劍橋科學(xué)家表明，下丘腦是大腦中控制食欲的關(guān)鍵區(qū)域，與健康體重的人相比，超重和肥胖者的大腦有所不同。研究人員表示，他們的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明了大腦結(jié)構(gòu)與體重和食物消耗的相關(guān)性。
目前的估計(jì)表明，全球有超過(guò)19億人超重或肥胖。根據(jù)健康改善與差異辦公室的數(shù)據(jù)，在英國(guó)，近三分之二的成年人超重或肥胖。這會(huì)增加個(gè)人出現(xiàn)多種健康問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)，包括2型糖尿病、心臟病和中風(fēng)、癌癥以及心理健康狀況不佳。
有很多因素影響我們的飲食量和食物類型，包括我們的遺傳、激素調(diào)節(jié)和我們生活的環(huán)境。盡管研究表明下丘腦(大腦中一個(gè)杏仁大小的小區(qū)域)發(fā)揮著重要作用，但我們的大腦中發(fā)生了什么來(lái)告訴我們餓了或飽了尚不完全清楚。
劍橋大學(xué)精神病學(xué)系和露西卡文迪什學(xué)院的斯蒂芬妮·布朗博士說(shuō)：“雖然我們知道下丘腦對(duì)于決定我們吃多少很重要，但實(shí)際上我們對(duì)活人這個(gè)大腦區(qū)域的直接信息很少。這是因?yàn)樗浅Ｐ?，很難通過(guò)傳統(tǒng)的MRI腦部掃描來(lái)識(shí)別。”
下丘腦在食欲調(diào)節(jié)中的作用的大部分證據(jù)來(lái)自動(dòng)物研究。這些表明下丘腦內(nèi)存在復(fù)雜的相互作用途徑，不同的細(xì)胞群共同作用來(lái)告訴我們何時(shí)饑餓或飽了。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，Brown博士及其同事使用機(jī)器學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)的算法來(lái)分析1,351名不同BMI分?jǐn)?shù)的年輕人的MRI腦部掃描，在比較體重不足、健康體重、超重并患有肥胖癥。
在《神經(jīng)影像：臨床》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究小組發(fā)現(xiàn)超重和肥胖的年輕人下丘腦的總體體積明顯更大。事實(shí)上，研究小組發(fā)現(xiàn)下丘腦體積和體重指數(shù)(BMI)之間存在顯著關(guān)系。
這些體積差異在下丘腦的那些子區(qū)域中最為明顯，這些子區(qū)域通過(guò)釋放激素來(lái)平衡饑餓和飽腹感來(lái)控制食欲。
雖然這一發(fā)現(xiàn)的確切意義尚不清楚——包括結(jié)構(gòu)變化是體重變化的原因還是結(jié)果——但一種可能是這種變化與炎癥有關(guān)。此前的動(dòng)物研究表明，高脂肪飲食會(huì)導(dǎo)致下丘腦炎癥，進(jìn)而引發(fā)胰島素抵抗和肥胖。
對(duì)于小鼠來(lái)說(shuō)，僅僅三天的高脂肪飲食就足以引起這種炎癥。其他研究表明，這種炎癥可以提高動(dòng)物飽腹感的閾值，換句話說(shuō)，它們必須比平常吃更多的食物才能感到飽。
該研究的第一作者布朗博士補(bǔ)充道：“如果我們?cè)诶鲜笊砩峡吹降那闆r也發(fā)生在人類身上，那么吃高脂肪飲食可能會(huì)引發(fā)我們食欲控制中心的炎癥。隨著時(shí)間的推移，這將改變我們辨別食物的能力。”當(dāng)我們吃得足夠多時(shí)，以及我們的身體如何處理血糖，導(dǎo)致我們體重增加。”
研究小組表示，炎癥可能可以解釋為什么這些人的下丘腦更大。一種建議是，身體通過(guò)增加大腦特殊免疫細(xì)胞(即神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞)的大小來(lái)對(duì)炎癥做出反應(yīng)。
該研究的資深作者、劍橋大學(xué)克萊爾學(xué)院精神病學(xué)系的保羅·弗萊徹教授說(shuō)：“過(guò)去二十年讓我們對(duì)食欲控制以及如何改變肥胖癥有了重要的認(rèn)識(shí)。劍橋大學(xué)的代謝研究人員已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。”在此方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。”
“我們希望，通過(guò)采用這種新方法來(lái)分析大型數(shù)據(jù)集中的大腦掃描，我們可以進(jìn)一步將這項(xiàng)工作擴(kuò)展到人類，最終將這些微妙的大腦結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)與食欲和飲食的變化聯(lián)系起來(lái)，并對(duì)肥胖產(chǎn)生更全面的了解。”
研究小組表示，需要更多的研究來(lái)證實(shí)下丘腦體積增加是否是超重的結(jié)果，或者下丘腦較大的人是否首先傾向于吃得更多。這兩個(gè)因素也可能相互作用，導(dǎo)致反饋循環(huán)。
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