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加州大学旧金山分校（UCSF）的科学家们可能已经揭开了人类饮食演变中一个长期谜团的重要答案。他们的最新研究揭示了一条此前鲜为人知的、连接消化系统与大脑的多巴胺通路，这有助于解释我们是如何通过重复体验，逐渐对某些原本并不喜欢的风味（例如苦咖啡）产生喜爱的。

多巴胺是一种参与动机、奖赏和学习的化学信使。长期以来，研究人员一直已知它能帮助大脑识别值得重复的体验。然而，绝大多数研究都集中在那些在遇到奖赏性事物（如看到最喜欢的饭菜）后几秒钟内出现的快速多巴胺信号上。

这项于11月4日发表在《Nature》杂志上的新研究，则考察了一个不同的系统。这条较慢的通路对来自体内的信息作出反应，使大脑能够在食物被消耗之后，学习并评估食物带来的益处。

“我们已经证明，正是这种慢多巴胺系统驱动着我们随着时间推移学会喜欢某些食物，并且我们能够观察到这一过程发生的时间和地点，”该研究的资深作者、UCSF生理学教授 Zachary Knight 博士说道。

这些发现为“最初令人不快的风味如何逐渐变得令人愉快”提供了一种可能的解释。Knight 解释说，一旦大脑将咖啡的味道与咖啡因的刺激效果联系起来，“那咖啡尝起来就会好喝得多。”

肠道如何向大脑发送奖赏信号

数十年来，科学家们一直在研究多巴胺及其对行为的影响。其熟悉、快速起效的信号能帮助我们把握奖赏的机会。但多巴胺也以较慢的时间尺度运作，这一系统此前受到的关注要少得多。

根据 Knight 的说法，这种较慢的过程很大程度上是在我们的无意识中展开的。

当食物进入消化道时，专门的感受器会检测营养物质，包括糖和脂肪。关于这些营养物质的信息会传向大脑，并在那里产生一种逐渐发展并持续数分钟的多巴胺反应。

为了研究这一过程，Knight 与时任研究生的 James Grove 博士合作。他们将营养物质直接引入小鼠胃中，同时监测全脑的多巴胺活动。

研究人员使用糖水或类似于奶昔的液体。将这些物质直接输送进胃里，使他们能够将营养物质的生理效应与品尝食物的体验区分开来。

结果显示，在一个名为前基底外侧杏仁核（anterior basolateral amygdala，简称 BLA）的特定大脑区域中，存在着强大且持久的多巴胺反应。

杏仁核参与情绪处理和学习，包括在体验与其后果之间建立联系。科学家们此前已知多巴胺会在这个特定区域释放，但其具体目的仍不清楚。

“我们可以看到这种多巴胺是不同系统的一部分，并开始理解它的作用，”Knight 说。

科学家发现改变食物偏好的脑回路

发现多巴胺信号仅仅是个开始。研究人员接下来希望确定它是否真的会影响动物学习偏好不同风味的行为。

他们首先阻断了小鼠体内新发现的通路。动物们继续正常进食，这表明该通路的破坏并未阻止它们摄取食物。然而，它们失去了学习“将不熟悉的风味与卡路里摄入联系起来”的能力。

随后，研究团队进行了相反的实验。

在小鼠品尝了一种不含卡路里的风味物质后，研究人员人工激活了 BLA 中的多巴胺纤维。值得注意的是，尽管该风味没有提供任何营养奖赏，但动物们仍然对该风味产生了偏好。

从效果上看，刺激这一通路重现了营养物质通常会产生的学习信号。

综合来看，这些实验表明，这个多巴胺系统在教导大脑哪些风味预示着有益的营养效应方面，发挥着至关重要的作用。

左脑中的惊人发现

研究人员还寻找了人类体内发生类似过程的证据。Knight 的合作者进行的脑成像研究揭示了一个惊人相似的模式。

耶鲁大学的心理学家 Dana Small 博士重新分析了一项早期正电子发射断层扫描（PET）研究的数据，该研究涉及 13 名男性。参与者当时分别饮用了奶昔或不含卡路里的饮料。

她的分析发现，在营养物质输送后释放的多巴胺，特别集中在左侧 BLA。

由 Marc Tittgemeyer 博士及其同事领导的一项独立研究提供了更多的证据。通过使用功能性磁共振成像（fMRI，该技术可测量与血流量相关的大脑活动变化），研究人员检查了 38 名成年人在摄入葡萄糖（一种单糖）后的反应。

他们在同一脑区观察到了增强的活动。

最意想不到的发现之一是，这种反应在大脑两侧半球的分布并不均匀。

在小鼠和人类中，营养物质在左侧 BLA 产生的多巴胺反应，显著强于右侧相应区域。

这种不对称性让 Knight 感到惊讶，因为负责诸如摄食等基本功能的脑网络通常被认为是以相对对称的方式运作的。

为什么左侧会发挥如此突出的作用仍未得到解答。Knight 的实验室目前正在深入研究导致这种异常差异的原因。

这一发现能否帮助科学家改变食物渴望？

鉴别出这条通路，使研究人员能够更清晰地了解消化系统如何影响大脑对食物的后天反应。这也提出了一个引人入胜的可能性：科学家最终能否利用这些知识来改变人们对食物的喜好？

其中一个受关注的领域涉及 GLP-1 药物，这是一类模拟肠道自然释放激素的药物。这些药物可以显著改变食欲和饮食行为。

Knight 的团队在这项新研究中并未调查 GLP-1 药物，因此它们是否会影响研究所鉴定的多巴胺通路目前尚不得知。

尽管如此，Knight 提出，这些药物产生某些效果的一个可能解释，或许涉及减少营养物质到达消化系统时产生的多巴胺信号。如果发生这种情况，由于大脑接受到较弱的信号来强化食物风味，食物带来的奖赏效应可能会逐渐降低。

目前，这仍然是一个假说，而非这些药物已被证实的效果。

更广泛的意义超越了饥饿感与饱腹感的范畴。许多改变饮食行为的方法主要集中在减少食欲或增加餐后饱腹感上。新绘制的通路表明，大脑学习食物偏好的过程最终可能会成为另一个干预靶点。

通过影响大脑将风味与其后果联系起来的方式，未来的疗法某天或许能够帮助人们建立不同的饮食偏好，而不仅仅是让他们感到不那么饥饿。

“通过理解肠道营养检测与大脑学习之间的各个步骤，我们有可能对其进行微调，从而微妙地改变我们对不同食物的偏好，”Knight 表示。

这项发现为我们的口味为何会随着时间改变提供了新的视角。从学会享受苦咖啡到对高热量食物产生偏好，我们喜爱吃什么，部分可能取决于肠道和大脑之间在第一口咬下很久之后仍在继续的“无声对话”。

这项研究得到了美国国立卫生研究院（资助号 R01-DK106399、R01-DK138127、R01-NS116626、R01-DK145100 和 F31-NS120468）的支持。