本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
这里是《大众科学》的食物周!请务必查看所有帖子!
对于我的食物周帖子,我将采取稍微不同的方式。我们花了很多时间谈论食物,思考它是对我们有益还是对我们有害,它的哪些方面对我们有益或有害。我们谈论为什么我们渴望某些食物而不是其他食物,以及为什么某些食物味道令人作呕。我们谈论是否要用粉状的液体物质代替整个饮食。美食家花很多时间给食物拍照,饮食杂志花很多时间谈论如何少吃。食物被一种文化所包围,这种文化渗透到我们入口的几乎所有东西中。
但是食物不仅仅是我们喜欢或不喜欢的东西。食物不仅仅是我们胃、舌头和鼻子之间的关系。食物和我们的大脑之间存在着非常强大的联系,当这种联系出现问题时,结果可能是毁灭性的。有厌食症,其中存在扭曲的身体认知、对体重增加的巨大恐惧以及可能致命的严重食物限制。在另一端,存在暴饮暴食,这是一种无法控制的进食,人们无法停止进食,尽管会带来健康后果和社会污名。
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(来源。附注:他们为什么要把香蕉那样放在冰箱里?它们在里面不会都变成褐色,味道怪怪的吗?)
这两个问题的关键都是“奖励”问题。食物需要有奖励性,需要让你渴望它,想要更多,寻找它,努力获得它。我们需要渴望食物,因为如果我们不渴望,我们都会因缺乏动力而饿死。然而,在暴饮暴食中,这种渴望会变成一种痴迷。而且这很危险。暴饮暴食严重的人有患肥胖症、心脏病、糖尿病和其他健康问题的风险。暴饮暴食还伴随着大量的焦虑、抑郁、内疚和其他精神困扰。这不仅仅是对控制食量或更多锻炼的需求。这是一种严重的强迫症和精神疾病,不应掉以轻心。
不幸的是,目前针对暴饮暴食的治疗方法很少。大多数治疗涉及心理治疗,有些涉及抗抑郁药或减肥计划。这些方法大多不是很有效。与此同时,科学家们一直在努力了解为什么会发生暴饮暴食,它与其他物质使用障碍(如毒品或酒精)有何不同或相似之处,以及理解如何帮助治疗。
Halpern 等人。“小鼠伏隔核外壳深部脑刺激改善暴饮暴食涉及 D2 受体调节”,《神经科学杂志》,2013 年。
所以食物感觉很好。对于暴饮暴食者来说,它通常感觉比其他任何东西都好。这类问题通常与大脑“奖励”系统的失调有关。虽然“奖励系统”有点过于简单化(是的,这些区域确实会对奖励事物做出反应,是的,它们会继续对这些事物做出反应,但它们也会对非奖励事物做出反应,而且也是“显着性”的度量,一种“注意这个”的度量,可能会与奖励混淆),但当你试图找到治疗暴饮暴食等疾病的方法时,它也是一个很好的目标。
本研究的作者专注于一个叫做伏隔核的区域,它是药物成瘾和暴饮暴食等问题的主要目标。他们想看看深部脑刺激是否可能有助于停止暴饮暴食,如果可以,为什么会起作用。
为此,他们使用了暴饮暴食的小鼠模型。每天在有限的时间内让小鼠接触高脂肪食物。这种有限的时间食用超级美味的物质会使小鼠疯狂地食用高脂肪食物,很快它们就会在一个小时内摄入超过每日卡路里的 25%(尽管,考虑到人类,这大约是 500 卡路里……就像一块星巴克烤饼。我认为我们才是这里有问题的人)。
一旦小鼠建立了暴饮暴食的模式,作者就在伏隔核中植入了深部脑刺激电极(这项技术也在针对重度抑郁症、药物滥用和强迫症进行研究)。他们对该区域进行了小幅度刺激……
……小鼠减少了食物摄入量。您在上面看到的是对照暴饮暴食小鼠(白色条或圆圈),以及接受深部脑刺激的小鼠(黑色条或圆圈)。您可以看到,在较高的刺激强度(左上角),接受深部脑刺激的小鼠减少了高脂肪摄入量。在底部的点中,您可以看到,每天他们尝试进行深部脑刺激(第 0 天和第 2 天),高脂肪摄入量都会减少。
现在的问题是,这是如何起作用的。科学家可以通过多种方法来测试某种效果背后的机制。例如,假设您假设受体 Y 上的化学物质 X 正在导致 Z 效果。您可以尝试添加更多的化学物质 X,看看是否会得到 Z。但这并不能证明它是受体 Y,也并不能真正证明这种效果。您可以制造一种假的 X 来刺激 Y 并得到 Z。这表明 Y 和 Z 是相关的。然后,您可以尝试使用 anti-X 来阻止受体 Y。然后给予 X。如果您没有得到 Z,您可以得出结论,在受体 Y 上的作用是 Z 所必需的。
因此,在这种情况下,我们有深部脑刺激导致暴饮暴食减少。如何做到呢?作者的假设是,多巴胺与 D2 受体结合可能是原因,深部脑刺激激活 D2 受体并停止暴饮暴食。因此,作者需要在这里做的是阻止 D2 受体。如果这阻止了深部脑刺激起作用,则表明 D2 受体确实是正确的途径。
作者使用了 D2 拮抗剂雷氯必利,它可以阻止 D2 受体并阻止其发挥作用。
您在上面看到的是正常的深部脑刺激(白色圆圈),它降低了暴饮暴食。然后您可以看到,在确认深部脑刺激正在起作用之后,作者添加了雷氯必利(深色方块)。现在,即使在接受深部脑刺激时,小鼠仍然继续暴饮暴食。由于他们能够阻止这种效果,他们能够得出结论,深部脑刺激是通过 D2 受体起作用的。
这对治疗意味着什么?嗯,对大多数人来说,意义不大。深部脑刺激已在人类中针对某些疾病(最显着的是帕金森病)进行了测试,并且是安全且可行的。但是它非常昂贵,危险(我们必须把电极放在你的头部),而且是永久性的。对于帕金森病患者来说,这些警告被移动的需要所取代,而对于某些强迫症患者来说,可能需要这样做才能正常运转。但是许多患有暴饮暴食症的人可能无法接受大脑中的电极。因此,这种治疗方法可能是最后的选择之一。
但这并不意味着它没用。恰恰相反。此类研究不仅显示了有关深部脑刺激的信息,还显示了 D2 受体的机制。了解机制为我们提供了开发药物的新目标,例如,可能有助于病情。或通过寻找 D2 受体的变化来进行诊断的方法。因此,尽管我们可能不会立即将电极植入人们的大脑,但我们确实有额外的信息可以帮助指导未来治疗方法的发展。因为当我们与食物的关系变得如此糟糕时,仅仅控制食量是无法解决问题的。