为什么当在超市里遇到巧克力棒、薯片和薯条的时候，我们很难忽视它们呢？科隆马克斯普朗克新陈代谢研究所的研究人员与耶鲁大学合作，证明高脂肪和高糖分的食物会改变我们的大脑。每天吃不健康的食物会降低对低脂食物的偏好，并重新连接大脑奖励回路，以增强对美味食物的反应，并上调神经计算，支持超越摄入行为的学习。
该项研究成果以“Habitual daily intake of a sweet and fatty snack modulates reward processing in humans”为题，发表在Cell Metalolism上。研究表明，经常食用高脂和高糖食物会改变我们的大脑回路，重塑大脑奖励回路，并激活多巴胺能系统。大脑的这些变化，会促使人们更加偏好高脂和高糖食物。
图1 研究成果（图源：[1]）
在这项研究中，研究人员通过实验以确定健康体重个体在8周内频繁暴露于精细的高脂/高糖食物干预是否会导致人体脂肪偏好的变化，以及在联想学习任务期间对预测误差进行增强的神经编码。研究团队一共招募了49名受试者，将其分为两组，其中一组受试者每天食用一小块含有大量脂肪和糖的布丁，另一组受试者每天食用含有相同卡路里但脂肪含量较低的布丁，实验持续8周。在实验开始前和实验期间，研究人员均对受试者的大脑活动进行了监测。
研究人员假设高脂/高糖与低脂/低糖干预可能会影响与进食和奖励相关的神经回路中对食物预期和消费的神经反应。基于此，他们使用味觉任务进行了功能磁共振成像，试图确定与低脂/低糖饮食相比，高脂/高糖饮食在更大程度上增加其对奶昔提示和奶昔消费的反应活性的大脑区域。
结果表明，只有在高脂/高糖饮食干预之后，中脑、右背外侧前额叶皮层、丘脑和双侧枕叶皮层才会对预测奶昔增加的线索产生神经反应。在饮用奶昔的过程中，相对于低脂/低糖饮食，高脂/高糖饮食后受试者左侧后岛叶皮层和右侧中前岛叶皮层的神经反应增加，延申到上盖。此外，饮食干预对奶昔预期和消费的神经反应的影响与年龄、性别、BMI和脂肪量的变暖或瘦素水平无关。
图2 高脂/高糖饮食干预进一步增强了大脑对高脂/高糖食物的偏好（图源：[1]）
研究人员认为如果高脂/高糖饮食干预可以改变人体对食物消费的神经反应，那么偏好的形成过程一定与多巴胺能通路中的反应有关，而多巴胺能通路是学习线索-结果关联的基础。因此，他们在不涉及食物相关刺激的既定联想感觉学习任务中进行了功能磁共振成像。结果分析证实，与低脂/低糖饮食相比，高脂/高糖饮食干预后，与自适应PE编码相关的神经回路的募集增强。
以上研究表明，每天食用高脂/高糖食物会降低人体对低脂食物的偏好，同时增加大脑对高脂/高糖食物的偏好。尽管其中的潜在机制尚不清楚，但这些发现表明，与成瘾药物一样，习惯性接触高脂/高糖食物是神经行为适应的关键驱动因素，这可能会增加随后在肥胖发生变化之前暴饮暴食和体重增加的风险。
在普遍认知思维之下，肥胖是基因与环境相互作用的结果。假设遗传特征或生活经历会导致稳定的脆弱表型，在这种表型中，享乐食物的增加会压倒稳态信号和认知控制，从而促进暴饮暴食导致体重增加。而饮食引起的体重增加和肥胖会通过影响中枢奖赏回路，进一步增加人体暴饮暴食的风险。有基于此，对于想要控制体重的朋友们来说，日常生活要尽量避免高脂/高糖类食物。
参考资料：
[1] Edwin Thanarajah S, DiFeliceantonio AG, Albus K, et al. Habitual daily intake of a sweet and fatty snack modulates reward processing in humans. Cell Metab. 2023 Mar 15:S1550-4131(23)00051-7. doi: 10.1016/j.cmet.2023.02.015. Epub ahead of print. PMID: 36958330.
