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激素如何控制饥饿、进食与饱腹感

How Hormones Control Hunger, Eating & Satiety

第16期2021-04-19简体中文会员内容
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精读 · 按主题梳理核心观点、论证与案例。

§01节目框架:激素与神经系统协同作用

斯坦福大学医学院神经生物学与眼科学教授安德鲁·休伯曼(Andrew Huberman)以这一期开场,这是专门讨论激素的系列月中的一集。上一集讲的是雌激素和睾酮;这一集讲激素如何塑造饥饿、进食和饱腹感,他将饱腹感定义为不想再吃或觉得已经吃够了的感觉。进入科学内容之前,他播报了 InsideTracker、Athletic Greens 和 Munk Pack 的赞助内容。在 Munk Pack 部分,他介绍了自己的饮食习惯:他说自己既不采用生酮饮食,也不采用高碳水饮食;白天保持低碳水摄入,以帮助保持清醒和专注,晚上则吃碳水化合物,以便更顺利地过渡到睡眠。

他的核心框架是:激素并非单独作用于食欲,而是“与神经系统协同”发挥作用。他预告本集会讲大量生物学知识,并提供若干“切入点”,介绍影响饥饿、进餐时间和饱腹感的工具。其中大多数是行为层面的方法,但他表示也会谈到补充剂以及一些脑机接口设备。

它们并不是单独做到这一点的,而是与神经系统协同完成的。

§02下丘脑与腹内侧下丘脑之谜

他介绍的第一个神经结构是位于前脑底部的下丘脑。他把下丘脑描述为一组控制中心,其中包含负责性行为、体温、昼夜节律、睡眠与清醒,甚至暴怒的神经元。其中,腹内侧下丘脑(VMH)因其作用看似矛盾,长期以来一直受到进食研究者的关注。

休伯曼介绍说,损毁或干扰 VMH 神经元有时会让动物或人出现食欲亢进(hyperphagia),以至于他们“会疯狂地想吃东西”;而另一些损毁则让他们变得厌食,并对食物产生反感。他认为,这说明 VMH 显然是控制饥饿与饱腹的中枢,但仅凭损毁实验的结果,无法揭示更深层次发生了什么。他说,原因在于该区域包含多个神经元群体,有的促进进食,有的抑制进食。用他的话说,VMH“有点像进食的油门和刹车”。

§03岛叶皮层与进食的触觉层面

第二个神经组成部分与口腔有关。休伯曼介绍说,岛叶皮层负责处理内感受,即有关身体内部状况的信息。它接收来自口腔触觉感受器的输入。他说,岛叶皮层对你是否喜欢某种食物、想要回避它、觉得已经吃够,还是想继续吃,都具有强大的控制作用;而这在一定程度上取决于进食时的触感或感觉,而不仅仅取决于味道。

他以自己为例。他说自己很享受“咀嚼这个动作本身”,喜欢嚼芹菜条,只为了那种感觉。由此他得出一个实用结论:咀嚼芹菜、黄瓜片或不含糖、不含热量的口香糖,通常不会导致饥饿感增强。糖则不同。他说,糖会以一种特定方式作用于岛叶皮层和神经系统的其他部分,促进想要多吃的欲望,他表示稍后会解释这一机制。

他还认为,对口感的偏好因人而异,而且很可能是后天习得的。他举的例子是寿司店里的海胆:他不喜欢海胆的质地,而另一些人则非常喜欢。他提出,文化背景(例如从小吃海胆长大)可能起一定作用,并总结说“触感在很大程度上决定了你想不想吃”。

§04联体共生:血液中有某种物质调节食欲的证据

为了解开 VMH 之谜,休伯曼介绍了一项经典实验:将两只大鼠进行联体共生(parabiosis)手术,使它们的血液供应相连,而大脑和口腔仍各自独立。研究人员损毁其中一只大鼠的 VMH 后,这只大鼠变得非常肥胖。而它的伙伴则变瘦、体重下降,尽管它吃的食物量与损毁前相同。

他的推论是,由于两只动物共享的只有血液供应,必然有某种在两者之间流动的血液因子改变了伙伴的体重。这指向参与饥饿和食欲调节的激素(即内分泌)信号。他把这一点作为通往本集其余内容的桥梁:这些信号是什么,以及如何利用它们安排进餐时间、预测饥饿,并减少或增加食欲。

他解释了这个话题为何重要。有些人想多吃,但他认为想少吃的人要多得多,并说数据显示存在“基本上是一场糖尿病、二型糖尿病和肥胖的流行”。他补充说,如今大多数人都认同,保持健康的体重和身体成分是通往长寿和身心健康的最佳途径之一,而且认知功能与脂肪组织水平有关。

§05弓状核:POMC/MSH 是刹车,AgRP 是油门

休伯曼称弓状核是过去 20 年进食研究中最令人兴奋的发现之一。他说,弓状核中的神经元会释放充当进食与食欲油门或刹车的分子,而这些分子可以通过简单的行为加以影响。

他描述的两类神经元群体: - POMC(阿黑皮素原)神经元,产生 α-黑素细胞刺激素(α-MSH)。他说 MSH 会降低食欲,且进食后 MSH 的释放会增加。“melano”(黑素)这一前缀反映了它与黑色素和色素沉着的联系,这又与上一集关于光、多巴胺和黑色素的讨论相呼应。 - AgRP 神经元,刺激进食。他说,当动物或人一段时间没有进食(不一定是长期饥饿)时,这些神经元的活动会急剧上升。他把它们与一些人在接近食物时感受到的自主神经兴奋联系起来,例如兴奋、焦虑,甚至轻微的静止性震颤,而这些人并没有任何进食障碍。

MSH 会降低食欲,它是一种很强大的分子,明白吗?

他关于 AgRP 作用的证据来自功能缺失和功能增强实验。他说,杀死 AgRP 神经元会让动物和人停止进食并变得厌食;他指出,“厌食”一词在科学文献中既用来描述一种行为模式,也用于临床。刺激这些神经元则会让动物或人吃到撑破的地步。他说 AgRP 与前面关于 VMH 的讨论有关联,但把这一联系留到本集后面再讲。

§06MSH、照射眼睛的紫外线与季节性食欲

休伯曼说,MSH 由靠近下丘脑的一个腺体,即垂体中叶(medial pituitary)释放,它会促进停止进食的欲望。他的关键论点是,MSH 的释放由照射到眼睛的紫外线激活,而不是照射皮肤或直接作用于垂体。他说“这一点已经被一再证明”,并将其作为全天获取充足光照(最好是阳光)的又一个理由。

他借此解释季节性规律。按照他的说法,动物和人在春夏两季吃得更少,而人类通常在寒冷的冬季食欲更旺盛。他说,这不仅仅是因为节假日和食物充足:当眼睛接收到充足的阳光时,信号会到达释放 MSH 的 POMC 神经元,从而“让食欲的刹车保持作用”。他把冬眠动物视为另一种情况,因为它们待在洞穴或巢穴中时吃得很少。他还指出,按照科学标准,熊严格来说并不冬眠,而是进入一种蛰伏状态。

好对话,值得读完整。

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