受體，然後可以嘗試用藥物選擇性地提高神經元的活性」，來幫助大腦為食慾踩下剎車，及時停止進食。
在此之前，我們還是先以千尋的吶喊共勉：不要吃太胖哦！
題圖來源：pexels
參考資料
[1] Mark Rossi et al., (2019) Obesity remodels activity and transcriptional state of a lateral hypothalamic brake on feeding. Science. DOI: 10.1126/science.aax1184
[2] Stephanie L. Borgland (2019) Releasing the brake on eating. Science. DOI: 10.1126/science.aay0204
[3] Kelly Servick (2019) Sweet, fatty foods could remodel the brain to drive overeating. DOI:10.1126/science.aay5472
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