致肥胖環境中食物攝入的神經生物學（2012）

營養學會論文集

第71卷，第4期

11月2012，第478-487頁

漢斯-魯道夫·貝爾圖德^(a1)

DOI：https://doi.org/10.1017/S0029665112000602

在線發布：17 July 2012

抽象

這一非系統性文獻綜述的目的是突出一些受現代食物環境的各種攝入促進方面影響的神經系統和途徑，並探索下丘腦和腦乾等核心系統之間潛在的相互作用模式。主要接受燃料可用性和前腦區域的內部信號，如皮質，杏仁核和內皮 - 皮質醇的多巴胺系統，主要處理外部信號。現代生活方式以及我們吃飯和搬家方式的急劇變化給均衡系統帶來了壓力，這種系統負責調節體重，導致超重和肥胖增加。現代神經營銷工具越來越多地利用針對易感情緒和認知大腦功能的食物線索的力量，尤其是兒童和青少年。攝入高脂肪和高糖的高能量食物不僅增加了能量，還可能破壞營養傳感以及享樂，動機和認知加工中涉及的大腦系統的神經功能。結論是，只有在人類受試者和動物模型中具有顯示持續過度進食和肥胖發展能力的長期前瞻性研究才能確定關鍵的環境因素以及所涉及的潛在神經系統。這些研究和現代神經營銷研究的見解應該越來越多地用於促進健康食品的消費。

考慮到我們攝取的食物量龐大，大多數人的體重在成年後仍能保持穩定，這著實令人驚訝。這種體重穩定性歸功於下視丘的體內平衡調節系統，該系統能夠感知身體的營養和代謝狀態，並控制能量的攝取和消耗。然而，越來越多的人群，包括許多兒童和青少年，卻患上了肥胖症，並易患上其他一系列衰弱性疾病。在體內平衡能量調節機制的背景下，肥胖率居高不下這一難題引發了激烈的科學辯論，目前至少出現了三種不同的觀點。第一種觀點認為，體重（此處與脂肪含量可互換使用）若要偏離正常範圍，必然是位於下丘腦的體內平衡調節系統出現了問題^（¹^）。這種觀點通常也伴隨著一個嚴格維護的體重「設定點」。這一觀點得到了以下事實的支持：如果體內平衡調節機制出現問題，例如瘦素和/或黑皮質素訊號傳導受損，肥胖將不可避免⁽²⁾。然而，目前已知的體內平衡調節機制缺陷僅佔肥胖病例的一小部分⁽³⁾。絕大多數肥胖者似乎不攜帶目前已知的與肥胖相關的缺陷基因。

第二種觀點認為，體內平衡調節機制主要作用是防止營養物質供應不足而非過量，它具有相當大的靈活性，能夠適應不同的內外因素，例如妊娠和季節變化，並且不存在一個嚴格維持的體重“設定點” ^（^4-7^）^。^這意味著，偏離理想體重並不總是病理性的，也可能是對特殊情況的生理適應。

第三種觀點認為，除了下視丘之外，腦幹、基底核和皮質-邊緣系統等其他腦區也應納入穩態調節器的更大迴路中^（^8-12^）^{。這一觀點得到了以下觀察結果的支持：透過調控這些下丘腦以外的區域，可以對食物攝取和能量平衡產生持久影響。此外}^，這種觀點也更能解釋在快速變化的環境中，肥胖是如何發生的，而這種環境主要與認知和情緒腦相互作用。

在下面的非系統評價中，我將討論如何通過前面提到的第三種觀點考慮的這種更大的神經迴路如何參與管理內部和外部感覺信號在控制食物攝入，能量方面的有時競爭影響。支出和體重調節。

現代環境：吃飯的誘惑和避免身體活動

我們的生活方式，特別是我們吃飯和工作的方式，時間和方式，在過去50年左右的時間裡逐漸從農業社會向消費社會的轉變發生了巨大的變化。大部分人口都可以隨時獲得食物，而物理和消耗能源的機會減少了。隨著電子通信的興起，大腦在食品的採購和消費以及日常活動的管理中發揮著更加突出的作用。每天都有與食物和食物圖片相關的暗示衝擊⁽¹³^, ¹⁴⁾。廣告和食品行業越來越依賴神經科學家和心理學家的專業知識，神經營銷是新的流行語。兒童神經營銷特別有利可圖，因為它產生了品牌產品的忠誠未來買家。使用術語“食品營銷”和“兒童”的未經過濾的PubMed搜索產生了756論文，其中600是在2000之後發布的。考慮到兒童和青少年每天接觸媒體和電子設備的時間很長⁽¹⁵^-¹⁷⁾ 和使用的說服技巧⁽¹⁸^-²¹⁾，“腦洗”一詞並不准確。當然，可以使用相同的強大方法誘導兒童食用健康食品⁽²²^, ²³⁾，但這種可能性仍然很少探索。雖然食品行業應用尖端技術來尋找喜歡食物和缺乏食物的神經學標記，但遺憾的是，很多這種見解並未與研究界共享。

在沒有代謝需要的條件下食物攝入

隨著我們越來越多地接觸到提醒全天記憶和食物圖像的線索，當我們滿足並且代謝充足時，這種情況會越來越頻繁地發生。目前尚不清楚如何在沒有代謝消耗信號的情況下或在餐後階段仍然有足夠的可吸收能量的情況下誘導這種享樂飢餓。為什麼我們不是簡單地忽略這些暗示和刺激？有幾種解釋是可能的。

Weingarten開發了一種用於在飽足大鼠中提示誘導的條件性食物攝入的模型⁽²⁴⁾。在暫時配對音調或光線後（條件刺激，CS⁺隨著食物限制動物的可伸縮食物杯的呈現，老鼠每次CS都很快學會去食物杯⁺ 好了。老鼠回來後隨意 CS，餵養並完全滿足⁺ 繼續引出食物杯的方法和一頓小餐⁽²⁴⁾，通過人類受試者的外部線索密切模仿條件性食物攝入量。在一系列優雅的研究中，Petrovich證明了包括杏仁核，內側前額葉皮層和外側下丘腦在內的神經網絡對於這種現象的重要性。⁽²⁵^-²⁷⁾。似乎從杏仁核和內側前額葉皮層輸入下丘腦（參見圖 1）必須將特定的條件刺激與食慾行為聯繫起來。研究側下丘腦食慾素神經元及其對中腦邊緣多巴胺系統的投射的作用將是有趣的，因為這些神經元與μ-阿片類藥物引起的食物攝入有關。⁽²⁸⁾，耗盡誘導的鹽攝入量⁽²⁹⁾ 並恢復尋求藥物⁽³⁰⁾。由於外側下丘腦是下基底丘腦內綜合能量傳感器的主要行為和自主輸出場所，來自杏仁核和前額葉皮質的這種調節輸入可以為外部信號的同質穩定調節提供基礎。但是，應該指出的是，Weingarten都沒有⁽²⁴⁾ 也不是彼得羅維奇的研究⁽²⁵⁾ 測試是否長期重複CS⁺ 暴露導致慢性暴飲暴食和肥胖的發展以及是否橫斷關鍵的杏仁核 - 下丘腦預測阻止了它。

圖1。（彩色線上）參與攝食行為控制和能量平衡調節的主要神經系統和通路，重點展示了下丘腦和腦幹中經典的穩態能量調節系統（下半部分藍色方框和箭頭）與認知/情緒腦系統（上半部紅色方框和箭頭）之間的相互作用。代謝訊號及其衍生物對認知和情緒過程的自下而上調節是透過以下方式實現的：（a）循環激素和代謝物不僅作用於下丘腦和腦幹，還作用於外部感覺處理通路以及皮質邊緣系統的組成部分（帶虛線的藍色空心箭頭）；（b）來自體內迷走神經和脊髓的感覺訊息流，傳遞至包括皮質在內的神經軸所有層面（帶有實線的藍色實心箭頭）；（c）由整合性下丘腦能量感受器產生的神經訊號，並分佈至參與基於獎賞的決策的區域（帶有實線的藍色實心箭頭）。這些上行調節影響共同決定了針對特定營養素的激勵顯著性水準。認知和情緒/獎賞系統對食物攝取和能量消耗的自上而下調節是透過以下方式實現的：(a) 直接的外部（味覺和嗅覺）感覺輸入到下丘腦能量感受器和反應分配器（深黃色線條）；(b) 來自杏仁核、皮質和獎賞處理系統的輸入主要到達外側下丘腦，該區域對產生條件性箭頭來自皮質、杏仁核和基底核的輸入到達中腦錐體外系運動路徑（情緒運動系統，紅色虛線和實箭頭）；以及 (d) 用於自主行為控制的錐體運動系統（右側的紅色虛線）。 N. Accumbens，伏隔核；SMA，輔助運動區；BLA，基底外側杏仁核；CeA，杏仁核中央核。 VTA，腹側被蓋區；PAG，導水管周圍灰質；GLP-1，胰高血糖素樣勝肽-1；PYY，勝肽YY；AT，脂肪組織；SPA，自發性身體活動。改編自^（¹²^）。

^{感覺特異性飽足感（}³¹^）現象可能促進飽足狀態下的條件性食物攝取。例如，在飽腹餐後，新的感官食物體驗（通常是甜點）的吸引力就體現了這種促進作用。目前人們對參與這一現象的神經機制知之甚少，但已有研究表明，獼猴眶額皮質（額葉皮質的一部分）神經元電活動的降低可以反映感覺特異性飽腹感^（³²^）。可以推測，眶額皮質中的某些神經元將其輸出定向至外側下丘腦，從而增強兩餐之間對條件性食物線索的敏感性。

食物的視覺、嗅覺（或只是想到食物）引起的所謂「頭期反應」也可能觸發食慾行為^（³³^,³⁴^）。或許，構成頭期反應的唾液、胃酸、胰島素和胃飢餓素分泌的少量增加，透過作用於感覺神經或直接作用於大腦來刺激食慾，從而增強條件刺激的神經效應。我們在壓力下也可能更容易受到條件性食物線索的影響。已有研究證實，食物攝取可以作為一種自我緩解壓力的方式^（³⁵^），儘管我們尚不清楚其中涉及的神經機制。最後，長期缺乏食物供應也可能在沒有直接代謝性飢餓的情況下增加對食物線索的反應性。

總之，已經清楚地表明，條件刺激可以誘導飽食大鼠的食物攝入，並且已經鑑定了一些關鍵的神經迴路。因此，來自環境的刺激顯然具有暫時壓倒同質穩定性調節的能力。然而，沒有動物或人類研究直接證明長期暴露於條件刺激會導致肥胖。

通過代謝需要擴大享樂飢餓

當條件反射線索（例如食物廣告）出現在代謝耗竭時期（例如餐前或餐中）時，它們更容易刺激過度攝入，因為代謝耗竭會增強這些線索的激勵顯著性^（³⁶^,³⁷^）。眾所周知，代謝性飢餓會使我們對食物和藥物獎勵訊號更加敏感^（³⁸^,³⁹^）。雖然參與這種顯著性歸因的神經通路和機制尚未完全闡明，但近年來已取得一些進展。具體而言，研究表明，代謝耗竭訊號（表現為循環中高水平的胃飢餓素以及低水平的瘦素、胰島素、腸道激素和各種代謝物）不僅可以作用於參與能量平衡穩態的經典腦區（例如下丘腦和腦幹），還可以作用於參與感覺處理、認知和獎勵的腦區（圖1；另見^（⁴⁰^）了解更多討論）。

現代飲食習慣：增加可用性，品種和份量

即使沒有食物廣告，我們接觸到的食物機會也越來越多。與過去相對固定的飲食模式相比，如今家庭、工作場所和社區的食物供應都大幅增加。除了工作場所和學校的生日蛋糕和自動販賣機，以及日益增長的快餐店之外，家裡的冰箱裡也總是塞滿了即食食品。此外，餐盤和食物的份量也顯著增加，自助餐也十分普遍^（⁴¹^{）。儘管已有大量研究表明}^，食物的供應量、種類和份量的變化會對人類的短期食物攝入量產生影響^（^42-45^{），但鮮有研究關注這些變化對長期攝入量和體重增加的影響。在一項對照臨床研究中，研究人員清楚地表明，增加食物份量會導致在}¹¹天的觀察期內食物攝取量和體重持續增加^（⁴⁶^）。然而，在長期研究中準確測量人類受試者的食物攝取量本身就非常困難且成本高昂。因此，食物的可近性、機會和種類會導致人類肥胖的直接證據並不像人們通常認為的那樣有力。此外，來自橫斷面研究的間接證據（比較瘦子和肥胖者） ⁽⁴⁵⁾也存在局限性，因為這類研究無法區分因果關係。

動物實驗能夠提供更佳的實驗控制，且實驗週期更長。顯然，讓動物隨意攝取高脂肪、種類繁多（自助餐式）的食物會導致過度攝食和肥胖^（⁴⁷^）。標準化的高脂肪飲食已上市十餘年，並已開展了數千項研究；下一節將討論飲食組成和適口性的作用。與此形成鮮明對比的是，目前僅有一項研究探討了食物可用性對囓齒動物的影響。在為期30天的觀察期內，能夠自由取食四口蔗糖水和一口水的實驗鼠，比只能自由取食一口蔗糖水和四口水的實驗鼠攝入了更多的能量，體重也增加了更多^（⁴⁸^）。這些發現著實令人震驚。雖然最初的過度攝食很容易用好奇心來解釋，即想要從每個可用的飲水口都取食，但很難理解為什麼隨著時間的推移，動物沒有產生適應性，以及為什麼體內平衡調節反饋機制失效。作者將論文標題定為“自主選擇肥胖”，暗示這是老鼠未能做出明智選擇的結果^（⁴⁸^）。驗證該實驗結果至關重要，因為其他科學家小組未能重複實驗（A Sclafani，私人交流）。

當食物充足、種類豐富且份量足時，導致攝取更多高能量食物的神經機制為何？正常體重個體中，食物充足誘導的過度攝食可能依賴與前文討論的食物線索誘導的過度攝食類似的神經機制。不同之處在於，線索誘導的過度攝食的刺激更為直接。也就是說，如果指示食物充足的訊號與餐前不久代謝耗竭的訊號同時出現，那麼這些訊號的顯著性就會被放大，導致進食提前開始。在代謝充足的條件下，杏仁核、前額葉皮質和外側下丘腦等神經迴路可能參與其中，這些迴路已被證明負責飽腹大鼠的條件性食物攝取^（²⁵^,²⁷^,⁴⁹^{）。}

現代食品：從美味到令人上癮

適口性顯然是食物攝入的主要驅動因素之一，它可導致易感個體肥胖的發展。然而，適口性與肥胖發展之間的聯繫仍不明確。被稱為“法國悖論”，高度可口的法國/地中海美食的消費減少了肥胖的風險，這表明除了適口性之外還有其他因素會導致長期過度消費。能量密集的食物，糖和脂肪含量高，維生素和礦物質含量低（也稱為空能），可能是一個更重要的因素。像這樣的食物可能會讓人上癮。

吃的樂趣的神經表示

顯然，食物的獎勵價值不僅體現在攝食階段的口感和風味上。多種感官刺激和情緒狀態或感受，以及它們截然不同的時間歷程，都會影響獎勵體驗。具體而言，在攝食後階段，營養物質會與胃腸道、其他週邊器官以及大腦中的感受器相互作用。最近的研究表明，即使透過基因操作消除所有味覺處理過程，小鼠仍然會學會偏好糖而非水，這提示葡萄糖利用過程可以產生食物獎勵^（⁵⁰^）。

鑑於快樂和獎勵在攝取行為中的多方面參與，很明顯涉及多個神經系統（更詳細的分析，見⁽⁵¹⁾）。簡而言之，最原始的喜歡和不喜歡的形式似乎是腦幹中外周味覺通路的組成部分所固有的。⁽⁵²^-⁵⁵⁾。然而，對於可口食物的完全感官影響和人類主體的主觀愉悅感，味道與其他感官形式如嗅覺和口感相結合。整合發生在前腦區域，包括杏仁核，以及初級和更高級感覺皮層區域，包括島狀和眶額皮質，其中形成特定食物的感官表徵⁽⁵⁶^-⁶²⁾。這種感覺知覺或表徵導致主觀愉悅產生的確切神經通路尚不清楚。人體受試者的神經影像學研究表明，通過主觀評分測量的快感是在眶額和可能島狀皮層的部分內計算的。⁽⁵⁵^, ⁶³⁾.

表示吃飯動機的神經系統

食品廣告的最終目標是誘使個人購買特定食品並迷上它。這個目標可以與藥物和酒精成癮中發生的事情聯繫起來，並且類似的神經機制被牽連也就不足為奇了。雖然“喜歡”品牌食品似乎是必要的，但“想要”它併購買它對於成功營銷更為重要。根據食物獎勵中的喜好/缺乏區別，可能“想要”不喜歡的東西⁽⁶⁴⁾。貝里奇認為缺乏“獎勵顯著性或通常由獎勵相關線索引發的獎勵動機”⁽³⁶⁾。中腦邊緣多巴胺系統具有從腹側被蓋區域到伏隔核，前額葉皮質，杏仁核和海馬的投射，似乎是想要的關鍵神經基質（圖 1）。從腹側被蓋區突出到腹側紋狀體伏隔核的多巴胺神經元的階段性活動參與攝食行為的準備（食慾）階段的決策過程。⁽⁶⁵^, ⁶⁶⁾。此外，當實際食用可食用的食物如蔗糖時，伏隔核中會出現持續的甜味依賴性增加和多巴胺水平的周轉。⁽⁶⁷^-⁶⁹⁾。因此，伏隔核中的多巴胺信號傳導似乎在攝食回顧的食慾和消耗階段中起作用。因此，伏隔核是神經環的一部分，包括外側下丘腦和腹側被蓋區，食慾素神經元起著關鍵作用。⁽²⁸^, ⁷⁰^-⁷⁴⁾。如前所述，該循環似乎對於從下丘腦外側傳遞代謝狀態信號並因此將激勵顯著性歸因於目標物體是重要的。

吃和'自由意志'

在人類受試者中，也需要更有意識的水平，Berridge將其描述為“對普通意義上的想要的宣稱目標的認知慾望”⁽³⁶⁾。除了中腦邊緣多巴胺系統外，還可能涉及許多皮層區域，如背外側前額葉皮層和決策系統的其他組成部分。⁽⁷⁵⁾。最終，可以有意識地決定吃食物或禁食食物。雖然這似乎取決於每個人的“自由意志”，但即使是明顯有意識的決定也可能具有潛意識的成分。這在人類受試者的神經影像學研究中得到證實，該研究旨在解釋他們達到意識之前和之後的決策結果⁽⁷⁶⁾。值得注意的是，當受試者的決定達到有意識的意識時，它已經受到外側和內側額極無意識（意識）大腦活動以及前扣帶回皮質和前神經的影響長達10 s。⁽⁷⁶⁾。在具有前額葉病變的患者的研究中顯示了前額活動對於在賭博任務中有利地選擇是必要的⁽⁷⁷⁾。在他們意識到哪種策略效果最佳之前，正常受試者開始有利地選擇，並且在他們明確知道這是一種危險的選擇之前，他們表現出預期的皮膚電導反應。相比之下，前額葉患者繼續做出不利的選擇，並且從未表現出預期的自主反應⁽⁷⁷⁾。這些發現強烈表明潛意識神經活動可以在有意識的顯性知識之前引導攝入行為。用於逃避意識的行為和自主控制的神經通路尚不清楚。儘管如此，從各種前額皮質區域的路徑，特別是從杏仁核到中腦區域（包括導水管周圍灰質），腦乾和脊髓的特別強的下行路徑，已知是存在於意識範圍之外的情緒運動系統的一部分。控制⁽⁷⁸^-⁸⁰⁾ (圖 1）。有趣的是，邊緣系統的許多區域，包括皮層，對自主神經節前神經元有直接的單突觸輸入⁽⁸¹⁾，為潛意識調節參與代謝過程的外周器官提供了一條途徑（圖 1).

食物攝入和藥物成癮的神經通路的重疊

^{基於對肥胖者和可卡因成癮者背側紋狀體內多巴胺受體 2可用性}均降低的觀察^（⁸²^），引發了關於食物成癮和藥物成癮之間相似性的激烈^討論^（^83-92^）。

由於反复暴露於濫用藥物會導致神經適應性變化導致獎勵閾值升高（耐受性導致獎勵減少），從而加速藥物攝入⁽⁹³^-⁹⁸⁾，可以通過反復接觸成癮性食物來預測類似的神經和行為變化。例如，已知重複的蔗糖進入上調多巴胺釋放⁽⁹⁹⁾ 和多巴胺轉運蛋白表達⁽¹⁰⁰⁾，以及改變伏核中多巴胺D1和D2受體的可用性⁽⁹⁹^, ¹⁰¹⁾。這些變化可能是觀察到的蔗糖結合升高，對苯丙胺誘導的運動活動的交叉敏化，戒斷症狀，如焦慮和抑鬱增加的原因。⁽⁹⁹⁾ 和正常食物的增強效果降低⁽¹⁰²⁾.

在Wistar大鼠中暴露於可口的食堂飲食導致持續超過40 d的過度吞嚥，並且側向下丘腦電刺激自我刺激閾值與體重增加平行增加⁽¹⁰³⁾。先前在上癮的大鼠中觀察到類似的獎勵系統的不敏感性，即自我靜脈注射可卡因或海洛因⁽⁹³^, ⁹⁴⁾。多巴胺D2受體在背側紋狀體中的表達顯著降低，與獎勵閾值的惡化平行⁽¹⁰³⁾，達到可卡因成癮大鼠的水平⁽¹⁰⁴⁾。有趣的是，在14 d禁食美味飲食後，獎勵閾值沒有正常化，即使大鼠是低能量的並且丟失了大約10％體重⁽¹⁰³⁾。這與從可卡因自我管理中棄權的大鼠的獎勵閾值的相對快速（約48 h）標準化形成對比。⁽⁹⁴⁾，並且可能表明飲食中高脂肪含量引起的不可逆變化（見下一節）。鑑於可卡因成癮者和肥胖人類受試者在背側紋狀體中表現出低D2受體可用性的觀察結果⁽¹⁰⁵⁾，由於反复食用可口食物而導致的多巴胺可塑性可能與反复食用濫用藥物時所發生的相似。另一方面，沒有令人信服的證據表明依賴高脂肪食物的發展⁽¹⁰⁶^, ¹⁰⁷⁾雖然間歇性獲取玉米油可以刺激伏核中的多巴胺釋放⁽¹⁰⁸⁾.

現代食品：從能量密集到有毒

越來越多的囓齒動物研究證據表明，高脂肪飲食不僅會因提供額外能量而對能量平衡造成壓力，還會造成腦損傷。負責嚴格調節能量平衡的大腦區域－下視丘，似乎會因攝取高脂肪食物而受到損害^（^109-115^{）。 Ryan等人近期回顧了高脂飲食如何透過一系列複雜的分子變化損害瘦素和胰島素訊號傳導，而}^這些訊號傳導對於體重調節和葡萄糖^穩態至關重要^（¹¹⁶^）。

使用脂肪酸給藥或阻斷脂肪酸誘導的大腦炎症的實驗觀察表明短時間的脂肪餵養⁽¹¹⁵^, ¹¹⁷⁾ 甚至還有一頓高脂肪餐⁽¹¹⁸^, ¹¹⁹⁾ 足以迅速造成下丘腦損傷，並損害正常的下丘腦營養和能量平衡功能。更糟糕的情況是，胎兒暴露於小鼠大壩的高脂飲食顯然足以引起下丘腦功能障礙⁽¹²⁰⁾。因此，促炎信號不再被視為肥胖狀態的結果，但似乎是高脂肪飲食誘導的肥胖的第一個致病步驟之一。唯一令人鼓舞的消息是，直接注入小鼠大腦的不飽和脂肪酸幾乎可以完全逆轉下丘腦炎症，並且通過食用富含飽和脂肪的高脂飲食誘導的8週肥胖⁽¹²¹⁾。因此，特定飽和脂肪可能會對大腦造成這些使人衰弱的效果⁽¹²²⁾.

除了對下丘腦的直接有害影響外，高脂肪飲食似乎也會擾亂腸道正常的飽腹感。高脂肪飲食可通過增加粘膜通透性和Toll樣受體來刺激炎症信號傳導，這些受體在變得過度肥胖和肥胖的大鼠中，但在耐藥的大鼠中不會⁽¹²³⁾。它看起來越來越像一種明顯的可能性，通過刺激先天免疫反應炎症小體，腸道微生物群的組成發生變化，是腸道的起源，最終是全身和腦部炎症⁽¹²⁴^-¹²⁷⁾; 並看到哈里斯最近的評論等.⁽¹²⁸⁾。由於微生物群可以在受試者之間轉移，因此導致的肥胖和脂肪肝疾病甚至可以被視為傳染病⁽¹²⁹⁾。在高脂肪飲食肥胖大鼠和小鼠中，迷走神經傳入化學和機械傳感器與大腦相通的敏感性也降低了⁽¹³⁰^-¹³⁵⁾.

前面討論的這些新發現提出了許多新問題。很難相信吃一頓富含脂肪的膳食應該開始一連串的事件，最終導致肥胖，糖尿病和癡呆症。為什麼要吃提供有價值的能量並防止飢餓的常量營養素脂肪有這種明確的適應不良後果？僅吃一種“禁果”不太可能是一種營養罪，並且在大腦中通過藥理學操作獲得的急性效應是否模仿真實的生理機制仍有待觀察。此外，尚不清楚這種急性效應是否發生在人類受試者中。如果確實發生這種情況，那麼通過提供一種機制來利用營養豐富的稀有時刻，富含脂肪的膳食對下丘腦營養素感知的嚴重麻木可能是適應性的。

高脂飲食的慢性影響更難以忽視，儘管它們似乎與急性影響一樣具有適應不良性。為什麼鼠標不迴避顯然使它生病的高脂食物？ “身體的智慧”發生了什麼？動物和人如何進化出精細的味覺和快速學習機制來避免有毒食物，但它們卻容易被有毒脂肪所愚弄？

現代環境：燃燒能源的機會減少

這篇綜述幾乎完全聚焦於能量攝入，但顯然現代環境也會以多種方式影響能量消耗。儘管我們開始了解現代社會食物攝取的神經生物學機制，但我們對體力活動和運動的神經生物學控制以及構成能量平衡調節的整合過程仍然幾乎一無所知^（¹³⁶^）。原因之一可能是我們對荷爾蒙（或神經）間器官通訊的理解有限。雖然我們對腸-腦和脂肪組織-腦訊號傳導了解頗多，但我們對運動肌肉與大腦及其他器官之間的通訊幾乎一無所知。直到最近，人們才發現了肌肉來源的激素鳶尾素，它似乎能誘導白色脂肪組織褐變^（¹³⁷^）。這種荷爾蒙是否也能對調節能量平衡的大腦系統發出訊號，值得我們進一步探究。

結論

顯然，食慾和食物攝入受到來自體內和環境的信號的影響，後者通過新建立的神經營銷領域被食品工業所利用。雖然這些技術同樣有助於刺激健康食品的攝入，但是沒有為此目標付出太多努力。影響食物攝入的環境信號幾乎完全與參與認知，情緒，動機和決策的皮質類似物大腦區域相互作用。這些系統儘管通過代謝信號以自下而上的方式進行調節，但可以對食物攝入和能量平衡調節施加強烈且壓倒性的自上而下的控制，正如在完全沒有營養需求的情況下進食所證明的那樣。然而，大多數這些自上而下控制的示範只是以急劇的方式起作用，並且需要更多的長期研究來證明對體重的持久影響。最後，需要更好地確定將皮質類似物功能與涉及控制食物攝入和能量平衡的下丘腦和腦乾結構聯繫起來的神經通路。具體而言，應進一步研究行為行為和自主控制的有意識和潛意識決定因素的各自貢獻。

致謝

我要感謝Katie Bailey的編輯幫助以及Christopher Morrison，HeikeMünzberg和Brenda Richards對本手稿早期草稿的寶貴意見。這項工作得到了美國國立衛生研究院DK047348和DK0871082的支持。作者聲明沒有利益衝突。

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