【科学普及】美食使我快乐——为什我们无法抵挡美食的诱惑？

原创 陈子君 邓潇斐等 细胞世界

只因对美食广告多看了一眼，就情不自禁下单并且愉快地吃完了，这才突然懊悔——“哎？我肚子明明不饿的啊？”

如此纠结的日常，是健康意识的沦丧，还是美食的诱惑太难抵挡？

这要从大脑的奖赏系统说起。

01美食是一种奖赏

简单来说，我们每做一件事，大脑的奖赏系统中的伏隔核（nucleus accumbens）都会给它“评分”，判断应该进行奖励还是惩罚，然后把 “评分”传递到中脑腹侧被盖区（ventral tegmental area, VTA）——如果判断是奖励，这个区域会释放一定量的多巴胺（dopamine），评分越高，释放的量越大。多巴胺被释放后传递到各个脑区，有的被输送往主管情绪的杏仁核，让人感觉到快乐；有的被送往主管记忆功能的海马体，让人感觉印象深刻……相反地，当我们做出一些危险的事情，使自己受伤或者难受，伏隔核便会向中脑腹侧被盖区传递惩罚的信号，减少正常量的多巴胺释放，使人产生厌恶，从而避免类似的做法。

美食正是一种“奖励”。食物的香甜刺激味蕾，传递给大脑一个很高的评分，使得大量的多巴胺被释放。我们记住了这种食物带来的快乐，看到广告时便会再次追逐那美妙的体验。

02 谁发现了奖赏系统的秘密

大脑中奖赏系统的发现，是一个歪打正着的故事。

1954年，加拿大心理学家奥尔兹和米尔纳为了研究脑部电刺激对于学习的影响，设置了一个杠杆式的电击开关，当实验装置中的大鼠按下杠杠就意味着它相应的脑区接收电刺激。最初，他们把电极植入大鼠的脑干网状区，想知道刺激该处是否会影响学习进程。但他们误将电极插入了隔核（septal area)，竟使小鼠疯狂按压操纵杆，以便对自己施加刺激，频率高达每分钟压杆100次！更让人惊讶的是，小鼠对这种奖赏性的自我刺激似乎永不满足，直到彻底精疲力竭。奥尔兹和米尔纳推测，隔核的电刺激会产生快乐的感觉。

后来，科学家们陆续发现在腹侧被盖区、伏隔核和下丘脑区域也存在着这样的“奖赏中枢”。

图1. 自我刺激实验装置

围绕着“快乐”的产生，科学家们设计了许多实验，以下这个可能会让你不由自主拿起薯片：

2013年，德国研究者托比亚斯·侯赫为了研究享乐性摄食时脑部不同区域的活跃状态，对所有受试大鼠的正餐都提供球状标准粮食，而零食方面却分成两组——“薯片组”大鼠能尽情享用薯片，“标准组”大鼠则吃淡而无味的标准食量粉末。随后，研究者们利用锰离子增强核磁共振成像（MEMRI）技术对这些受试大鼠进行脑部活动监测，结果表明，与标准组大鼠相比，吃薯片的大鼠大脑里奖赏中枢受到更强烈的激活。

来自不同国家研究团队的成果也可以相互佐证：摄入美味食物会激活奖赏中枢，进而促进机体摄入更多的美味食物。

03 放纵还是控制，在于两套机制

我们大脑里有两套调节摄食的生理机制：

饿了想吃东西，这种由能量缺乏而诱发的进食行为是 “稳态摄食（homeostatic eating）”；

与之相对，明明不饿却还想吃零食的进食行为，则更多是出于享乐的目的，被称之为“享乐性摄食（hedonic feeding）”。

享乐性摄食行为由摄入高糖高脂等食物带来的“奖赏效应”所驱动，而不依赖于机体的代谢需求，因此，它极易诱发暴饮暴食等饮食失调行为。

04享乐性摄食是怎么形成的？

人感到快乐，是多巴胺的功劳。

多巴胺在大脑的奖赏中枢的多巴胺神经元中被合成，并释放到特定的下游脑区，使机体产生奖赏和满足感，进而产生一种正性强化效应。在享乐性摄食过程中，脑内奖赏中枢释放大量多巴胺，进一步促进我们对食物的摄入。

图2. 多巴胺结构式

而且在反复、过度地摄入美味食物的过程中，大脑会有意识或无意识地把美味食物的视觉、嗅觉线索和进食过程中的愉悦感和奖赏感进行联结，导致大脑奖赏区域对食物线索的反应性提高，继而更容易产生想吃东西的冲动。

多项功能脑影像学证据显示，与健康人相比，高热量食物会放大肥胖个体或超重个体的脑内奖励区域的反应，并削弱自我控制和抑制相关区域的活动。

图3. 高卡路里的食物线索会增加肥胖人群的大脑奖赏中枢（VTA）的激活（Stoeckel, L. et al., 2008 Neuroimage）；相反，而低卡路里食物则会增加前额叶皮层（PFC, 参与执行控制功能）的激活。

此外，长期的、反复的享乐性摄食还会导致大脑奖赏区域对食物摄入的反应性降低——原来吃一份美食就能满足，现在要吃两三份才能获得同样的满足感，即产生了“耐受效应”。长期大量的美食诱发的多巴胺释放，导致大脑纹状体多巴胺D2受体和黑质纹状体神经元合成多巴胺能力出现适应性地下调。这本是大脑自有的一个平衡策略，但造成的后果却是我们比平时吃得更多了（耐受），而且偶尔吃不到美食时（戒断）还会产生焦虑、沮丧和愤怒等消极情绪，这会使我们更加渴求食物。

图4. 食物成瘾循环示意图。（根据Bartley Hoebel Lab图修改）

食物成瘾在机制上和常见的药物成瘾、酒精成瘾等在很大程度上是相通的，奖赏系统都在其中扮演着重要角色。

05 探索“食物成瘾”的结与解

如上文所说，刺激隔核会让小鼠陷入欲罢不能的自我刺激中，那么隔核是否也参与了食物成瘾？在传统的奖赏系统之外，是否还存在别的食物成瘾干预靶点？

最近，中国科学院深圳先进院脑所的朱英杰研究员团队发现，在外侧隔核中有一群表达神经降压素（neurotensin，NTS）的神经元特异性地参与了享乐性摄食的调控，失活这群神经元不会影响小鼠食用普通饲料，但会极大地增加小鼠对高糖高脂的美味饲料的摄入量，并让小鼠迅速变胖。该研究工作于近期8月26日在线发表在国际医学期刊Molecular Psychiatry上。

其实，享乐性进食激活脑内的奖赏系统，这有可能是祖先进化出来的一种生存策略，以鼓励人们在食物充沛时尽可能储存热量。但我们如今早已实现温饱，如果无节制地摄入高糖高脂食物，反而会增加患上糖尿病等疾病的风险。因此，继续破解大脑奖赏系统与进食行为的关系，有助于增强自我管理意识，让我们更好地享受美食与健康带来的快乐。

作者简介

陈子君 中国科学院深圳先进技术研究院，助理研究员

邓潇斐 中国科学院深圳先进技术研究院，助理研究员

胡靖怡 中国科学院深圳先进技术研究院，研究助理

朱英杰 中国科学院深圳先进技术研究院，研究员

研究方向：奖赏与成瘾

原标题：《【科学普及】美食使我快乐——为什我们无法抵挡美食的诱惑？》

阅读原文