互动科普

最新研究揭示了，为什么富含脂肪和糖分的美味食品会使越来越多的人变胖。

撰文：保罗·J·肯尼（Paul J. Kenny） 翻译：冯胜闯 审校：毛利华

然后，当大鼠们吃东西时，我们会通过闪光发出警告——它们的脚部将会受到电击。吃清淡饮食时，大鼠看到闪光就会立马停止进食，狼狈逃窜，但胖大鼠们看到闪光，仍然对着美食大快朵颐——尽管它们通过训练，知道闪光代表着什么。这说明，享受美食带来的快感“压制”了最基本的自我保护本能。

我们的结果和剑桥大学的巴里·埃弗里特（Barry Everitt）曾做过的实验一致——只是，他的大鼠是对可卡因不能自拔。

这些胖大鼠是对食物上瘾了吗？明知后果很严重，却无法抑制某种行为，这是一种很常见的成瘾表现。科学家在人类身上也发现了类似的强迫现象。几乎所有肥胖者都说，他们很想少吃一些，自己也知道过量进食会对自己的健康和生活造成极坏的影响，但他们无法自控，仍然继续过量进食。

研究表明，过量进食会使大脑中的奖赏系统更加活跃——在一些人中，奖赏系统甚至活跃到，让人们不顾大脑的警告：当人们吃下一定食物后，大脑会发出信号，让人们停止进食。肥胖者就像酗酒者和吸毒者一样，他们吃得越多就越想吃。不论贪食是否算一种真正意义上的成瘾，只要它和吸毒一样，是以同一种方式刺激同样的大脑回路，那么抑制奖赏系统的药物，就可以帮助肥胖者少吃一些。

奖赏系统被“劫持”

以前，人们仅将肥胖症看成一种行为障碍——超重的人通常缺乏意志力和自控能力。20世纪90年代初，人们对肥胖的看法发生了巨大变化，至少在科学界是如此。

第一次观念的转变，起始于美国杰克逊实验室（Jackson Laboratory）的道格拉斯·科尔曼（Douglas Coleman）和洛克菲勒大学的杰弗里·弗里德曼（Jeffrey Friedman）所做的开创性工作。他们的实验使用了两个品种的小鼠，来寻找导致小鼠过量进食的原因。这两种小鼠先天就容易患上肥胖症和糖尿病。研究人员发现，其中一种小鼠存在一个遗传缺陷，导致脂肪细胞无法分泌瘦素（leptin）。小鼠和人类一样，一顿饱餐过后，身体通常都会分泌瘦素，抑制食欲，避免过度进食。而这些胖小鼠因为缺失瘦素，因此非常贪食。随后，研究人员在第二种小鼠中也发现了一个遗传缺陷，导致这些小鼠的身体无法对瘦素作出反应，因而无法调节自身的进食行为。这些发现似乎清楚地表明，激素可以调节动物的食欲，进而调节体重。激素失衡会导致过量进食—在一些拥有与瘦素相关的遗传缺陷的家庭中，肥胖症十分常见。

但有两个发现表明，将肥胖症单纯看作是激素障碍，显得过于简单。第一，在美国和其他地方，只有一小部分肥胖者在食欲相关的激素上存在遗传缺陷；第二，我们原本估计，当我们检测肥胖者的血液样本时，会发现抑制食欲的激素水平较低，或是促进食欲的激素水平较高，但事实正好相反：肥胖者体内，抑制食欲的激素水平通常都很高，包括瘦素和胰岛素。

现在，是时候让“食物成瘾”这个概念出场了。控制食欲的激素会影响下丘脑中的摄食回路（feeding circuit），也会作用于大脑中控制奖赏感、产生美妙感觉的系统。如果你已经很久没有吃东西了，就会花费大量的时间、精力和金钱去获取食物，并且食物吃起来也会更加美味！正如一句古老的谚语所说——饥饿是最好的调味品。

饥饿时，激素会使大脑中与食物相关的奖赏回路，尤其是纹状体（striatum）的活跃程度增强。纹状体中，内啡肽（endorphin）的含量很高，这种化学物质能够提升快感和奖赏感。

进食的时候，胃肠道会释放抑制食欲的激素，削弱纹状体及奖赏系统的其他组成部分发出的、使人愉悦的信号。这个过程会使食物变得不那么诱人，因此你就会从饮食转向其他可以带来快感的行为。调节食欲的激素主要就是通过控制进食时的愉悦感，来控制饮食行为的。

不过，现代的一些富含脂肪和糖分的食物，在视觉上也非常诱人，很能刺激食欲，强烈影响奖赏系统，压制食欲抑制激素的作用，进而促使我们继续进食。这些食物刺激奖赏系统的强度，远胜瘦素的抑制能力。我们都有这样的经历：你刚吃完一顿大餐，饱到不能再多吃一口。但是，当巧克力蛋糕出现时，你却能为这最后一小口“腾出地方”——这一小口恰恰是当天食物中热量最高的。

这就是问题所在。我们进化出了一个有效的大脑系统，通过发出信号指示何时应该进食，何时应该停止，以使我们保持健康和稳定的体重。但是，诱人的食物常常能压制这些信号，使体重不断增加。

随着体重增加，为了对抗那些诱人的外部信号，人体会分泌更多的食欲抑制激素（如瘦素和胰岛素），然而这些激素的效果却会逐渐打折扣，因为人体会对这些激素的作用产生耐受性。而且，美国布鲁克黑文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）和俄勒冈研究所（Oregon Research Institute）的研究人员所做的大脑成像研究表明，超重者的大脑奖赏系统对食物，甚至是诱人的垃圾食品都反应微弱。奖赏回路被抑制，使肥胖者情绪低落。如何克服这种情绪呢？只有吃更多的美食，才能获取暂时的快乐。这就形成了一种恶性循环：肥胖者只有通过过量进食，才能体验到普通人在正常饮食中就能享受到的愉悦感。

看来，肥胖症并不是源于意志力缺乏，也并不总是由激素失衡导致。至少在一些情况下，肥胖症的产生是因为享乐式的过量进食“操控”了大脑的奖赏系统。正如吸毒一样，过量进食在奖赏回路中建立了一个反馈循环——吃得越多，食欲越强，而满足这种食欲也会变得越来越困难。

但是，享乐式进食是否就是成瘾呢？

进食成瘾？

毒品（如吗啡）刺激大脑奖赏回路的方式，和食物是一样的。但两者之间的相似性不止这些。当吗啡注射到大鼠的纹状体时，即便已经吃饱了，大鼠们依然会大吃大喝。这种反应表明，吗啡和其他鸦片制剂与内啡肽这样的神经递质（大脑中传递神经信号的化学物质）作用相似。不同的是，内啡肽是大脑中自然产生的、刺激进食行为的神经递质。

因此我们估计，阻断内啡肽的药物能够减少享乐式的过量进食行为。研究表明，注射内啡肽阻断剂后，确实能减弱人类和啮齿类动物在面对诱人食物时，奖赏回路的活动——受试者的食量有所减少。阻断剂同样也降低了成瘾者的海洛因、酒精和可卡因摄入量，这些发现说明，享乐式的过量进食和毒品成瘾，在生理机制上是相同的。很明显的一点是，注射了内啡肽阻断剂之后，那些每天大吃大喝的大鼠，表现出了类似戒断反应的行为，而这种行为通常在吸毒者中出现。这是一种非常值得注意的现象，它说明享乐式的过量进食能够诱发出一种类似于毒品上瘾的状态。

这些发现使人们更加相信，在某种情况下，过量进食和毒品成瘾有共同的核心表征。类似的情形，也出现在另一种基本的神经递质上，那就是多巴胺。所有已知的使人成瘾的毒品，都会促使大脑释放多巴胺，进入纹状体。在动机产生的过程中，多巴胺扮演着非常重要的角色，会促使人们寻求毒品。尽管具体的机制还在争论中，但多数专家表示，正是多巴胺的这种作用，导致了成瘾的形成。事实表明，诱人的食物同样也能促进多巴胺分泌，进入纹状体，使人们专注于寻找和享用食物。大脑成像研究也告诉我们，肥胖者的纹状体中，多巴胺的一种受体——多巴胺D2受体（D2R），数量比较少。而在酒精、鸦片制剂、可卡因或者甲基安非他明（methamphetamine，俗称冰毒）成瘾者中，情况也是如此。

现在我们知道，D2R天生就比较少的人，肥胖症和毒品成瘾的遗传风险更高。这种状况将导致大脑奖赏回路的活跃度较低。这也意味着，这些人想要像正常人一样获得一定程度的快感，就只能过量进食，或者吸食更多毒品。这些人也不大容易学会保护性措施，避免可能带来严重后果的行为；他们的大脑中，可以抑制风险性的，但会带来奖赏感的行为（比如吃高热量的食物或者吸毒）的神经系统，在功能上可能也不够强大。

我们实验室的大鼠实验支持上述观点。那些不顾电击警告、吃自助美食的肥胖大鼠的纹状体里，D2R要少一些。我们的研究以及其他研究都表明，在吸食毒品成瘾的大鼠和喜欢过度进食的肥胖大鼠中，即便知道会面临严重后果，他们也会继续吸食毒品或过度进食。同样，很多肥胖者都曾和不良饮食习惯做过激烈斗争，甚至会去做一些如胃分流（gastric bypass）等有风险的手术，以便控制饮食，但通常，他们都会“旧病复发”，再度过量进食，然后再度变胖。

在坏习惯中获得一种短暂的愉悦，然后试图戒除，最后又复发——听起来，这很像是毒品上瘾的经历。最新的研究似乎说明，肥胖症是由一种难以克制的、要满足大脑奖赏中枢 （也即愉悦中枢）的动机所导致的，肥胖者的激素和代谢失常可能是体重增加的后果而非原因。

肥胖者的“曙光”

肥胖症和成瘾之间的相似性，使得一些科学家认为，需要用同样的方式治疗这两种疾病。一些人建议，将肥胖症列入最近更新的《精神障碍诊断与统计手册》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，提供诊断精神疾病指导的精神病学“圣经”，也被称为DSM-5）。这项提议引起了神经科学家和精神病学家之间的激烈争论，DSM的仲裁机构为了避免给肥胖者贴上精神疾病患者的标签，最终没有采纳这项提议。

需要注意的是，尽管肥胖和成瘾有很多相似之处，但两者在一些重要方面还是不同的。例如，如果食物可以导致成瘾，那么它肯定包含某种导致成瘾的独特物质——如果你愿意，可以把它称作垃圾食品中的“尼古丁”。美国佛罗里达大学的尼科尔·阿韦纳（Nicole Avena）、普林斯顿大学的巴特利·霍贝尔（Bartley Hoebel）等人做的研究，都比较肯定地表明，成瘾是由某种脂肪或糖类导致的。美国波士顿儿童医院的戴维·路德维希（David Ludwig）所做的一个小规模研究也表明，精加工的、可被迅速消化的碳水化合物会刺激食欲。但从整体上看，研究显示，没有哪一种食物成分可以单独诱发类似成瘾的行为。只不过脂肪和糖类的组合，加之所含的热量，似乎能够将食物的“享乐主义效果”最大化。

其他科学家，包括英国剑桥大学希沙姆·齐亚丁（Hisham Ziauddeen）、I·萨达夫·法鲁基（I. Sadaf Farooqi）以及保罗·C·弗莱彻（Paul C. Fletcher）都认为，肥胖者和毒品成瘾者身上所出现的耐受性和戒断反应，并不是基于同样的机制，肥胖症和毒品成瘾是根本不同的。他们的观点同样饱受争议。肥胖者必须通过吃更多的东西，来对抗大脑奖赏回路活跃度的降低，这很像耐受性。而且体重降低能引发负面情绪和抑郁，这和试图戒毒的成瘾者所经历的感受十分相似，这表明他们可能已经出现了戒断反应。

也有其他专家认为，食物成瘾的看法十分荒谬，因为从某种意义上讲，我们都对食物上瘾。否则，我们可能根本无法生存。

我想说的是，在肥胖症中，如今的高热量食物能以某种方式压制正常的生物反馈机制，而其他食物则无法做到这一点。在几百万年的进化过程中，人类的主要忧虑并非抑制食欲，而是狩猎、采集或种植足够多的作物，以便在食物匮乏时能够生存。也许，我们的摄食回路的作用，更多是在我们饥饿时刺激进食，而非在我们吃饭时抑制进食。有一点比较容易想象，如果不清楚何时能够再次获得食物，为了生存，大脑会将进食高热量食物看作是最优选择。只是随着社会的进化，这种行为也许不再合适了，甚至在食物充裕的世界会适得其反。

反对肥胖症“成瘾模型”的科学家也很有道理，其实我也担心“成瘾”一词会引起先入为主的看法。然而，强迫性的进食和吸毒似乎有着明显的共同特征，最显著的就是无法控制摄入量。这些相似点是表面现象，还是源于内在的大脑变化，需要科学家进一步确定。更重要的是，肥胖症 “成瘾模型”到底有没有价值呢？我认为，除非能帮助我们设计出新的治疗方法，否则这些争论都仅仅限于学术的层面。

“成瘾模型”的价值应该体现在，科学家可以根据它，开发出新的肥胖疗法，研制出新的减肥药物。例如，Arena制药公司（Arena Pharmaceuticals）的新药必维克（Belviq）最近获得了美国食品及药品管理局的上市批准，适用于肥胖或超重的成年人。这种药物可以促进机体产生一种叫做5-羟色胺2c受体（serotonin 2C receptor）的蛋白质，实验表明，这种蛋白质可以减弱实验大鼠摄取尼古丁的欲望。

还有一种药物叫做利莫那班（rimonabant），曾在欧洲获得批准，用来抑制肥胖者的食欲。这种药物利用了大麻能够增进食欲的特性——吸食大麻后会感到饥饿。大麻激活了大脑中一种名叫大麻受体1（cannabinoid receptor 1）的蛋白质，因此研究人员推断，抑制这种受体会减弱人们对食物的欲望。利莫那班的作用正在于此。这种药物还会产生一个明显的副作用——降低烟民们抽烟的欲望。在大鼠身上，这种药物也降低了它们对酒精、鸦片制剂、可卡因等能引起兴奋的物质的欲望。

但是，正如对待所有可能有治疗作用的药物一样，我们对利莫那班的副作用也不能掉以轻心。对于某些人来说，利莫那班可能会引发抑郁和自杀倾向。因此，欧洲有关部门中止了它的使用，并提醒美国也不要批准这一药物。不过，使用利莫那班为何会产生抑郁，原因尚不明确。所以，尽管肥胖的“成瘾模型”会催生新的治疗方法，但这些疗法必须经过严格彻底的验证。

在判定过度进食是否成瘾之前，科学家必须弄清楚，大脑中的哪些神经网络和适应性功能是造成药物滥用的深层机制，而这些机制，是否也导致了过度进食这样的行为。可卡因和食物的成瘾网络，有可能甚至极有可能，位于大脑的不同部位，但却以相似的机制运行。科学家还需要确定的一点是，促成毒品成瘾和肥胖症的，是否同样的基因突变（如影响D2R的基因变异）。找到这些基因，可以为研制新药提供新的目标。

不过，就算科学家证明肥胖症是一种食物成瘾，并且发现了抗成瘾的药物，帮助人们减肥，但在今日，肥胖者仍然面临一个困境——他们周围可能满是那些继续过量进食的家人、朋友和同事，暴露在这种环境中，他们将一次又一次遭受美食的挑逗和诱惑，极有可能“重拾旧好”。我们从正在戒除毒品成瘾和酒精依赖的患者那里观察到，环境暗示是激起欲望和旧习复发的重要原因。看起来，在充满脂肪和诱惑的当今社会，对于任何一位肥胖者来说，减肥都可谓任重道远啊。

本文译者：冯胜闯是北京大学心理学系认知神经科学方向硕士研究生。

本文审校：毛利华是北京大学心理学系副教授。