本文轉載自公眾號「原點閱讀」
你知道該吃午飯了，上午總是漫長而又艱難，因為你從來沒有好好地吃過早飯。
隨著體內血糖和血清素的消失，你感到集中精力已經變得很困難，你的大腦也昏昏沉沉。看起來你應該給杏仁核和下丘腦補充能量了。
我們當然是需要吃東西的。低血糖會導致思維緩慢、心情糟糕的老說法不僅是正確的，也得到了證實。有證據表明，血清素含量變低會使我們昏昏欲睡。我們需要通過進食獲得能量（葡萄糖）、產生元氣（胺基酸），以此來保持我們的生命活動和思想運行。
飢餓對大腦的影響
飢餓感告訴我們何時該吃飯了，這是件稀鬆平常的事情。
飢餓感（或者說食慾）是多種因素綜合作用產生的，包括胃黏膜的激素分泌、活躍的杏仁核和下丘腦弓狀核的控制作用。
弓狀核以計算熱量值的方式來調節食慾。弓狀核通過監控葡萄糖、胰島素、食慾刺激素和瘦素在血液中的含量來判斷你體內是否有足夠的熱量和營養物質。
胃黏膜的細胞會產生食慾刺激素，有刺激食慾的作用。食慾刺激素含量在進食前上升，在進食後下降。與食物刺激素相對的是瘦素（大部分產生於脂肪組織中），在進食後，瘦素有抑制食慾的作用。
各種神經和胃化學物質直接與腦幹中的飽食中樞孤束核聯繫。大腦中的弓狀核調節你的食慾，它上邊的許多神經元可以影響你的整個進食計劃。這些神經元中有種物質叫作神經肽 Y，就是這種物質影響你的飢餓感。弓狀核神經元活躍時，你的胃口會大開到清空冰箱和錢包。大腦中還有負責控制你食慾的部位，比如杏仁核。
飢餓還是對食物上癮？
已經吃過午飯了，而且吃了很多，又吃了巧克力蛋糕和飯後甜點，但你依然覺得很餓？或許是你腦中的杏仁核告訴你很餓，但是你的額葉告訴你真的吃飽了。難道是你對食物上癮了嗎？食物是維持生命的基礎，但過度飲食就不是了。
過度飲食是一種癮症，或許這可以解釋為什麼我們大多數人都有體重超標的困擾。科學家發現大腦中操控過度飲食的部位和使人對毒品上癮的部位是一樣的，那就是你的杏仁核。你的杏仁核就是問題所在。
它總是關注著你生存的方方面面，包括對食物的渴求。當它看到對你的生存很重要的東西時，比如對你產生危險的捕食者或是能解餓的熱肉丸三明治，它就會發出信號。
研究者利用 fMRI 掃描發現，當飢餓的人看到任何可以吃的食物時，大腦中的杏仁核就會發亮。類似的腦部影像顯示在人們看到美味的食物時，大腦中的獎賞中樞（伏隔核）就會充滿多巴胺。這與一些咖啡因癮症實驗是相似的：當癮君子看到白色粉末時，他們的杏仁核就會陡然活躍，多巴胺也會充滿伏隔核。
在進食後，通常杏仁核就不再對食物有反應了。但是當多巴胺水平下降時，想要進食的衝動就又回來了。所以說，過度飲食真的會成癮。如果你已經超重，那麼你就更有可能對過度飲食上癮。
美國國家藥物濫用研究所做了一個實驗，研究了超重人群的多巴胺受體的數量，發現與體重指數密切相關：體重指數越高，你就越重，你身體內的多巴胺受體就越少。
研究者發現，超重人群中相當一部分人的體內多巴胺受體都少，這使他們總是想尋求食物的刺激。這就形成了一個類似於癮君子的惡性循環：癮君子的大腦注意到多巴胺的激增，然後就減少多巴胺受體的數量，從而引起對更多的多巴胺需求。
高熱量的食物更美味？
高熱量的食物總是會令人開心。我們的大腦很清楚哪些是熱量高的食物，比如糖類。
一項對嚙齒類動物的研究表明，即使熱量超高的食物不甜，吃的時候也會感到很開心。大腦中有兩個區域可以控制食物的攝入。下丘腦告訴我們什麼時候需要吃東西，來保持健康的體重，就像設定在特定溫度上的恆溫器一樣。多巴胺獎賞系統控制著我們的進食慾望。當你晚飯後想吃一份巧克力冰淇淋（你不需要但很想吃的食物）時，你的多巴胺系統變得興奮了。
正是這種想吃的欲望，使我們在不餓的時候，也渴望美味的食物，從而導致肥胖。但是，你的多巴胺獎賞系統是否與熱量有關呢，還是僅僅與味覺和快感有關？耶魯大學約翰皮爾斯實驗室神經學家伊凡·阿勞約（Ivan de Araujo）和杜克大學的同事用小白鼠實驗來解答了這個疑問。他們用一群基因改造後不能嘗出甜味的小白鼠來進行實驗。
在這些小白鼠身上，多巴胺獎賞系統的任何變化都與它們的味覺和食物的甜味無關。研究人員推斷，如果這些小白鼠喜歡甜味食物，那是因為這些食物裡含有更多的熱量。在第一次實驗中，轉基因小白鼠對蔗糖（食用糖）的「甜味」不感興趣，這表明糖類對這些小白鼠而言，並不比白水更有吸引力。相反，沒有基因改變的小白鼠對蔗糖溶液表現出強烈的興趣。
然後，科學家們對轉基因小白鼠的實驗條件進行了調整，利用它們的反應把蔗糖溶液與高熱量食物聯繫在一起。儘管它們仍然無法嘗到甜味，但傾向於更高熱量的食物，並且更喜歡這種食物。最後，實驗用三氯蔗糖重複此流程，三氯蔗糖是一種人造甜味劑，嘗起來很甜，但不含熱量。正常小白鼠吃了三氯蔗糖，但基因改變的小白鼠沒有。
三氯蔗糖俗稱蔗糖素，是一種高倍甜味劑
分子式為C12H19Cl3O8
因此，研究人員確定，觸發多巴胺獎賞系統的是熱量，而不是甜味。他們使用了一種名為「活體微透析」的技術進行研究。研究發現，在基因改變的小白鼠體內，不管它們的味覺如何，熱量的消耗會提高伏隔核中多巴胺的水平。無論是真糖還是假糖，正常小白鼠體內的多巴胺都會升高。對於基因改變的小白鼠，只有是真糖時，多巴胺水平才提高。
這可能會產生諸多疑問：多巴胺獎賞系統是如何感知熱量的？如果熱量來自不同的食物類型，比如脂肪，是否也會出現同樣的現象？這種情況同樣適用於人類嗎？這些疑問，對研究肥胖及大腦對飲食行為的控制提供了重要的線索。
作者：[美]朱迪·霍斯特曼
翻譯：李慶學 等
圖源：網絡
版權歸原作者所有
編輯：張潤昕
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