用基于科学的工具控制对糖的渴望与代谢

节目开场，安德鲁·休伯曼自我介绍为斯坦福大学医学院神经生物学与眼科学教授，他把糖描述为一个双向的故事：神经系统调节我们摄入和寻求多少糖，而糖反过来也调节神经系统。他说，糖主要通过两种机制做到这一点。第一种是甜味，甜味本身就带来奖赏。他指出，即使并不特别喜欢甜食，大多数人也更喜欢甜味而非苦味，他也承认自己并不特别喜欢甜食。甜味被描述为具有很强的强化作用：它会激活大脑和身体中的神经元，让我们想要更多的甜味物质，他还补充说，也会让我们想要更多其他食物。

第二种机制与甜味无关。它取决于糖的营养成分即热量，以及糖在潜意识层面如何与神经系统相互作用。据主持人说，这条途径同样会影响我们对糖和其他食物的渴望与寻求，而我们对此并无察觉。

主持人还提出了一个本期节目会反复回到的矛盾。糖被描述为一种非常强大的大脑燃料，以至于当人们摄入的糖不足或血糖降得太低时，神经元的功能会变差。但他同时说：“在某些血糖非常低的情况下，神经元的功能甚至可以更好。”他说，目标是帮助听众判断应该吃多少糖、是否要避免目前在吃的糖，以及大脑依赖哪些燃料来源。

讨论从一个免责声明开始：“糖本身并没有什么不好。”主持人也说，人们普遍认可，大量食用精制糖，尤其是高果糖玉米糖浆，会对大脑和身体产生许多不良影响。他把“摄入热量与消耗热量”原则作为共识提出，并称其为热力学原理。如果我们摄入的能量多于消耗的，体重就会增加；如果摄入较少，体重通常会下降；如果两者平衡，体重保持不变。

他的论点是，能量平衡并不是全部。特定营养素（这里是糖）会改变大脑的运作方式，使我们去寻求更多这种营养素。他说，吃糖至少会启动两种驱使我们渴望更多糖的机制。糖还会影响神经回路，使我们变得更专注或更不专注、更焦躁或更不焦躁、更快乐或更不快乐，以及“在某些情况下更抑郁或更不抑郁”。他把这与思考、锻炼、增重或减重等目标联系起来。糖在实现这些目标中起着关键作用，但如果摄入过量、时机不对或形式不对，它就可能妨碍这些目标。

为了铺垫背景，主持人给出了他所谓的进食后激素反应的“概览”，并指向他此前关于代谢的一期节目，那里讲了完整的级联过程。第一种激素是饥饿素（ghrelin）。距离上一次进食越久，饥饿素水平越高，它通过作用于下丘脑弓状核以及外侧下丘脑等其他区域的神经元，让我们感到饥饿。进食时，饥饿素通常会下降，他称之为“一个非常合乎逻辑的系统”。

进食，尤其是碳水化合物，但也包括蛋白质和脂肪，会让血糖略微升高，有时会大幅升高。主持人说，血糖过高或过低时，神经系统都无法良好运作。胰腺释放的胰岛素帮助调节血液中的葡萄糖。在他的例子中，即使吃下一杯八盎司的纯白糖，对于胰岛素反应正常、没有糖尿病的人来说，胰岛素也会把血糖钳制住，防止造成损伤。

他解释了这种钳制为何重要。血糖过高“实际上对神经元和身体的其他细胞有毒，会杀死它们”，而大脑和脊髓的神经元一旦死亡就不会再生。1型糖尿病患者自身不产生胰岛素，他们在吃会升高血糖的食物时使用胰岛素，以避免这种神经毒性和其他危害。他总结说，饥饿素驱动饥饿，进食抑制饥饿并升高血糖，而身体通过储存葡萄糖或将其输送给利用它的细胞，来平抑血糖的峰谷。

大脑被描述为利用葡萄糖的主要器官之一。神经元代谢非常活跃，而葡萄糖代谢是它们偏好的方式。主持人随即补充了一个提醒。

换句话说，神经元基本上依靠糖运转，但这并不是说你应该吃很多糖。

他指出，处于禁食状态的人常常表示头脑非常清晰，而此时他们的血糖相当低。因此，糖越多大脑功能越好“根本不是事实”。他更有限的主张是：没有采用或尚未适应生酮饮食或极低碳水饮食的人，依靠葡萄糖让神经元放电，也就是沿着神经元自身的长度向其他神经元传递电信号。

他说明了自己言论的适用范围：除非另有说明，他假设的是包含脂肪、蛋白质和碳水化合物的典型饮食。他也承认有低碳水、中等碳水和肉食饮食的人。他形容46岁的自己一直是“骄傲的杂食者”，尽量吃高质量、未经加工的食物，避免高度加工的食物，将来也许会尝试肉食饮食或纯素饮食。

本节的主要证据是最近发表在细胞出版社（Cell Press）期刊《神经元》（Neuron）上的一项研究，主持人说它建立在长期以来的同类研究基础上。他先解释了视觉皮层中的方向调谐。无论是用电极记录神经元，还是用功能性磁共振成像（fMRI）测量活动，都会发现有些神经元对垂直光条反应最强，有些对水平光条反应最强，还有些对45度光条反应最强。他称这是视觉系统构造方式中“一个基本的、经典的特征”。

他解释了这对知觉的意义。大脑更深处对面孔有反应的神经元依赖于这些方向调谐细胞的输入，它们以“层级化表征”的方式组织起来。他说，这些细胞是我们识别面孔、阅读以及看到一切事物的基本构件。调谐的精确度可以测量：偏好垂直方向的神经元通常也会对偏离垂直方向左右约10度、也许20度的线条有反应，但通常不会再多。

这项研究探讨的是，这种调谐的精确度是否取决于血糖。按照主持人的转述，当受试者吃饱时，偏好垂直方向的神经元对垂直线条反应强烈，而对偏离10度或20度的线条几乎没有反应。偏好水平方向的神经元也呈现同样的模式。当受试者处于禁食状态时，调谐变得宽泛得多，通常只对垂直方向有反应的神经元也会对其他角度产生反应。

主持人说，更宽泛的调谐是精确度的丧失，而不是多功能性的提高：“在禁食状态下，你对外部世界的知觉实际上是扭曲的，是模糊的。”他特别说明，他所说的“进食后”其实指的是“神经元可获得葡萄糖时”的状态。

主持人并没有把这项研究当作反对禁食的理由，他还描述了自己的日常安排。他通常在上午11点左右吃第一餐，晚上8点左右吃最后一餐，前后浮动一小时左右。他对此并不严格，非常饿的时候有时会提前吃。他觉得自己早上禁食时最专注，醒来约90分钟后喝水并摄入咖啡因，他还指出许多其他人也表示禁食时头脑清晰。

他解释说，禁食期间神经元使用的是由前一天的食物转化而来的燃料，比如糖原、来自储存部位的血糖，以及被转化为可用燃料的蛋白质和脂肪。他补充说：“在典型条件下，你实际上并不会把脂肪当作神经元的燃料来源。”他对这项研究的解读是，吃饱的状态能以一种让神经元工作得最好的方式向大脑输送葡萄糖。

为了调和这两种观察，他指出了禁食状态的其他特征，“尤其是肾上腺素（epinephrine）和去甲肾上腺素（norepinephrine）之类物质的升高”，二者也分别被称为 adrenaline 和 noradrenaline。他认为，这些物质可能正是人们通过禁食所追求的头脑清晰的来源。他仍然得出结论：葡萄糖是大脑偏好的燃料，而这项研究是众多将营养状态或血糖状态与神经元调谐和功能联系起来的研究之一。

这确实表明，归根结底，你的大脑作为一个器官，是一台消耗葡萄糖的机器。