在飽食與犯困之間
汪華志 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院，研究生
徐楠杰 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員，松江研究院雙聘PI
日常生活中，大家都喜歡品嘗美食以解口舌腹之欲。然而我們的胃腸容量非常有限，一旦吃飽之后大腦還總會不同程度地犯困，這種感覺可就不太美妙了。
人體為什么要在吃飽后使大腦犯困？對于這個現(xiàn)象，一個常見的解釋是：人吃完飯后，腸胃功能活動顯著加強(qiáng)，血流量隨之增加；而與之相應(yīng),大腦的血流量開始減少，繼而供氧量下降，所以會產(chǎn)生困倦的感覺。這種說法聽起來很有道理，可是并沒有得到科學(xué)研究證據(jù)的支持。大量證據(jù)表明，飯后大腦的血流量不僅沒減少，反而還會增加！那到底是什么因素導(dǎo)致了餐后犯困呢？
圖1.餐后大腦的供氧
激素，原來是你
現(xiàn)在，受到廣泛認(rèn)可的解釋是，激素的作用是造成飽食后犯困的原因。早在1980年，就有研究指出，血液中膽囊收縮素（Cholecystokinin）濃度的提高會導(dǎo)致大鼠睡眠時間的延長。1997年，圣馬泰奧醫(yī)學(xué)中心及斯坦福大學(xué)的研究人員招募了18名健康的志愿者（9名男性和9名女性），發(fā)現(xiàn)飯后2-3小時內(nèi)，受試者血液中膽囊收縮素的濃度明顯上升，睡意也明顯加強(qiáng)。
餐后犯困和大腦食欲素（Orexin）的水平也有關(guān)系。食欲素也叫下丘腦泌素（Hypocretin），是下丘腦分泌的一類激素。進(jìn)食能夠引起身體血糖的升高，同時抑制食欲素的分泌。而食欲素含量降低就會導(dǎo)致人體容易發(fā)生困倦。2011年，英國劍橋大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)鼠吃下高糖食物后，血糖濃度上升，食欲素的分泌量大大減少，實(shí)驗(yàn)鼠容易進(jìn)入睡眠。而如果給小鼠喂食含有較多蛋白質(zhì)的食物，則會促進(jìn)食欲素的分泌，實(shí)驗(yàn)鼠就會保持清醒狀態(tài)。研究人員丹尼斯·布爾達(dá)科夫說：“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)說明我們也許可以通過選擇食物來幫助自己入睡或保持清醒，比如需要保持清醒時，就不要在面包上涂抹果醬了，吃一些雞蛋是不錯的選擇。”
除了上述兩種激素之外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)胰島素（Insulin）和犯困也密切相關(guān)。胰島素是由胰臟內(nèi)的胰島β細(xì)胞受內(nèi)源性或外源性物質(zhì)如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等刺激而分泌的一種蛋白質(zhì)激素，是人體內(nèi)唯一降低血糖的激素。有關(guān)胰島素本身對睡眠的影響其實(shí)尚無詳細(xì)的研究，一般認(rèn)為胰島素對睡眠沒有直接作用，但是可以通過影響血糖對睡眠產(chǎn)生間接影響。飯后食物中的葡萄糖被人體吸收導(dǎo)致血糖上升，胰島素就會分泌出來幫助降低血糖；胰島素還會促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，使人體中的色氨酸含量增多，于是腦內(nèi)就會形合成5-羥色胺，5-羥色胺可進(jìn)一步形成褪黑素，從而讓大腦產(chǎn)生睡意。
圖2.餐后激素的調(diào)節(jié)（修改自發(fā)表文獻(xiàn)）
這樣看來，膽囊收縮素、食欲素和胰島素等激素的作用導(dǎo)致了餐后的犯困現(xiàn)象。那么從功能的角度，這些激素為什么要使大腦犯困呢？科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，餐后犯困的這一現(xiàn)象其實(shí)是出于保障大腦重要功能的需要。這是大腦和胃腸的活動在互動中形成的一種反應(yīng)機(jī)制，具有生理功能上的深刻意義。在危機(jī)四伏的險惡環(huán)境中，動物的清醒和睡眠狀態(tài)直接關(guān)系到個體的生存，選擇何時入睡不僅蘊(yùn)含生理學(xué)的機(jī)制，而且在進(jìn)化上也是一個有趣的問題。
困，有困的道理
飽食后犯困會使身體反應(yīng)遲緩，在有天敵的環(huán)境中這會增加危險，可是這種調(diào)節(jié)機(jī)制既然在進(jìn)化的過程中得以保留，自有其道理。美國斯坦福大學(xué)的研究者發(fā)現(xiàn)，食物的消化是一項(xiàng)需要集中能量和精力去進(jìn)行的代謝功能，而吃飽后的困倦的產(chǎn)生可以通過抑制大腦對外部刺激的感知覺而加強(qiáng)消化功能。進(jìn)食時，食物會刺激人體的迷走神經(jīng)，一方面加強(qiáng)了胃腸的消化活動、促進(jìn)吸收營養(yǎng)物質(zhì)以儲存能量，另一方面會使人體的血壓下降、心率減慢、體溫降低和呼吸減慢，有利于于人體進(jìn)入睡眠。困倦能夠促使身體的活躍度下降，能量消耗減少，有利于能量的貯存。之后身體再進(jìn)行需要消耗能量的行為，比如尋找食物時，就有更多可以利用的能量，這樣能夠大大提高在野外環(huán)境中捕食等行為的成功率。
困倦除了保存能量，緩解身體疲勞外，其引發(fā)的睡眠還有另外一個更重要的功能。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人們在清醒時學(xué)到的東西和獲得的信息，會在睡眠時進(jìn)行重新整合，使記憶得到充分的鞏固。最新的研究表明，在給果蠅進(jìn)行記憶訓(xùn)練之后再把果蠅喂飽，果蠅對睡眠的需求量就會明顯增高。但是，如果讓記憶訓(xùn)練后的果蠅一直得不到睡眠，果蠅的記憶就不能得到鞏固。有趣的是，假如果蠅一直處于饑餓狀態(tài)，它們在記憶訓(xùn)練后就不會產(chǎn)生睡眠的需求。可見餐后犯困其實(shí)是大腦為了鞏固記憶而發(fā)出的一種內(nèi)在信號，通過督促睡眠以更好地利用所獲得的能量，從而達(dá)到維持記憶功能的目的。如果沒有獲得食物等充足的能量來鞏固記憶，就不會產(chǎn)生引發(fā)睡眠的信號。飽食和犯困之間的關(guān)系看似非常簡單，內(nèi)在原理卻如此復(fù)雜而奇妙!
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