作者丨未玖
多加一點糖就能使我們想吃任何東西，從餅乾到調味品，再到加奶油的咖啡。
但是它的甜蜜並不能完全解釋我們的食慾。
相反，新的研究表明，這種神奇的分子有一個通往大腦的後通道。
像其他甜食一樣，糖會在舌頭上觸發特殊的味蕾，但這也開啟了一條完全獨立的始於腸道的神經通路，北京時間2020年4月15日23時，霍華德·休斯醫學研究所研究員Charles Zuker團隊將該發現發表在《自然》雜誌上。
研究組在小鼠身上進行的實驗表明，在腸道中，預示著糖到達的信號傳到大腦，並在那產生更多的食慾。
這種腸-腦通路似乎很挑剔，僅對糖分子反應，而對人造甜味劑不反應。
圖1 糖激活腸-腦軸
科學家已經知道糖對大腦具有獨特的控制作用。例如，2008年的一項研究表明，失去甜味味覺的小鼠仍然更喜歡糖。
Zuker團隊發現了一種糖感應途徑，這有助於解釋為什麼糖分很特別，並指出了我們可以抑制嗜甜慾望的方法。
“我們需要將甜和糖的概念分開，”哥倫比亞大學的神經科學家Zuker說，“甜是喜歡，糖是需要。這項新工作揭示了糖偏好的神經基礎。”
甜食
“糖”這個字包羅萬象，涵蓋了我們身體用作燃料的多種物質。
吃糖會激活大腦的獎勵系統，使人和小鼠都感覺良好。
然而，在一個精製糖豐富的世界中，這種根深蒂固的食慾可能會失控。
美國人的年均糖攝入量已從19世紀末的不到10磅猛增到今天的100磅以上。
但這種增長是有代價的：研究已將過量的糖攝入與許多健康問題聯繫起來，包括肥胖症和2型糖尿病。
此前，Zuker的研究表明糖和人造甜味劑開啟了相同的味覺系統。
一旦進入口腔，這些分子就會激活味蕾上的甜味受體，引發信號，傳遞至大腦處理甜味的部分。
但糖影響行為的方式與人造甜味劑有所不同。
Zuker團隊進行了一項測試，將糖與甜味劑安賽蜜進行比較，安賽蜜主要用於無糖汽水、糖衣和其他產品中。
研究組給小鼠喝加甜味劑或加糖的水，起初它們都喝，但兩天後幾乎只喝糖水。
Zuker說：“我們認為，這種動物攝入糖而非甜味劑的不可抑制的動機可能具有神經基礎。”
糖迴路
通過觀察齧齒動物攝入糖或人造甜味劑或水時的大腦活動，研究人員首次確定了僅對糖有反應的大腦區域：尾端孤束核（cNST）。
cNST位於腦幹中，與小鼠處理味覺的地方不同，是有關人體狀態信息的中樞。
研究組確定，通向cNST的路徑始於腸壁。在那裡，傳感器分子發出信號，通過迷走神經傳遞，提供了從腸道到大腦的直接信息。
圖2 迷走神經節神經元將糖信號傳遞到大腦
這種腸-腦回路傾向糖的一種形式：葡萄糖和類似的分子。
它忽略了人造甜味劑，也許這可以解釋為什麼這些添加劑似乎不如糖有吸引力。
它還忽略了其他一些類型的糖，尤其是水果中的果糖。葡萄糖是所有生物的能量來源。
圖3 腸-腦軸成像
研究的主要作者Hwei Ee Tan和Alexander Sisti是Zuker實驗室的研究生，他們說，這可以解釋為什麼系統對這種分子的特異性會進化。
此前，科學家推測，糖的能量含量（即卡路里）解釋了它的吸引力，因為許多人造甜味劑都缺乏卡路里。
然而，Zuker的研究表明情況並非如此，因為不含卡路里的類葡萄糖分子也可以激活腸-腦的糖感應途徑。
為了更好地理解大腦對糖的強烈偏愛是如何形成的，Zuker團隊正在研究這種腸-腦糖循環與其他大腦系統之間的聯繫，例如涉及獎勵、進食和情感的系統。
圖4 糖反應性cNST神經元的激活賦予新偏好
儘管他的研究是在小鼠中進行的，但Zuker認為，人體中存在著本質上相同的葡萄糖感應途徑。
“發現這個迴路有助於解釋糖是如何直接影響我們的大腦以促進食慾的。”他說，“這也暴露了新的潛在靶標和戰略機會，有助於抑制我們的嗜糖慾望。”
論文信息：
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2199-7
