第 468 期

健康知識
睡眠不足會增加腦部對食物敏感度的活性
Sleep restriction increases activation of brain regions sensitive to food stimuli

流行病學研究發現，美國成年人的肥胖盛行率與其睡眠不足有關，一些臨床研究也提出睡眠不足會影響與食慾相關的荷爾蒙。肥胖與人體的正能量（攝取的熱量大於消耗的熱量）平衡有關，而此能量平衡是由從身體傳達訊息至腦部的荷爾蒙系統所調控，進而影響能量攝取與消耗，這些荷爾蒙包括胰島素、瘦身素（leptin）、飢餓素（ghrelin）。睡眠不足時，會影響能量平衡的荷爾蒙，導致飢餓素偏高而瘦身素降低。一些研究指出，當腦神經對食物的反應增加時，食物攝取量也會隨著增加。因此，控制食慾的腦神經區域應會受食物刺激（food stimulus）而有所反應。近期的American Journal of Clinical Nutrition中一項由哥倫比亞大學進行的研究，利用功能性核磁共振造影（fMRI）觀察腦部區域在睡眠充足與不足時，在食物刺激下的活動量，試圖找出在睡眠不足情況下，大腦相對應區域受食物刺激的影響。

26位年齡介於30至45歲、右撇子、BMI值介於22-26且至少維持體重3個月的受試者參與此二段式交叉型研究，每一階段為期6日。第一階段中，隨機分配受試者至睡眠受限組（每晚4小時）或習慣性睡眠組（每晚9小時）。受試者前4天接受熱量控制飲食，第5天可隨意進食，且受試期間可隨意運動。並在經過一晚的禁食後，在第6天觀看食物圖像及非食物圖像時，接受fMRI攝影。2組受試者必須經過3個星期的沖洗期（washout period）後，互換組別並進入第二階段；女性受試者在第二階段的月經週期應與第一階段相同。此2階段試驗起始的時間相隔4週，乃是為確保女性受試者在不同階段的月經時間相同。

fMRI攝影結果顯示，當觀看食物圖像時，睡眠受限組和習慣性睡眠組的腦神經活動量都增加。尤其在睡眠不足的情況下，受試者的額葉眼眶面皮質（orbitofrontal cortex, OFC）、腦島（insula）及基底核（basal ganglia）區域的腦神經活動量更是大幅增加，而這些區域與激勵、食物滿足感、認知過程、決策及自我控制有關。實驗結果顯示，睡眠不足與肥胖的關聯性可能與受食物刺激的神經元活性改變有關，這些因睡眠不足的改變會影響食慾及激勵的腦部區域而增加食物攝取的傾向；這些行為加上食物容易取得，會促進體重增加。因此，在睡眠不足情況下受到食物刺激所產生的腦神經元活性改變，為腦部調控能量平衡機制的前驅。

研究團隊認為，雖然受試者男女皆有，但由於受試者樣本數過少，因此無法分析腦活動量在睡眠不足時是否有性別上的差異；另研究中也並未區別高熱量與低熱量食物在視覺上對腦部活動的影響。此外，有研究指出體重正常者與體重過重者的腦部反應對於飽足感與食物圖象不同，睡眠不足對兩者是否會加強或減弱此現象還需更進一步的研究。

參考資料：
Marie-Pierre St-Onge, Andrew McReynolds, Zalak B Trivedi, Amy L Roberts, Melissay Sy, Joy Hirsch. Sleep restriction leads to increased activation of brain regions sensitive to food stimuli. American Journal of Clinical Nutrition. 2012. Doi:10.3945/ajcn,111.027383.
《文：編輯中心張喬菀；圖：陳筱蕾繪製》