垃圾食品如何影响青少年机体大脑的发育？

2019年12月20日 讯 /生物谷BIOON/ --如今，肥胖在全球范围内不断流行，尤其是儿童和青少年，仅2019年全球就有超过1.5亿肥胖儿童，这些儿童患心脏病、癌症和2型糖尿病的风险都会增加。患有肥胖症的青少年在成年后仍然有可能变得肥胖，如果这种趋势持续下去，截止到2040年，40岁的成年人中有70%的人群可能处于超重或肥胖状态。

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笔者是一名神经系统研究者，其主要研究饮食如何改变大脑健康，基于当前不健康饮食的现状，笔者就想通过研究阐明不健康饮食是如何影响机体大脑健康的，同时他们还想阐明为何现在的年轻人会如此轻易地患上肥胖症。

青少年是卡路里含量较高的“垃圾”食品的主要消费群体，在青春期，很多儿童会表现出贪得无厌的胃口，因为快速成长需要大量的能量；在一定程度上，新陈代谢的加快和生长剧增会有效抑制机体肥胖，但过量摄入高热量的垃圾食物和久坐不动的生活方式可能会抵消机体快速新陈代谢所产生的保护效应。

青少年的大脑是脆弱的

青少年时期是机体大脑发育的关键阶段，而且青春期会与一种新发现的社会自主性和自主选择个人食物的能力不谋而合；在青春期，不同的大脑区域和单个神经元之间的联系会得到完善和加强，由于大脑中神经可塑性水平的提高，青春期机体的大脑往往具有一定的延展性。这就意味着，大脑非常容易受到包括饮食在内的环境的塑造和重塑过程，反过来，当发育完成后，这些改变就会变得“故步自封”；因此，青春期机体的大脑会很容易被饮食诱导的改变所影响，而这些变化也可能会持续一生时间。

想要抵制垃圾食品 很难！

神经科学家们使用功能性大脑成像技术来分析大脑对特定事件所产生的反应和改变，大脑扫描结果显示，作为行为控制和决策制定的关键大脑区域，前额叶皮层直到20岁出头才会变得完全成熟。

前额叶皮层能够控制由环境事件所诱发的冲动，对于青少年而言，抵制吃一整袋糖果或买垃圾食品非常困难。

对回报的贪婪追求

与未成熟的前额叶皮层相比，大脑的奖惩系统（中脑皮质多巴胺系统）往往会在更早的年轻就会完全发育成熟。青少年特别喜欢得到奖励，包括甜味和高卡路里的食物，这是由于青少年大脑中多巴胺受体数量的增加所致，因此其奖励感会被扩大，对奖励系统的频繁刺激将会导致机体产生持久的大脑适用性。

在青春期，这些改变可能会导致大脑中化学物质平衡的长期变化。总而言之，青少年的大脑渴望得到奖励，因此其行为控制能力就会减弱，并且很容易受到机体经历的重塑；这主要表现为抵御奖励行为的能力发生降低，因此，青少年往往更喜欢摄入那些容易获得并立即能让他们感到满足的食物，这就不足为奇了，即使面对相反的健康建议也是如此，那么持久的大脑后果是什么呢？

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经颅磁刺激

功能成像研究结果能够显示在完成任务或查看食物图像时的大脑活动，相比正常体重的青少年而言，肥胖青少年机体处理食物奖励的大脑回路往往更为活跃；有趣的是，其前额叶皮层区域的活性较低，这就表明，肥胖既会增强奖惩系统的激活也会降低中枢区域的大脑活性，而这些活动可能会超出机体进食的欲望。

重要的是，对青少年成功减肥能够恢复其前额叶皮层区域的活性，这或许就能提供关键的知识，即前额叶皮层是大脑控制食物摄入的关键区域，饮食干预会增加自我控制作用的大脑区域的活性；经颅磁刺激（TMS）是科学家们改变前额叶皮层大脑活性的一种方式，其能够改变对饮食行为的抑制控制，而反复使用经颅磁刺激或能作为一种新型疗法来恢复大脑对饮食的认知控制，从而就能帮助长期减肥。

运动会增强大脑可塑性

青春期摄入过量的垃圾食物可能会改变大脑的发育，从而导致长期不良的饮食习惯，但就好像肌肉一样，我们可以通过锻炼来提高大脑的“意志力”。在青春期增强大脑的可塑性意味着，年轻人的思想可能更容易接受生活方式的改变，而体育锻炼会增强大脑的可塑性，帮助养成良好的健康习惯，而肥胖改变大脑的凡是或许也能帮助研究人员开发出识别和早期干预的措施。

功能性的大脑成像或能提供一种新的信息，帮助临床医生更好地识别出有风险的人群，并追踪个体在营养和生活方式干预期间机体大脑所产生的变化；更重要的是，经颅磁刺激或许也能作为一种新型疗法来改善年轻人群机体大脑的重新校准，以预防这种持续的变化进入到成年期。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

【1】Tackling obesity in Canada： Childhood obesity and excess weight rates in Canada

【2】Why does childhood overweight and obesity matter？

【3】Are teenage brains really different from adult brains？

【4】WHAT IS NEUROPLASTICITY？

【5】What Is Dopamine？

【6】Eric Stice，Sonja Yokum. Gain in Body Fat Is Associated with Increased Striatal Response to Palatable Food Cues， whereas Body Fat Stability Is Associated with Decreased Striatal Response， Journal of Neuroscience 29 June 2016， 36 (26) 6949-6956；doi：10.1523/JNEUROSCI.4365-15.2016

【7】Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in Obesity

【8】Brain gains–How exercise improves your brain

【9】How junk food shapes the developing teenage brain

by Amy Reichelt， The Conversation