难怪无糖可乐没有灵魂!这项《自然》研究让我们对甜味有了新认识

2020
04/21

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有人说,用人工甜味剂取代糖浆的可乐是没有灵魂的。这个你怎么看呢?

本文授权转载自 学术经纬

▎药明康德内容团队编辑  

有人说,用人工甜味剂取代糖浆的可乐是没有灵魂的。最新发表在顶尖学术期刊《自然》上的一项研究或许给这种体会提供了科学解释:人工甜味剂可以骗舌头,却无法满足大脑,因为有一条通过大脑的神经回路只有真的糖分子才能开启。

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这项研究由哥伦比亚大学的神经科学家Charles Zuker教授领导,他带领的科研团队对于大脑如何理解味觉已经进行了几十年的工作。 当舌头遇到甜、苦、咸、酸或鲜味时,味蕾上被称为味觉受体的特殊细胞会向大脑发送专门的信号。Zuker教授过去的研究表明,人工甜味剂和糖分子一样能够激活甜味受体,让大脑以为舌头上吃到了糖。

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该研究的通讯作者Charles Zuker教授(图片来源:HHMI)然而,甜味剂的欺骗似乎并不成功。不光很多人会在甜味剂和真正的糖之间选择糖,连老鼠也是!Zuker博士的研究小组用糖和甜味剂做了一项测试。科学家们在给老鼠准备的“饮料”里分别加入了糖或安赛蜜(Acesulfame K),后者是一种常被用于无糖汽水、蜜饯等产品的甜味剂。起初,小鼠们两种饮料都喝。可到了第二天,它们就几乎完全放弃了甜味剂。更“夸张”的是,被去除了甜味受体的小鼠,舌头上尝不出甜味,也会偏爱选择真正的糖。 看到小鼠们嘴上不说、身体却很诚实的样子,Zuker教授猜测:“动物们对于摄取糖而不是甜味剂有着不可抑制的动机,这或许有其神经基础。”

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在糖和人工甜味剂之间,小鼠明显偏爱糖(图片来源:参考资料[1])于是,研究人员开始观察小鼠在喝真正糖水、代糖饮料、以及水时,大脑活动有何不同。这让他们第一次发现,脑中有一个区域只对葡萄糖而不是甜味剂有反应。这个区域在孤束核尾部(简称cNST),隐藏于大脑最原始的区域——脑干,并不在小鼠处理味觉的脑区。 那么问题来了:糖的信号是怎么到达cNST的呢?研究人员发现,当绕过动物舌头上的甜味受体,将糖直接送到肠道,cNST就会活跃起来。这意味着,肠道在向大脑传递信号,报告糖的存在。 于是,研究人员将注意力转向迷走神经,这是肠道(以及其他内脏器官)与大脑之间的主要神经。利用功能成像监测迷走神经的活动,研究人员找出了对糖有反应的迷走神经元。共同第一作者Alexander Sisti博士说:“这是第一次,我们看到,有一条从肠到脑的直接通路感知糖分。”

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▲钙成像研究显示,肠道内的 糖可以激活这群通往cNST的迷走神经,但人工甜味剂不行(图片来源:参考资料[1])当研究人员抑制这条肠-迷走神经-脑的通路,小鼠们对糖的渴望和偏好完全消失。而当研究人员激活了这条“糖偏爱”神经通路上对肠道糖信号起反应的脑细胞后,动物们在喝人工甜味剂饮料时,表现出来的行为变了,就像获得了真正的糖那样——只有大脑也被欺骗,才算触及了“灵魂”吧。 尽管这项研究是在小鼠上进行的,Zuker教授相信,在人类身上也存在着同样的葡萄糖感知通路。“这条神经回路有助于解释糖是如何直接影响我们的大脑,驱使我们去吃糖。”他说。

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图片来源:Pixbay 从可乐、奶茶到各种糖果、冰淇淋、奶油蛋糕……无数甜蜜的食物在吸引我们。尽管已经有无数研究警告我们,摄入糖过多会肥胖,会增加糖尿病等疾病的发生风险。然而,戒糖是那么难。糖不仅仅是让人嘴馋,原来也让人肠动。这是真正的“口腹之欲”。

参考资料:

[1] Hwei-Ee Tan et al., (2020) The gut–brain axis mediates sugar preference. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2199-7

[2] How does sugar drive consumption? Scientists discover gut-brain sugar sensor in mice. Retrieved 2020-04-16, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/tzia-hds041020.php

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