什么导致肥胖症？更多的科学研究指向大脑
肥胖症的原因是什么？最新科学研究指出它与大脑有关
2023年12月15日 – 32岁的迈克尔·史密斯（Michael Smith）的一生中几乎都在他的脑子里打仗。
大餐后，他知道他应该吃饱了。但一种难以解释的饥饿感会驱使他再次拿起叉子。
对炸鸡或软糖熊的渴望压倒了他，催生了深夜点餐，尽管这些食物充满了脂肪和糖分，却从未使他满足。
他回忆醒来时，自己躺在沙发上，半吃完的外卖盒还放在腿上，感觉迟钝且失去控制。
“就像我醉在食物中一样，”住在波士顿的史密斯回忆道，“我看着镜子中的自己，当时大约有380磅，然后我说，‘好吧，肯定得有所改变了。’”
史密斯是美国42%的成年人中的一员，这些人患有肥胖症，这是一种常被误解且难以控制的疾病，医生们最近才开始将其称为疾病。几十年来，关于其根源已经存在争议，研究表明，肥胖症的原因可能是基因、生活方式以及充斥着碳水化合物和超加工食品的日益增多的食物供应。解决办法长期以来一直侧重于自律和简单的“少吃多动”策略，结果相当糟糕。
那些成功减重的人在2年内往往会重新增重50％，而在5年内则有80％。与此同时，肥胖症疫情仍在蔓延。
但大脑为基础的新治疗领域——从被认为作用于奖励和食欲中枢的GLP-1激动剂药物到旨在重置神经回路的深部脑刺激——给像史密斯这样的患者和治疗他们的医生带来了希望。这些治疗方法和背后的理论并非没有争议。它们昂贵，并且有副作用，而批评人士认为它们让人们转移了对饮食和运动的关注。
但大多数人都同意，在与肥胖症的战斗中，一个关键器官被忽视了。
“肥胖症在几乎所有情况下，很可能是大脑的一种紊乱，”宾夕法尼亚大学的神经外科副教授凯西·哈尔珀恩（Casey Halpern）博士说。“这些人需要的不仅仅是更多的意志力，而是可以修复他们大脑内部连接的电工的治疗。”
迈克尔·史密斯在他减重之旅前的照片。
机器的故障
整天以来，我们的大脑机器一直在背景中轰鸣，接收来自我们的肠道、激素和环境的微妙信号，以确定我们何时感到饥饿，食物让我们感觉如何，以及我们是否摄取足够的能量或消耗过多的能量以生存下去。
“我们喜欢认为我们对我们吃什么有控制权，但大脑也在以我们不完全理解的方式整合所有这些因素，塑造我们的决策，”国家糖尿病和消化和肾脏疾病研究所的肥胖研究员凯文·霍尔（Kevin Hall）博士说。“我把它比作屏住呼吸。我可以那么做一段时间，我有一些意识控制。但是最终，生理学胜出。”
越来越多的证据表明，在肥胖者中，大脑中的某些机器出现了故障。
《柳叶刀》杂志的一项有影响力的2001年研究指出，与对可卡因或酒精上瘾的人一样，他们缺乏对使人感觉良好的大脑化学物质多巴胺的受体，为了追求他们所缺乏的愉悦感，他们过度进食。
霍尔实验室的一项尚未发表的最新研究得出了稍微不同的结论，它认为，肥胖者实际上多了太多多巴胺，填满了这些受体，因此从吃东西带来的快感并不多。
“这有点像在喧闹的房间里喊叫。你不得不大声喊叫才能产生相同的效果，”霍尔说。
告诉我们我们已经饱了的肠道-大脑途径也可能受损。
在另一项研究中，耶鲁大学的研究人员将500卡路里的糖或脂肪直接灌输到28个瘦人和30个肥胖人的胃中。然后，他们使用功能性磁共振成像（fMRI）观察脑部活动。
在瘦人中，餐后大约有30个脑区安静下来，包括与渴望有关的纹状核的部分。
而肥胖人的大脑几乎没有任何反应。
“在我的诊所里，病人经常会说‘我刚吃完晚餐，但感觉好像没有吃饱’，” 耶鲁医学院的肥胖研究员、高级作者Mireille Serlie博士说道。“对于他们来说，饭后肠道和大脑之间的这种营养感知相互作用可能没有那么明显或者来得太晚。”
Halpern最近发现了一个连接记忆中心（海马体）和食欲控制区（下丘脑）的脑回路。在肥胖和暴食障碍的人中，这个回路似乎被堵塞了。这可能会导致他们在某种意义上忘记他们刚吃过东西。
“他们的一些进食事件几乎是分离的 – 他们没有意识到自己吃了多少，也无法控制它，” 他说。
另一个大脑系统的作用是维持长期的体内平衡，或者说体重稳定。就像一个设定好的恒温器一样，当它感知到我们缺少脂肪时，它会启动以引发饥饿感和疲劳感。
脂肪细胞中的激素瘦素会向下丘脑发出信号，让它知道我们体内有多少能量。
“如果瘦素水平升高，它会向大脑发出信号，告诉你拥有过多的脂肪，应该减少摄入以回到起点，” 美国洛克菲勒大学遗传学家Jeffrey Friedman博士在1994年发现了这种激素。“如果你的脂肪过少，瘦素水平低，那么它将刺激食欲，使你回到起点。”
他说，肥胖的人的恒温器 – 或者说身体试图维持的设定点 – 太高了。
所有这些引起了一个关键问题：这些回路和途径最初是如何发生故障的？
什么破坏了大脑？
科学家们一致认为，基因在其中扮演了一个角色。
研究显示，基因在人们的身体质量指数（BMI）差异中占据了多达75％的比重，其中某些基因组合会增加特定环境下的肥胖风险。
尽管有数百个基因被认为对BMI有轻微影响，但大约有十几个单基因被认为具有较大影响。（值得注意的是，大部分影响大脑功能。）例如，大约有6％从小到大都有严重肥胖问题的人携带了一个被称为MC4R（黑皮素4受体）的基因突变，该基因影响瘦素信号传导。
然而，仅凭基因本身无法解释过去50年来美国肥胖问题的爆发，哈佛医学院药理流行病学家Deirdre Tobias博士表示。
从总体上看，“我们的基因在不到一代人的时间里没有发生太大改变，”她说。
但是我们的食物供应发生了改变。
超加工食品 – 包括氢化油、高果糖玉米糖浆、调味剂、乳化剂和其他制造食品 – 现在占食品供应的大约60％。
“证据相当一致地表明，这些食物可能导致肥胖，” Tobias说。
在一项说明性的2019年研究中，Hall和他的同事将20名男性和女性带入研究中心生活了一个月，严格控制他们的食物摄入和活动。其中一组提供80％热量来自超加工食品的餐食，另一组则不含加工食品。
所提供的三餐热量、糖分、脂肪、纤维和碳水化合物相同，并且告诉人们他们可以随意吃。
那些吃超加工食品的人平均每天摄入约500卡路里更多，吃得更快，并且体重增加。而那些吃未经加工食品的人体重减少。
“这是一个鲜明的例子，当您能够改变食物环境时，您会在人们毫无察觉的情况下引起对食物的明显过度摄入。” 哈尔说。
目前还不清楚为什么这些相对新奇的食物可能会引发过度进食。可能是因为脆脆的口感，缺乏水分含量，经过工程处理的糖盐脂平衡，容易吞食的质地，或其他原因。
一些研究表明，这些食物可能会干扰肠-脑信号传递，告诉大脑你已经饱了。
“证据越来越多，加工食品的营养含量不能准确地传达给大脑。”耶鲁大学的神经科学家Dana Small博士在最近的一篇科学观点文章中写道。
更令人担忧的是，一些动物研究表明加工食品会让大脑厌恶健康食品。
一旦这些大脑变化发生，就很难逆转。
“问题是，我们的大脑没有为此而建立连接。”Halpern说。“我们的进化与我们当前食物的摄入不同，所以我们的大脑进行了适应，但这种适应是一种负面而让我们处于风险中的适应。”
这就是为什么托比亚斯说，通过公共政策改变食物环境必须成为解决肥胖问题的一部分。
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在2021年春季，经过多年尝试并在“多动多吃少”的模式下未能减肥成功后，迈克尔·史密斯开始服用一种叫做Vyvanse的药物。该药物于2008年获批用于治疗注意力缺陷多动障碍，但由于它还能通过调节多巴胺和去甲肾上腺素等激素水平来减少食欲，它现在经常被开处方用于暴食障碍。
“那基本上就是让我减掉了最初的60到70磅。”史密斯说。
几个月后，他达到了一个瓶颈，他做了手术来缩小胃的大小，但现在后悔不已。
尽管手术一时阻止了他的过度进食，但几个月后他对炸鸡和软糖的渴望又回来了。
他的医生Fatima Cody Stanford博士给他开了第二种药物：semaglutide，即Wegovy，这种每周注射的药物在2021年获批用于减肥。它通过部分模拟胰高血糖素样肽-1（GLP-1）这一关键的肠道激素来让大脑知道你已经吃饱了。
体重再次开始减轻。
史密斯的成功故事只是哈佛大学的肥胖医学医生科特尼·哈尔珀恩所听到的许多故事之一。
“我不认为这些药物是万应的。”她说。“有些人对药物没有反应，而这些患者我会停止使用药物。但对于高反应者来说，他们告诉我，‘哦天哪，我这一辈子第一次不会不停地想吃东西了。我的生活改变了。’”
迈克尔·史密斯瘦身后。
多管齐下
宾夕法尼亚大学的哈尔珀恩也听到了一些成功故事。
近年来，他在三名患有三度或严重肥胖和暴食障碍的患者脑中植入了永久性电极。
他们都尝试过运动、节食、支持小组、药物和减肥手术，但都没有效果。
电极调节大脑中心区域，称为伏隔核，刺激削弱小鼠的渴望感。
到目前为止，这三个试验都取得了令人鼓舞的结果。
“我并不是说我完全不思考食物了，”其中一位参与者罗宾·鲍德温告诉《纽约时报》。“但我不再是一个渴望食物的人了。”
哈尔彭现在正在将试验扩展到更多患者，并希望最终包括其他与记忆有关的大脑区域。
他设想有一天，对于那些经过常规治疗无效的严重肥胖患者来说，他们可以走进诊所，评估他们的大脑回路，看看哪些可能出现了故障。
许多人可能会通过非侵入性大脑刺激（如已经用于抑郁症的经颅磁刺激）获得缓解。其他人可能需要更极端的方法，比如哈尔彭使用的深部脑刺激（DBS）疗法。
“显然，DBS很难推广，所以它必须保留给最严重的患者。”他说。
然而，并非每个人都相信基于大脑的药物和手术是解决办法。
哈佳·路德维希博士是哈佳德公共卫生学院的一位营养学教授，他在GLP-1的发现中起到了关键作用，并承认“当然”大脑影响着身体构成。
但对他而言，将肥胖解释为大脑疾病过于简单化，忽视了代谢因素，如过多积存脂肪的倾向。
他指出，很难让制药公司或任何机构资助关于低碳水化合物饮食或运动计划等简单事物的大型临床试验。
“在与肥胖流行病作斗争中，我们需要尽可能多的工具，并且值得探索新技术，”他说。“然而，这些药物的成功不应导致我们优先考虑饮食和生活方式干预措施。”
史丹福大学从威哥维获得咨询费，他认为未来的治疗方法在手术、药物和生活方式改变的多方面综合应用中，能达到持久但脆弱的缓解。
“不幸的是，肥胖没有治愈方法。”经常经历挫折并尝试新策略的史丹福说。“虽然有一段时间的有效治疗方式，但它们不断挑战着大脑中的起源。”
史密斯说，理解这一点是他成功的重要组成部分。
他现在又瘦又健康，身高5英尺6英寸，体重204磅。除了服药之外，他步行上班，每周去健身房两次，控制饮食，尝试以燃料而不是享受的方式重新审视食物。
有时候，当他照镜子时，他会想起曾经380磅重的自己，这让他感到害怕。他不想再回到过去。他现在很有信心，不会再回去了。
“外界普遍认为只需放下叉子，但我正在学会它比那更复杂，”他说。“我打算将其处理为一种疾病，并为了能够维持自己建立的这种新的现实状态，做我需要做的一切。”
