肥胖症不僅有害身體,更傷害智力

Image copyright Getty
Image caption (圖片來源: Getty Images)

近期,露西·切克(Lucy Cheke)與她的劍橋大學同事們邀請一組實驗參試人員進入她的實驗室,參加一場與眾不同的「尋寶遊戲」。

實驗參試人員穿梭於電腦屏幕呈現出的虛擬環境中,一路上將各式各樣的物品隱藏起來。接著,他們需要回答一系列問題,這些問題旨在檢測他們對所完成任務的記憶程度,比如,遊戲參與者需要回答自己將某一物品藏在了什麼地方。

你大概認為,在評估影響遊戲參與者表現好壞的因素時,切克更關注參與者的智商(IQ),而非腰圍。然而實際上,切克確實發現了身高體重指數(Body Mass Index)——一種衡量體重與身高比例的參考指數——與記憶障礙呈現清晰的關聯:參與者的身高體重指數越高,其在尋寶任務中的表現越不盡人意。

雖然無法得出確鑿結論,但切克正不斷發現肥胖與大腦萎縮及記憶障礙之間的關聯性。其研究表明,肥胖或許能夠導致神經組織退化情況——諸如阿茲海默氏症(Alzheimer』s Disease)——的發生。

令人驚訝的是,該研究還發現,肥胖與記憶減退雙向關聯。這意味著,超重及肥胖不僅影響記憶功能,還可能篡改人們對從前飲食經驗的記憶,從而影響人們未來的飲食習慣。

切克對該課題的興趣出於偶然。「那時,我正在研究如何才能推測未來的狀態,特別是飲食決策這一塊。」切克說道,「如果你現在飢餓,那麼你會想像,將來的自己也應該是飢餓的;然而,肥胖人群似乎是基於事實評判,而非基於這樣一種想像做決定。」

一種可能性是,肥胖症可能破壞了肥胖人群做「頭腦時間旅行」的能力。科學研究長期表明,記憶和想像力緊密關聯,人們通常會通過拼湊過去的記憶碎片,來預測未來事件的發展演進。

Image caption 飲食過量可能會使大腦發生長期變化,改變人們的記憶。(圖片來源: Getty Images)

有跡象表明,肥胖症影響控制記憶和想像力的大腦區域,這也作證了該關聯性。例如,2010年,美國波士頓大學醫學系研究人員報告稱,身體健康,但腹部脂肪逐漸堆積的中年人,其腦容量略有縮小。特別是負責學習和記憶,有「大腦印刷機」之稱的大腦深層結構海馬體(hippocampus),與身形更苗條人群的海馬體相比,肥胖人群的海馬體要小得多。

動物研究也提供了對這一結論的論證支持。「在對嚙齒動物體重變化與飲食習慣的研究中,那些動物在諸如摩里斯水迷宮(Morris water maze)這樣的任務中就表現糟糕。」切克解釋道。「研究越深入,我越能發現記憶障礙的蛛絲馬跡,不過,該問題依舊具有爭議性。」

在切克的尋寶遊戲實驗中,患有肥胖症的參與者們發現,記憶每一樣物品的放置位置並不容易,這為切克的假設增添了重要論證基礎,支持了切克早前有關肥胖症與認知功能損害之間的間接關聯。

以500名參與者為觀察對象的最新大腦掃描研究證實了超重及肥胖與腦部嚴重退化之間的關聯。該現象在中年人群中體現尤為突出,在這個群體中,肥胖相關的身體變化可導致大腦年齡增加大約十歲。

肥胖是一種複雜的身體狀態,其成因是多方面的;所以,我們仍舊無法得知它如何影響大腦結構和功能。

「身體脂肪增厚是肥胖的典型特徵,但除此之外,還有抗胰島素性和高血壓等,」切克說。「這些特徵與其它行為表現(例如飲食過量、運動不足)都可造成腦部變化。」

「比如,胰島素是一種重要的神經傳遞素,多項證據表明,糖尿病與學習及記憶能力的變化相關聯。」切克補充道,「然而,也有跡象表明身體脂肪含量增高這一變化本身就足以引起腦部炎症,進而引起更多問題的發生。」

Image caption 不健康飲食導致大腦衰老,加速自然認知能力減退十年。(圖片來源: Getty Images)

炎症是又一潛在的罪魁禍首。亞利桑那大學(University of Arizona)心理學家研究了採集自英國縱向衰老追蹤研究(English Longitudinal Ageing Study)中兩萬名參與者的數據,從1998年至2013年期間,研究者每兩年從參與者身上採集一次有關記憶、體重指數,以及炎性標誌物C-反應蛋白血漿水平的數據。

研究者發現,體重過量與記憶功能減退、炎性蛋白質含量較高均有關聯。雖不是直接相關,但結果顯示因體重差異導致的腦部炎症會影響身體健康的老年人的認知功能。

雙向關聯

鑒於近期的研究表明,因為注意力和記憶控制人們的胃口和飲食習慣,記憶與肥胖症是雙向關聯的,這個結論應引起更多關注。也就是說,如果一個人有記憶障礙,那麼這很可能導致他的體重增加。

早在1998年,就有研究表明記憶在飲食習慣中扮演重要作用,該研究證實,患嚴重健忘症的病人會進食多餐,吃完一頓,不一會兒又要吃下一頓,這都是因為他們忘記了自己就在不久前剛剛進食過。

「這表明,當我們決定自己應該吃多少東西的時候,我們不僅基於自己的胃裏還有多少食物這樣的心理信號來做決定,諸如記憶這樣的認知過程也會影響我們的決定,」利物浦大學實驗心理學家埃里克·羅賓遜(Eric Robinson)這樣認為。

「如果你的記憶有缺損,或者記憶力不是很好,那麼你很可能會進食過量,」他補充道。「我想知道,我們是否可以遏制這一現象,如果我們改進一個人的記憶力,這是否能夠幫助他控制飲食?」

羅賓遜及其同事們召集了48位超重及肥胖人士,邀請他們來實驗室吃午餐。參與者被隨機分入兩組,進餐中,他們會收聽音頻錄音。

一組人收聽的錄音告誡他們要注意自己的飲食,而另一組人收聽的則是有聲書誦讀,其中不含任何與食物相關的內容。

Image caption 健忘症患者容易進食過量,對上一餐的清晰記憶有助於抑制飢餓感。(圖片來源: Getty Images)

第二天,研究者再次邀請實驗者們來到實驗室,呈上高熱量的零食,並記錄下他們的進食量。研究者發現,前一天在午餐時間收聽了有關進食警告的一組實驗者比另一組被有聲書內容分了心的實驗者少吃了近三分之一零食。

另一項規模更大的跟進研究證實了這一發現。這一次,羅賓遜和他的同事們將114名女性隨機分入兩組中,並使得她們在實驗中對自己的飲食行為有充分的意識。

這一次,研究者為每一位實驗參與者提供了相同的午餐,包括一個火腿三明治、幾個小香腸卷、一袋薯片,以及一些米糕、巧克力曲奇和無籽葡萄。

坐下來進餐之前,一組參與者被告知,她們將參與一個有關飲食習慣的研究,她們的進食量將會被記錄下來。另一組參與者則被告知,她們參與的研究是思考過程與情緒如何在一天當中變化。

總體上,研究者在這兩組實驗參與者中並未發現明顯的進食量差。被告知參與飲食習慣研究的參與者比另一組參與者吃了更少的曲奇,但這顯然是因為她們提高了自己的食物攝取選擇意識。

注意力和記憶互相依存,緊密相連,如果我們從未充分注意某一事物,那麼我們就無法記住它,同樣地,我們越是關注某一事物,它留在我們腦海中的記憶就越形像生動。

因此,對午餐的清晰記憶能夠重啟身體的某種生理狀態,使得人們不會感到過於飢餓,因而在晚餐中便會相應地少量進食。另一方面,那些在午餐中注意力被分散的人,只能對這一餐形成微弱的記憶,當他們想到晚餐時,便會感到更加飢餓,因而容易進食過量。

在2011年的一項研究中,一半的參與者一邊玩單人紙牌電腦遊戲(Solitaire),一邊進食午餐,結果當然是,他們對這一頓午餐只有模糊的記憶,其後,他們比其他沒有一邊玩遊戲一邊進食午餐的人吃了更多的餅乾。

Image caption 進行人為干預,提升對食品的注意力,可幫助人們有效減重。(圖片來源: Getty Images)

這個現象非常有趣,進食過量有損記憶,進食過量與記憶缺損之間又會相互加強,這會使得當事人的情況越來越糟。「我們的研究顯示,如果你的記憶力有缺損,那麼你會進食更多,」羅賓遜說。「所以,你會陷入這樣一個惡性循環,記憶力被不健康的生活方式進一步損耗掉,每況愈下的記憶力又會反過來促使你過量進食。」

他指出,我們仍需謹慎,除非拿出更有力的證據,證明這一惡性循環確實存在,且對人體健康確實有害,在此之前,我們無法得出無可辯駁的最終結論。「這一想法在直覺上是成立的,但我們仍未找到直接證據證明它。」

人為干預的必要性

同時,增強對食物的記憶力及意識能夠影響進食行為這一發現,至少為人們提供了一項新方法,幫助人們減肥,保持健康的體重指數。為此,羅賓遜與同事們開發了一款手機應用,幫助人們在進食時更集中注意力。

「研究雖已充分證實,注意力和記憶會影響人們的進食量,但這一論斷仍停留於實驗室階段。」羅賓遜說。「我們仍在努力將這一實驗室中的發現代入現實世界。我們的手機應用鼓勵大家在吃飯時拍照,回答有關食物的問題,我們認為,這會幫助大家形成有關進食的清晰記憶,讓大家在一天中更不容易進食過量。」

在最初的研究基礎之上,為了找到到底是什麼影響大腦結構和功能,切克和她的同事們正努力分析肥胖症的各種成因。

她們也利用一款手機應用,收集使用者在生活方式及行為方面的信息,並在劍橋大學內外召集志願者,輔助她們收集所需數據。

「一個人的肥胖可能會由疏於運動且攝入過量垃圾食品導致,」切克說。「但一個飲食適當,經常做運動的人也可能因遺傳因素而患換上肥胖症,也有人因為胰島素問題而導致肥胖。」

「我們希望能收集到所有這些變量因素,研究其與肥胖之間的相關性,我們也召集了志願者,他們佩戴活動監測器,為這項研究提供食物日誌。只有通過這樣的研究,我們才能厘清各個因素間的關係。」

請訪問 BBC Future 閱讀 英文原文

更多有關此項報導的內容