大脑的线路,而不是缺乏意志力,可能会驱动肥胖症:研究

大脑的线路,而不是缺乏意志力,可能驱动肥胖症。研究

作者:尼克-塔特

2022年6月6日 - "你想吃薯条吗?"

你如何回答这个问题可能与意志力的关系比你想象的要小。

弗吉尼亚理工大学的科学家们正在深入研究驱动对不健康脂肪食物的渴望的大脑化学。他们的目标是:找出国家不断扩大的腰围是否与我们头脑中的东西有同样大的关系,而不是与我们放进肚子里的东西有关。

在美国国立卫生研究院200万美元的资助下,研究人员启动了一项新的研究,以了解可能是国家肥胖危机的一个关键驱动因素的大脑回路。具体来说,科学家们正在研究我们大脑中的线路,这些线路使我们在避免吃高脂肪食物一段时间后又吃了太多的高脂肪食物。

首席研究员Sora Shin博士说,她希望这项工作能够解释为什么这么多减肥者失败的一个关键原因。这些发现可以澄清为什么把你最喜欢的美味从你的饮食中剔除实际上会使你更加渴望它们--并为打击暴食的潜在新方法指明方向。

"弗吉尼亚理工大学Fralin生物医学研究所的助理教授Shin说:"过度消费可口的食物......如蛋糕、薯片和冰淇淋,是导致肥胖的一个主要公共健康问题。"尽管为治疗肥胖症开发了许多食欲控制策略,但大多数实现了成功节食的人显示出对HFD[高脂肪饮食]过度消费的高复发率。"

"她说:"了解导致节食后HFD过度消费的神经[大脑]回路机制,可以说是开发长期治疗肥胖症的治疗策略的核心问题。

Shin和她的同事希望在几十年的研究基础上--包括她自己过去涉及小鼠的研究--显示某些激素,如瘦素,对食欲和暴食有深刻的影响。她说,弗吉尼亚理工大学的研究将侧重于大脑中的 "瘦素反应回路","希望能加快开发治疗适应不良的饮食障碍和肥胖症的新型治疗策略。

专家说,从长远来看,Shin的研究可能导致改变游戏规则的药物,以帮助对抗肥胖危机。但在短期内,健康专家说,这项工作可能会打破肥胖者对其体重问题负有全部责任的想法。

"我认为这样的研究是必要的,因为[当]我们看到一个肥胖的人,你可能只是责备这个人没有采取足够的行动来对抗肥胖,"约翰霍普金斯大学医学院肿瘤学教授、肥胖和癌症专家Dipali Sharma博士指出。

"但我们在自己的试验中看到,一些人实际上有体重增加的倾向,[即使]他们在跟进推荐给每个人的运动程序和食物方案时也是如此。因此,我们应该对事实表示赞赏--这不仅仅是意志力,并停止指责游戏--然后在临床上我们可以看看其他方法。"

 

瘦肉精:肥胖症的关键?

根据世界卫生组织的数据,全世界有超过10亿人是肥胖的,这增加了患心脏病、中风、糖尿病、某些癌症和其他可预防死亡的主要原因的风险。

根据CDC的数据,仅在美国,每10个成年人中就有超过4个是临床上的肥胖者。而且这些数字正在上升--在过去20年里上升了30.5%,该机构估计。

一个主要的罪魁祸首?专家说,我们可以获得如此多的低成本、高热量、富含脂肪的食物,而我们的大脑已经预先设定了渴望。但是另一个关键因素已经成为大量科学研究的主题:瘦素,"饥饿荷尔蒙"。

瘦素是由脂肪细胞制造的几种激素之一,它可以通过向大脑发出信号,表明你在进食后已经 "吃饱",而且你的身体有足够的能量储存(如身体脂肪)来减少你的食欲。当你吃东西时,有些也是由你的胃产生的;它在你的血液中循环并到达你的大脑。

瘦素通过与你的脑干和下丘脑的相互作用,帮助长期保持健康的体重,下丘脑是负责自我调节过程的区域,如体温、口渴和饥饿。

瘦肉精似乎还影响新陈代谢、内分泌系统调节、免疫系统和癌症生长,夏尔马指出

研究显示,一般来说,瘦人的血液水平较低,超重或肥胖的人较高。但是瘦素水平会因许多事情而变化,包括你上次进食的时间和你的睡眠模式。

瘦素在你减肥时有更深刻的影响。当你的身体脂肪减少时,你的瘦素水平下降,这给你的大脑发出信号,认为你正在挨饿。这刺激了强烈的饥饿感和食欲,并可能导致暴饮暴食。

避免高脂肪食物可以通过影响瘦素水平帮助缓解你的食欲和渴望。但是吃高脂肪食物会增加热量摄入、体重增加和脂肪储存--所有这些都会导致肥胖。

更重要的是,许多肥胖的人对瘦素抑制食欲的信号反应不佳,即使他们有较高的瘦素水平,沙玛解释说。一些研究显示,肥胖会导致对瘦素抑制食欲作用的一种抵抗,这使得有肥胖症的人更难抵制对脂肪食物的渴望。

如果你有瘦素抵抗,你的大脑对瘦素的反应就不会那么好,所以你不会有饱腹感,你就会吃得更多,即使你的身体有足够的脂肪储存。瘦素抵抗还导致你的身体进入饥饿模式,所以你的大脑降低了你的能量水平,使你使用更少的热量来保存脂肪储备。

多年来,研究人员一直致力于开发能够控制瘦素等饥饿荷尔蒙的治疗方法,以对抗肥胖和瘦素抵抗。这项研究的早期结果是有希望的。

  • 梅奥诊所的科学家们发现,向小鼠注射一种饥饿阻断激素可以阻止节食后典型的体重增加,并有助于防止反弹性肥胖。"我们认为这种方法--结合减少卡路里和激素--可能是一种非常成功的长期体重控制策略,"梅奥诊所药理学博士、该研究的共同作者W.Stephen Brimijoin说,该研究发表在《国家科学院院刊》上。"鉴于世界范围内日益严重的肥胖危机,我们正在努力验证我们的发现,以便进行医疗干预"。

  • 路易斯安那州潘宁顿生物医学研究中心的中央瘦肉精信号实验室主任海克-穆恩兹伯格-格鲁宁博士刚刚启动了美国国家卫生研究院支持的七项新研究之一,以找出大脑和脂肪组织如何 "沟通 "以控制瘦肉精和其他激素的释放。她指出:"脂肪组织在我们的健康中发挥着重要作用,"她说,这项研究可能会带来新的疗法。"它储存和分解脂肪,但也分泌瘦素等激素来影响能量消耗、食物摄入和血糖水平"。

  • 而贝勒医学院的科学家们发现,瘦素可能只是肠道-大脑与肥胖的联系中的一部分。在《临床研究》杂志上发表的一项研究中,研究人员发现高脂肪饮食会增加一种肠道激素(被称为GIP)的分泌,这种激素会阻止瘦素的作用--可能解释了瘦素抵抗。"研究报告的共同作者、贝勒大学助理教授Makoto Fukuda博士说:"我们发现了身体如何管理能量平衡和影响体重这一复杂难题的一个新部分。"我们不知道高脂肪饮食或暴饮暴食如何导致瘦素抵抗。我和我的同事开始寻找当我们吃高脂肪食物时,是什么导致了大脑中的瘦素抵抗,[并且]我们发现了肠道激素GIP和瘦素之间的联系。"

解码肠道与大脑的联系

自1994年发现瘦素以来,一直在研究它的科学家们并不完全确定这种脂肪、激素和脑回路的复杂互动是如何以及为什么会驱动肥胖的。

"沙玛说:"当瘦素被发现时,每个人都认为我们找到了治疗肥胖症的灵丹妙药。"但它比这更复杂。我们现在知道,并不是瘦素单独行动那么简单--事实并非如此。瘦素确实在我们的细胞中诱发了很多回路,在很多途径中诱发了很多反应......不仅在大脑中,而且在各种细胞中,包括癌细胞。"

这就是Shin和她的研究团队进来的地方--了解瘦素所影响的复杂但难以捉摸的肠道-大脑回路。

弗吉尼亚理工大学的团队正在瞄准科学知识中的这一空白,以确定导致高脂肪饮食复发的大脑途径。

在实验室研究中,Shin和她的同事们发现,暴露在高脂肪饮食中的小鼠在被给予选择时往往会选择高脂肪食物,而不是他们的正常饮食。但他们也发现,啮齿动物在不吃高脂肪食物的一段时间后吃得太多。

她说,并不是只有小鼠才会这样做。任何曾经进行过限制脂肪饮食的人都知道,你一开始可能会减轻体重,但会感到对这种食物的强烈渴望。最终,大多数节食者会复发--回到他们以前的高脂肪饮食习惯,就像申氏小鼠一样,并暴饮暴食。

她说,驱动这种模式的因素与意志力关系不大,而是与大脑对瘦素的反应有关。

"我们的研究意义重大,因为我们将首次有一个重要的框架来澄清瘦素反应性脑回路如何对高脂肪食物的暴露做出反应,以及这种互动如何增加禁欲期后情绪化暴食的风险,"弗吉尼亚理工大学农业和生命科学学院人类营养、食品和运动系助理教授Shin说。

她的研究是第一个更仔细地观察被认为在调节食物摄入和体重方面发挥核心作用的各种大脑区域,推进了人们对肥胖相关激素的了解。

"她说:"它应该导致我们在概念上的进步,即我们如何思考瘦素的中心作用及其敏感性,从细胞水平、一个大脑部位到更全面的、分布式网络水平。"从实践的角度来看,我们也可以预期,这项研究的成功完成将为开发精确的基于脑回路的目标提供重要的见解,这将指导转化工作,创造新的回路治疗方法,以治疗病理性暴饮暴食习惯或复发肥胖症。"

大局观。Shin说,证据显示,肥胖症至少有一部分是 "分子和神经元水平的脑回路功能障碍问题,而不是[一个]个人意志力问题 "的结果。

那么,关于瘦素、肥胖激素和体重增加的新兴科学的实际收获是什么?

虽然未来的治疗方法可能有助于针对高瘦素水平或瘦素抵抗,但夏尔马和其他专家说,你今天能做的最好的事情是遵循关于保持健康体重的尝试和真实的建议。

  • 吃营养丰富、均衡的膳食,限制高脂肪食物和零食。

  • 定期运动--以一周中大多数天的30分钟为目标。

  • 管理压力水平,争取每晚至少有7小时的睡眠。(不良的睡眠习惯和高水平的压力都与体重增加有关)。

夏尔马说,从关于瘦素和肥胖的新兴科学中还有一个很大的收获。

"我想肯定的是,这种研究实际上会发现很多新的电路,所以也许在未来,我们可以有一些新的工具来帮助这些人,"她说。"但至少从一开始,这项研究将导致更多的理解,在人们为什么会放弃他们的饮食计划的意义上,因为这是一个非常大的问题,以及我们不应该只是责备他们没有意志力。"

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