垃圾食品的惊人魅力上老鼠宁愿挨电击也要吃

　　垃圾食品这个名字是舶来品的外来语，是junk foods的准确意译。因为在中国垃圾食品的登陆是伴随着改革开放之后，长期馒头稀饭咸鸭蛋的早餐习惯被口味一新的麦肯必推翻，加上店头上的营销手段新颖和热情，垃圾食品变成了少儿到工作压力大的白领们最钟情的食物。
　　实际上近十年以来，垃圾食品已经变成一个充满争议的话题，有人强调它对健康的危害，也有人对它情有独钟非吃不可，还有人竟然完全依恋它。难怪世界卫生组织食品安全部主任也出来为垃圾食品站台，赞美它在解决人类温饱问题中的积极作用以及它的美味。它到底是好是坏不能一言以蔽之，需要从科学上做一个了断。
　　一. 人们对于垃圾食品的感受差异
　　对于食物，不同人常常有不同感受，喜欢的人没它不行，不喜欢的人则避之不食，但没有哪一种食物能像垃圾食物这样引起如此两极化的争议。
　　即便大部分人都知道垃圾食品的危害，却真的很少人能抵抗垃圾食品的诱惑。有些人说＂不都是吃的吗，垃圾食品就是比别的好吃呀＂，有人说＂每天工作累成狗，吃点垃圾食品才能抚慰我疲惫的身心＂，还有人说＂还有什么食物能像垃圾食品这样物美价廉，还色香味俱全呢＂……明知是垃圾食品，偏去这里消费的人真不少。
　　对于垃圾食品魅力最有体会的恐怕是家长了，不少家长说＂我知道垃圾食品不好，但孩子就是要吃，不给就又哭又闹，我也没办法呀＂；也有家长说＂孩子就是不听话，就是挨了打还是要吃垃圾食品，算了算了，由他/她吧＂；还有家长说＂孩子每天学各种东西，太辛苦了，吃他们喜欢的东西放松快乐，剥夺他/她这点快乐太残忍了＂……
　　曾几何时，人类进化历史上的任何食物都是用来充饥和提升营养健康的必选，不管好吃不好吃、爱吃不爱吃，人们一般都会有所节制地理智消费，再喜欢吃的东西也不会痴迷贪食。但人类自然饮食过程中，垃圾食品却完全不适合这个进化规则。
　　不吃的垃圾食品的人根本无法理解酷爱垃圾食品者的那种痴迷，比如已经肥胖到严重影响生活威胁生命的人，甚至知道这一切都是自己喜欢吃的垃圾食品导致，依然无法停止，是因为人的自制力不够强？对垃圾食品的认识还不够深刻？还是什么别的原因呢？下面我们来看看科学家发现动物与垃圾食品之间发生了什么。
　　二. 老鼠宁愿挨电击也要吃垃圾食品
　　科学家进行了一系列实验来研究垃圾食品对老鼠的影响。
　　1. 吃垃圾食品钝化大脑奖赏回路的敏感性
　　实验1： 健康成年大鼠分为三组，对照组每天不吃垃圾食品，限制组每天可食用1小时垃圾食品，无限制组每天可食用18-23小时垃圾食品，三组大鼠均随时可食用常规食物，且无时间限制。实验持续40天。
　　40天后，与对照组大鼠相比， 无限制组大鼠不仅出现肥胖，大脑奖赏回路也明显改变 ，主要表现在：
　　无限制组大鼠体重显著增加，限制组大鼠体重增加但未达显著水平；  无限制组大鼠奖赏回路逐渐＂钝化＂ ，奖赏阈限不断升高，这与大鼠对于注射海洛因和可卡因的反应相似；  限制组大鼠每天摄入的热量与对照组相似，而未限制组每天摄入的热量则增加一倍；  限制组大鼠形成了暴饮暴食的饮食模式，在1小时时间内食用垃圾食品获得每天66%的食物热量；无限制组大鼠每天从垃圾食品中获得95%的食物热量；  随着时间推移，无限制组大鼠对于垃圾食品的食用量有所降低，但相比常规食物，仍然更偏爱垃圾食品。
　　40天后，停掉垃圾食品时，与对照组大鼠相比，无限制组大鼠进食量显著减少，体重减轻，但 升高的大脑高奖赏阈限持续至少14天 ，而注射毒品可卡因的奖赏阈限提升效果仅为2天。
　　2. 无限制进食通过减少纹状体多巴胺2受体表达钝化奖赏回路
　　实验2： 三组健康成年大鼠与实验1相同分组饮食，直至无限制组大鼠体重与对照组出现显著差异，取大鼠脑样本进行分子和生化分析。结果发现：与对照组和限制组大鼠相比，无限制组大鼠纹状体高度糖基化膜结合多巴胺2受体（D2R）表达显著下调，且纹状体D2R的表达水平与体重呈反比（即体重越大，D2R表达越少）。
　　实验3： 实验组大鼠用提前设计好的慢病毒感染来敲除D2R基因，对照组无基因敲除。结果发现：
　　敲除了D2R基因的大鼠食用垃圾食品后，大脑奖赏阈限迅速升高；而对照组大鼠短时间（14天）食用垃圾食品后奖赏阈限并未改变。  不接触垃圾食品并正常饮食时，无论是否敲除了D2R基因，大鼠的奖赏阈限都不会改变。  接触过垃圾食品后，D2R基因敲除大鼠的奖赏阈值升高可持续至少15天。也就是说， D2R基因突变或表达减少的人或动物更难以抵制垃圾食品的诱惑 。
　　3. 宁愿遭受电击也要吃垃圾食品的强迫性进食行为
　　实验4： 与实验1相同，健康成年大鼠分为对照组、限制组和无限制组，连续进食40天；之后所有大鼠每天都有30分钟时间在操作箱中食用垃圾食品，持续5-7天直至食用垃圾食品量相对稳定；之后三组大鼠均分为两组，一组食用垃圾食品时遭受光刺激和电击刺激，一组只遭受光刺激。结果发现：
　　在基线水平测试（无刺激）时，与无限制组大鼠相比，对照组和限制饮食组大鼠摄入的垃圾食品更多；这与自然条件下，动物接触到来之不易的高热量食物时会忍受不住地大吃表现一致。  光刺激对三组大鼠的垃圾食品进食量无显著差异。  光刺激+电击刺激会显著减少对照组大鼠和限制组大鼠吃垃圾食品的量，但不影响无限制组大鼠吃垃圾食品的量。提示无限制组大鼠对于惩罚性的电击刺激不敏感，换句话说， 长期无限制吃过垃圾食品的大鼠宁愿受到严厉惩罚也不能放弃吃垃圾食品 ！无限制组大鼠的这种强迫性进食行为与可卡因成瘾大鼠的强迫性＂注射＂可卡因的行为类似。
　　4. 强迫性进食行为与奖赏回路钝化密切相关
　　实验5： D2R基因敲除大鼠和未敲除大鼠各分为两组，对照组和无限制组，共4组，进食14天后进行与实验4相同的刺激测试。结果发现：
　　四组大鼠基线水平的垃圾食品食用量都很高，光刺激不影响各组大鼠的垃圾食品食用量。  对于之前食用常规食物的大鼠，无论是否敲除D2R基因，光刺激+电击刺激都会显著减小垃圾食品食用量。  对于之前无限制食用垃圾食品的大鼠，光刺激+电击刺激会不影响D2R基因大鼠的垃圾食品食用量，但会显著降低基因未敲除大鼠的垃圾食品食用量。  14天无限制食用垃圾食品的D2R基因大鼠大鼠在测试后48小时内大脑奖赏阈限一直居高不下，而其他三组奖赏阈限处于稳定低水平。
　　三. 食与心点评
　　偏爱高热量食物是包括人类在内所有动物的本能，偶尔获得的高热量食物能帮助动物获得更多热量，有利于生存。但正常情况下，所有动物为生存去取食也能权衡利弊，一旦发觉危险也能迅速放弃难得的高热量食物；但对于大脑奖赏回路受损（钝化）的动物，对于垃圾食品的偏爱已经成为强迫性行为，变成无限热爱的程度，能让它们明知道有危险也要吃，这就像可卡因等药物成瘾情况下对药物的疯狂渴望一样！
　　近几十年来，人类的饮食模式发生了显著改变，便利的城市生活让不少人的餐饮不再定时，也不限三餐，随时随地都可以吃到好吃的高热量食物，这种情况与可以无限制食用垃圾食品的大鼠相同。与这种饮食改变相伴随的，是全世界各国肥胖人数的不断增加，垃圾食品连锁店如同雨后春笋出现在城市的角角落落。
　　大量人类研究显示，超重或者胖人大脑奖赏回路神经元对于高热量食物的反应减弱，奖赏阈限升高，相当于原来你吃一点就满足的东西，后来吃两点才解馋，接着三点四点都不能解决问题了。而这种大脑奖赏回路的钝化在出现明显超重或肥胖前已经存在。研究者把大脑对奖赏不敏感的遗传背景称之为奖赏缺陷综合征（Reward Deficiency Syndrome）。
　　10年过去了，这篇文章的研究者当时主要关注垃圾食品对于大脑奖赏回路的改变，注重人体基因突变的影响，他们当时可能并不知道其中肠道微生物在这个垃圾食品偏好中发生了什么样的作用和改变。现在则有更多研究揭示，垃圾食品对于肠道微生物有显著的扰乱，异常的肠道菌群会通过菌-肠-脑轴影响人的大脑奖赏回路功能，驱使大脑的表观遗传学改变，从而引发对于垃圾食品的敏感性降低，偏爱程度增加，直至出现无法自控的强迫性进食行为。
　　TaqIA A1等位基因突变与大脑纹状体D2R密度减低有关，携带有这种等位基因的人对高热量食物敏感性比未携带者低，更可能因过多食用垃圾食品出现超重、肥胖及相关心理行为和健康问题。  大脑奖赏回路相关基因的表达受饮食影响，长期食用垃圾食品的人纹状体D2R表达会下调，奖赏回路钝化，从而出现肥胖和超重相关问题。  长期食用垃圾食品会改变人的第二基因组（肠道微生物基因组），会在肠管中筛选出一批嗜好垃圾食品的微生物，这些微生物会抑制有益微生物生长、通过诱发肠漏和炎症、释放毒素（如细菌内毒素），分泌脑肠肽和瘦素等方式影响人体多巴胺系统，从而钝化奖赏回路，让人明明下定决心少吃减肥，依然停不下来食用垃圾食品的行为。  无论什么原因造成的大脑奖赏回路的脆弱，健康饮食就不会出现强迫性进食行为，只有在有 高热量垃圾食品这个触发因素 在，大脑奖赏回路才会出现明显钝化。
　　综上，垃圾食品确实有着令人难以抗拒的魅力，可以像毒品一样吸引人并引起相应的大脑改变。从这个意义上来说，对幼儿少儿和青年人的一定程度上的食育和干预是有必要的，即便我们生理上会爱偏爱吃垃圾食品，也很容易对垃圾食品难以限量，只要不多吃和常吃，依然可以保护我们的大脑奖赏系统，避免自己掉进控制不了的强迫性进食行为深坑。
　　可以在很多地方看到这样的口号：stop junk food addiction，谁都明白，似乎顺理成章地对孩子们说清楚就行，其实不然。下一篇， 食与心 将介绍怎样抵制垃圾食品的诱惑，控制垃圾食品的食用量。敬请关注！下一篇，食与心 将介绍怎样识别垃圾食品，如何抵制垃圾食品的诱惑，控制垃圾食品的食用量。敬请关注！
　　参考材料  https://www.nature.com/articles/nn.2519 https://link.springer.com/article/10.1007/s00213-019-05265-5