如果你給小鼠一杯啤酒,它會要一塊餅乾——然後又一塊,又一塊。如果你給人足夠的啤酒,她可能會發現自己在狼吞虎嚥地吃下一盤油膩的玉米片。但是,為什麼狂飲也會讓我們暴飲暴食呢?最近的研究表明,原因可能不在胃裡,而是在大腦中。《自然-通訊》雜誌今天發表的一項研究發現,酒精會啟用控制飢餓的腦細胞,即使小鼠並不真的餓,也會讓醉酒的小鼠四處尋找零食。
倫敦弗朗西斯·克里克研究所米爾希爾實驗室的研究人員將小鼠灌醉,然後標記並記錄了與飢餓相關的腦細胞的電活動,揭示了一種神經機制,可以解釋為什麼動物在狂飲後吃得更多,即使它們的身體並不需要這些卡路里。
雖然我們胃裡的飢餓感通常會提醒我們該吃飯了,但攝取食物的衝動源於我們的大腦,位於下丘腦的稱為刺鼠相關蛋白 (AgRP) 神經元的腦細胞在控制飢餓方面起著關鍵作用。一項先前的研究表明,當 AgRP 神經元被啟用時,小鼠幾乎會立即尋找食物並開始進食,即使它們的胃已經飽了。相比之下,當 AgRP 神經元失活時,飢餓的小鼠也不會進食。AgRP 神經元在人類飢餓中也起著類似的作用:在自然條件下,當我們的身體需要卡路里時,它們會被啟用,向我們發出應該尋找食物的訊號。然而,當酒精參與其中時,情況就不同了。雖然酒精的熱量密度僅次於脂肪,但之前的研究表明,飲酒會導致人類吃得更多,這種悖論讓主要作者克雷格·布洛梅利和莎拉·凱恩斯及其同事想知道,這是否是大腦的責任。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
神經科學家首先著手證實,飲酒會迫使小鼠吃得更多。他們每天一次,連續三天向雄性和雌性小鼠的腹部注射酒精(單獨飼養以控制社會因素),模擬“酒精週末”。每次注射相當於小鼠大約兩瓶葡萄酒,或六到八品脫英式啤酒——布洛梅利稱之為“適當的狂飲”。在為期三天的過程中,喝醉的小鼠(無論雌雄)比清醒的小鼠吃得更多——這種差異在狂飲的第二天尤為明顯。
為了研究 AgRP 神經元是否部分導致了這種行為,研究人員將小鼠的大腦切成薄片,並標記了 AgRP 神經元(用營養液保持存活),以便細胞中的鈣在顯微鏡下發出綠光——作為細胞活性的代表。當研究人員將切片浸泡在不同濃度的酒精中時,他們發現酒精濃度越高,鈣水平升高得越多。接下來,研究人員將神經元暴露於不同濃度的酒精中,並使用探針記錄細胞的電活動。他們發現,酒精暴露會改變細胞中的鈣交換,這會導致 AgRP 神經元更頻繁和更容易地放電。酒精沖洗掉後,AgRP 神經元的活動恢復正常,表明細胞沒有被永久改變。
總之,這些結果表明,酒精直接啟用大腦中的 AgRP 神經元,這就是為什麼即使小鼠不需要進食,也會不停地吃東西的原因。但這告訴我們關於我們自己與酒精相關的飲食習慣什麼呢?布洛梅利和凱恩斯指出,雖然我們不能肯定地說這種機制在人類身上是否以相同的方式運作,但這種大腦回路在進化上是古老的,並且在哺乳動物物種中高度保守。“我毫不懷疑 AgRP 神經元在人類中會被啟用,”凱恩斯說,“這就是你看到這種效果的原因。”她補充說,在肥胖症的背景下,瞭解飲酒和暴飲暴食之間的關係尤為重要。雖然肥胖症在許多發達國家呈上升趨勢,酒精攝入量也在增加,但兩者通常是分開研究的。“這項研究將兩者聯絡在一起,”她說。這項工作“表明,如果你增加了酒精攝入量,那麼由於酒精對你大腦的影響,你將會提高食物攝入量。”
霍華德·休斯醫學研究所的神經科學家斯科特·斯特恩森沒有參與這項研究,他說這項工作首次展示了酒精如何啟用 AgRP 神經元。他認為這項研究是“進一步研究的一個有趣且出乎意料的起點”,但他質疑研究中使用的酒精高水平是否與人類經常與暴飲暴食相關的飲酒型別一致。他補充說,與小鼠相比,人類行為是複雜的,其他環境或社會因素可能會影響飲酒時的食物攝入量。
印第安納大學的神經科學家大衛·卡雷肯和羅伯特·孔西丁指出,雖然一些人體研究表明餐前飲酒會增加食物攝入量,但原因尚不清楚。他們補充說,這些“優雅的動物實驗”涉及在人類身上無法進行的操作,並且對於更好地理解酒精如何影響飢餓是必要的。“這項工作揭示了餐前開胃酒如何推動我們增加一些體重,”他們在電子郵件中寫道。
在這項工作的基礎上,凱恩斯對為什麼酒精似乎讓我們渴望某些食物(例如那些油膩的玉米片)感興趣。“我從來沒有喝過酒然後真的想吃沙拉,”她說,“看看[醉酒的]小鼠是否偏愛高脂肪飲食會很有趣。”
