吃完这包零食就停手？大脑可不这么想

wuyajun19

一片两片三四片，五六七八九十片……这是不是郑板桥的《咏雪》？
. |6 w+ f( C# \5 `不，是你在吃薯片。
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吃完这包零食就停手？大脑可不这么想

一口接着一口，为什么根本停不下来？图片来源：giphy.com
食品工业的发展让各色美食在我们的生活中变得随手可得，高脂高糖的高能口感让人们心满意足，铺天盖地的食品广告让人们蠢蠢欲动。饿了的时候固然要吃，不饿的时候？吃点零食也不耽误嘛。
8 k6 N3 X: b6 A) v于是，越来越多美味的高能量食物被不加节制地吞进肚子里——过度进食已经成为导致肥胖的重要因素之一。
0 h* v& o4 W" s( w选择不吃可以吗？当然可以。但一项新的研究结果提示，在进食高糖高脂食物后，想要抵抗这些食物的诱惑将变得困难。
“吃的！那里有吃的！”在今年2月发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上的研究论文中[1]，我们加拿大霍奇基斯脑研究院（Hotchkiss Brain Institute）的团队报道了短期摄入高糖高脂食物的启动效应对未来摄食行为的影响。
所谓“启动效应”（priming effect)，是指个体之前受过的某一刺激，能对之后受同一刺激时个体的应答产生影响，使得个体对这一刺激的知觉和加工变得容易的心理现象。此前的研究提示，无论是来自食品广告的刺激和摄入美食本身，都可以促使人们未来对该食物的大量摄入。这种效应通过什么实现，能够持续多久？这些问题令研究者很感兴趣。
$ a0 ^; r0 r# e. S  ?+ k( M4 ?7 @* L4 _谁能帮研究者找出答案？这一次，立功的还是生物学家的好朋友——实验小鼠。
在实验中，研究人员分别饲养了两组小鼠，一组小鼠吃正常鼠粮，另一组小鼠则有额外福利——研究人员为它们提供了24小时不限量的高糖高脂鼠粮，之后再替换回正常鼠粮。人类无法抗拒的高糖高脂，在小鼠的世界里也是一大诱惑。

吃完这包零食就停手？大脑可不这么想

论文的通讯作者斯蒂芬妮·波尔格兰德博士（Dr.Stephanie Borgland，左）和第一作者刘帅（右）。他们和同事用小鼠进行了研究。图片来源：Riley Brant/University of Calgary
两天之后，研究人员对正常鼠粮组和高糖高脂鼠粮组小鼠做了行为学测试：测试的区域分为两半，一半是黑暗区，另一半是光亮区——光亮区的中央放置有高糖高脂鼠粮，而小鼠可以通过黑暗区和光亮区之间的通道在两区之间穿梭。
通常情况下，小鼠偏爱黑暗环境。一边是近在咫尺的美食，一边是更加舒适的环境，小鼠们会怎么选？研究人员发现，和之前一直吃正常鼠粮的小鼠相比，之前吃过高糖高脂食物的小鼠更乐于到放有食物的光亮区中央进行探索，并且进入光亮区中央的次数和行走距离都显著增加。它们进食的欲望也没有随着行为测试的终结和消失——在测试结束后的一小时中，高糖高脂组的小鼠食物摄入相比正常组显著增加。

吃完这包零食就停手？大脑可不这么想

" m& i: R. D8 @9 t, j受过24小时高糖高脂美食福利的小鼠，在两天后的光/暗箱行为学测试中表现出的行为。图片来源：参考文献[1]
: e. ]0 s1 e" M' d+ ?两组小鼠之所以展现出这样的差异，并不是因为中了什么“进食魔咒”。高糖高脂组小鼠微妙行为的源头，是发生在它们脑部的、实实在在的生理变化。
' L7 w* u' i0 s5 v4 v! t$ q被重构的奖赏系统在小鼠的中脑部分，有一个名叫腹侧背盖区（Ventral tegmental area, VTA ）的区域。之前的研究发现，腹侧背盖区是享乐性摄食的重要相关脑区，也是脑部主要的多巴胺神经通道——中脑边缘系统通道的一部分。作为奖赏环路的关键节点，这些区域的神经活动牵动着小鼠动机行为的变化：吃还是不吃？得问问奖赏环路上的神经元。
利用电生理技术，研究人员发现在摄食后当天，高糖高脂组小鼠的内源性大麻素分泌显著增加，在换成正常食物两天后，腹侧背盖区的兴奋性传入表现出显著的增加。免疫电镜实验也证实，作用于中脑边缘系统多巴胺能神经元上的兴奋性突触变得更多了。可能正是奖赏系统的这种变化，促使高糖高脂小鼠的“贪吃”变得立竿见影。研究人员还发现，这种兴奋性突触密度的改变可已持续至少一周。

吃完这包零食就停手？大脑可不这么想

研究发现进食高糖高脂食物能够改变大脑的奖赏通路，促进觅食与过度进食行为。图片来源：Riley Brandt/University of Calgary
  j$ H' q- |7 q2 f8 L) Z% J, _# T( I这样吃下去可不太好。有没有办法让它们的摄食“理智”下来？之前的研究表明，胰岛素在腹侧背盖区能够抑制动物对食物的条件位置偏好以及食物的预期反应[2]。于是，研究人员试着在高糖高脂组的小鼠腹侧背盖区注入胰岛素，发现这的确能有效削弱高糖高脂食物对小鼠摄食行为的影响。
为了进一步阐明内源性胰岛素的作用，研究人员还反过来做了一项实验：他们对高糖高脂组及对照组小鼠的腹侧背盖区注入了胰岛素受体拮抗剂，变相削弱了来自胰岛素的“劝阻”。这下不得了：进食高糖高脂食物对小鼠的行为影响来得更加迅捷，小鼠们能在摄食完这些食物的当天，就在行为学测试中表现出“若为食物故，小命皆可抛”的状态，进入有食物的光亮区中央的次数，以及在光亮区中央运动的距离都显著高于正常小鼠。
这项研究表明，短期的高糖高脂饮食就足以产生启动效应，重构动物的奖赏系统，并对其未来的摄食行为产生影响。人类的对美食的渴求也是由类似的神经环路所控制，尽管科学家们还不知道对高糖高脂食品是不是也会重构人脑的突触，但这个发现仍为了解食物启动效应的神经机制提供了新的视角。由此出发，研究人员也许可以找到潜在的应对策略，帮助人们降低由食物启动效应而引起过度饮食。
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$ M# m6 i; M+ d9 a参考文献：

Liu S et al. (2016) Consumption of palatable food primes food approach behaviour by rapidlyincreasing synaptic density in the VTA. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.        Labouèbe G*,Liu S* et al. (2013) Insulin induces long-term depression of ventral tegmentalarea dopamine neurons via endocannabinoids. Nat Neurosci. 16(3):300-8. (*Contributed equally)
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?文章题图：Riley Brandt/University of Calgary