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多少巧克力才算太多?狼吞虎咽地吞下相当于体重 5% 的巧克力听起来可能很极端,但科学家们摆弄啮齿动物的大脑化学物质后发现,这当然是可能的。
密歇根大学 (U.M.) 的科学家们已经确定了一个大脑区域如何在我们追求甜蜜诱惑中发挥作用。正如他们在 9 月 20 日出版的Current Biology杂志上描述的那样,该区域中类似鸦片的化合物激增会引发对美食毫无节制地狼吞虎咽的冲动。
有问题的区域是纹状体。在人类中,该区域分为两部分,分别位于眼睛后方和头部前部皮层褶皱下方。它正好位于大脑经过充分研究的奖励回路之上,其中包括腹侧纹状体和伏隔核。传统上,纹状体主要在运动和习惯性运动行为方面进行研究。尽管之前的研究没有发现该区域与进食动机之间存在明显的因果关系,但一些人类功能性磁共振成像研究表明,当超重受试者看到食物或成瘾者看到他们选择的药物时,纹状体就会活跃起来。
为了进一步研究大脑区域,研究人员研究了实验室大鼠在休息、饥饿、提供食物、进食和进食后纹状体化学物质的变化。提供的食物是巧克力,特别是 M&M 豆。U.M. 的作者和生物心理学家亚历山德拉·迪费利西安东尼奥说:“巧克力提供了甜味和脂肪——刺激我们想要的效果的完美风暴。”
研究人员使用导管在这些阶段从纹状体中采集液体样本,以辨别神经递质的活动。他们观察到,当大鼠开始进食时,一种神经递质(特别是脑啡肽)出现了明显的峰值。脑啡肽与神经递质内啡肽一样,是一种释放愉悦信号的阿片类物质。科学家们观察到,脑啡肽的上升幅度越大,大鼠争先恐后地吃 M&M 豆的速度就越快。
最终——在 20 分钟内狼吞虎咽地吃掉大约 10 颗 M&M 豆后——正常大鼠变得饱腹并停止进食。随着这种变化,脑啡肽的激增消退,而其他回路可能开始发挥作用,告诉大脑停止这种强迫行为。
为了找到纹状体的阿片受体与暴饮暴食之间的定向联系,研究人员将一种人工阿片类物质直接注射到纹状体中。当他们给大鼠提供 M&M 豆时,再次开始了进食狂潮,但这一次大多数动物狼吞虎咽地吃掉了超过 17 颗糖果。考虑到它们的体型很小,这相当于一个 68 公斤的人在一小时内吃掉三公斤巧克力。
这种贪婪的事件非常强烈,以至于大鼠没有表现出停止的迹象,不得不强行将它们从盛宴中移走。此外,注射阿片类物质的大鼠吃巧克力的速度更快,就好像吸毒的受试者一开始就更渴望。向邻近的大脑区域注射阿片类物质,或注射其他化学物质,产生的反应要弱得多。这让研究人员相信,纹状体的阿片受体激活了一个强烈的动机系统,驱使大鼠追求奖励。
在最后的测试中,研究人员决定评估纹状体的神经递质峰值是否实际上增强了大鼠对食物的吸引力——以某种方式放大了浓郁巧克力味道的体验。为了做到这一点,他们给注射或未注射阿片类物质的大鼠品尝巧克力或甜味口服输液。然后,他们通过计算舔嘴唇的次数来衡量大鼠对味道的喜好程度,舔嘴唇是婴儿和非人类灵长类动物常见的味觉偏好行为测试。他们发现,注射阿片类物质的大鼠似乎对巧克力的甜味并没有特别感兴趣——注射后接触甜味时,它们并没有更多地舔嘴唇。研究人员得出的结论是,它们的过度放纵完全是基于强迫,而不是糖果味道的增强。
这一发现表明,用阿片类物质(天然的或非天然的)充斥纹状体的受体可能会导致极度暴饮暴食。该区域靠近大脑的快乐网络意味着这项工作可能对其他令人愉悦的活动和恶习产生影响。“这些区域协同工作,在大脑中创造出这些欲望的海洋,”迪费利西安东尼奥说。
俄亥俄州立大学的神经科学家加里·温克说:“这项研究为奖励系统如何运作的谜题增添了另一块拼图。”未参与这项研究的温克解释说,进化原因可以帮助我们理解为什么我们的大脑会推动我们暴饮暴食:“我们的进化方式是,当我们找到食物时,我们会尽可能多地吃。”这不仅确保我们获得了必要的营养,而且还可以防止竞争对手偷走我们的食物——我们不会给他们留下任何东西。大脑通过激活阿片系统作为一种欣快的奖励来帮助我们,抵消腰围膨胀的不适,并鼓励我们再吃一口。