南方周末記者 王江濤

當(dāng)能量攝入過(guò)多，超過(guò)了消耗，人就會(huì)變胖，這描述了肥胖的一個(gè)基本的機(jī)制。但最近《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上的一項(xiàng)研究指出，兒童時(shí)期大腦的能量消耗水平可能對(duì)一些人由瘦變胖起著重要的作用。

腦能耗巔峰

早在2014年，美國(guó)西北大學(xué)人類學(xué)家克里斯多夫·庫(kù)扎瓦（Christopher W. Kuzawa）根據(jù)正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）和核磁共振成像（MRI）等技術(shù)收集的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)人類身體生長(zhǎng)和大腦能量消耗在成長(zhǎng)早期存在著一個(gè)負(fù)相關(guān)的關(guān)系，即大腦能耗多，則身體長(zhǎng)得慢。

PET與核磁共振類似，是一種用于臨床檢查的影像技術(shù)，通過(guò)將某種生命代謝物質(zhì)注入人體內(nèi)，用圖像觀察它在體內(nèi)的代謝情況，通常觀察的是葡萄糖，因?yàn)槿梭w內(nèi)不同組織代謝情況不一樣，由此進(jìn)行區(qū)別，實(shí)際中應(yīng)用比較多的是去檢查腫瘤。

當(dāng)時(shí)，克里斯多夫·庫(kù)扎瓦對(duì)比了從剛出生的嬰兒到成年人等不同年齡階段的人，其大腦的葡萄糖消耗量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管剛出生的嬰兒，大腦占身體比重最大，但大腦葡萄糖消耗占比的人生巔峰并沒(méi)有發(fā)生在出生時(shí)，而是在兒童期，這時(shí)大腦所用的葡萄糖可以占到身體靜止時(shí)能量消耗的66%，以及每日能量總需求的43%。

這一比例遠(yuǎn)高于成年人，一般認(rèn)為占身體重量2%的大腦，其能量消耗可以占到人全部能耗的20%。維持腦力勞動(dòng)本身就是高耗能的過(guò)程，而兒童時(shí)期的大腦能耗比例達(dá)到了成人的2到3倍。也就是說(shuō)，這一時(shí)期，一個(gè)人攝入的能量主要被用于供給大腦發(fā)育了。

克里斯多夫·庫(kù)扎瓦由此提出了一個(gè)假設(shè)，一個(gè)人的肥胖是否有可能與大腦能量消耗情況相關(guān)呢？2019年7月，他綜合了兒童身體成分發(fā)展變化模式以及大腦結(jié)構(gòu)、遺傳方面的科學(xué)證據(jù)，在《美國(guó)科學(xué)院院刊》正式提出這項(xiàng)科學(xué)假設(shè)，將肥胖與大腦能耗這兩個(gè)情況聯(lián)系了起來(lái)。

變胖的轉(zhuǎn)折點(diǎn)

對(duì)兒童身體成分發(fā)展的研究表明，一個(gè)人的脂肪水平在出生時(shí)處于一個(gè)較高的水平，這種母體中自帶的脂肪可以用來(lái)供給出生后前幾個(gè)月的能量需求，但后面其意義逐漸下降，脂肪占身體的比重在嬰兒期就開(kāi)始下降，并在3歲之后童年的早期達(dá)到一個(gè)人體脂率的最低點(diǎn)，或者說(shuō)變胖轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）的情況來(lái)看，這就是一個(gè)V型曲線。

根據(jù)2015年法國(guó)一項(xiàng)研究所描述的BMI與年齡的關(guān)系，體脂率最低的這個(gè)轉(zhuǎn)折大概出現(xiàn)在3至8歲，存在個(gè)體差異，轉(zhuǎn)折點(diǎn)年齡偏早的人，比如說(shuō)4歲就開(kāi)始變胖的人，其往后的BMI水平會(huì)增長(zhǎng)得更快，而7歲才開(kāi)始反彈變胖的人，其日后的BMI水平增長(zhǎng)得就比較慢。這樣的話，那些更早達(dá)到變胖轉(zhuǎn)折點(diǎn)的人更可能將來(lái)變得肥胖，這成為判斷一個(gè)人成年后是否會(huì)肥胖的一個(gè)信號(hào)。

轉(zhuǎn)折點(diǎn)為什么會(huì)出現(xiàn)呢？多項(xiàng)大腦能量消耗的測(cè)量結(jié)果正是將目光聚焦到了童年早期那個(gè)高峰，這一特點(diǎn)與人類學(xué)中關(guān)于人類身體發(fā)育的說(shuō)法頗為一致。在自然界中，人類有著比其他哺乳類物種長(zhǎng)得多的發(fā)育時(shí)間，甚至比其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物也要明顯得長(zhǎng)。早在1990年代，科學(xué)家就將這一現(xiàn)象解釋為進(jìn)化的結(jié)果，覓食和飲食等方面的變化使人類在童年早期將大量能量勻出來(lái)給了大腦，以至于身體發(fā)育就慢了下來(lái)。這一過(guò)程直到青春期，那時(shí)身體會(huì)迎來(lái)快速成長(zhǎng)。

至于高能耗的大腦那段時(shí)間做了什么，兒童成長(zhǎng)的研究顯示，大約5至7歲期間，兒童差不多學(xué)會(huì)了管理自己的行為以及進(jìn)行抽象思考，也就是認(rèn)知能力達(dá)到了一定水平，這個(gè)時(shí)候通常具備了參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的能力。

也有證據(jù)從側(cè)面證明認(rèn)知能力的發(fā)展與肥胖可能存在著反向關(guān)系，這意味著過(guò)早經(jīng)過(guò)變胖轉(zhuǎn)折點(diǎn)的人認(rèn)知能力會(huì)因此更差。2018年，一項(xiàng)樣本量接近5000人的綜述研究發(fā)現(xiàn)，肥胖的人，他們的認(rèn)知靈活性、工作記憶、決策能力、語(yǔ)言流暢性等能力會(huì)傾向于更差。

通過(guò)核磁共振檢查大腦結(jié)構(gòu)，有很多直接證據(jù)表明，隨著體重的增加，大腦結(jié)構(gòu)會(huì)減小，比如大腦灰質(zhì)的減少。對(duì)肥胖基因結(jié)構(gòu)的分析同時(shí)顯示，這些可能具有遺傳基礎(chǔ)。由此，現(xiàn)有的科學(xué)證據(jù)表明，一個(gè)人大腦能量消耗減少的話，BMI可能會(huì)更高，也就是傾向于更胖。這些證據(jù)具有一致性。

干預(yù)兒童期肥胖

克里斯多夫·庫(kù)扎瓦認(rèn)為，從目前的證據(jù)看，可以通過(guò)早期教育來(lái)干預(yù)兒童的肥胖。比如在護(hù)理低齡兒童時(shí)，多開(kāi)展一些認(rèn)知刺激性活動(dòng)，增強(qiáng)大腦代謝，可能會(huì)降低肥胖的風(fēng)險(xiǎn)，比如提供一個(gè)豐富的語(yǔ)言環(huán)境和可以探索學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

不過(guò)需要注意的是，這項(xiàng)研究雖然利用大量科學(xué)證據(jù)將肥胖與大腦能量消耗這兩者聯(lián)系了起來(lái)，但是目前對(duì)其認(rèn)識(shí)尚淺，未來(lái)仍需要更多直接證據(jù)探索它們的關(guān)系。

其實(shí)不止是童年時(shí)埋下的肥胖的種子，包括大量遺傳證據(jù)所顯示的，一個(gè)人出生之前的情況影響也相當(dāng)大。從人們比較熟悉的因素來(lái)看，肥胖是因?yàn)楦邿崃渴澄锍缘枚?、體育運(yùn)動(dòng)少、久坐、睡眠不足、用藥不慎等。但雙胞胎等研究所揭示的，身體質(zhì)量指數(shù)的遺傳率可以達(dá)到40%至70%，也就是說(shuō)，雖然環(huán)境因素也會(huì)起作用，但相當(dāng)一部分人肥胖的命運(yùn)是與生俱來(lái)的。

2018年，《柳葉刀》雜志（The Lancet）的研究還指出，孕期也是關(guān)系下一代健康的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，父母所處的環(huán)境因素，包括飲食、身體成分、新陳代謝和壓力，都可能會(huì)影響將來(lái)子女一生的健康和慢性疾病風(fēng)險(xiǎn)。就肥胖問(wèn)題來(lái)說(shuō)，除了肥胖的遺傳性之外，還可能誘發(fā)其他身體成長(zhǎng)問(wèn)題和疾病風(fēng)險(xiǎn)。

肥胖是今天全世界許多國(guó)家所面臨的公共健康挑戰(zhàn)，發(fā)展中國(guó)家情況尤為嚴(yán)重。將用腦情況引入對(duì)肥胖問(wèn)題的理解，可以說(shuō)，為人們有針對(duì)性地提早預(yù)防肥胖風(fēng)險(xiǎn)提供了一個(gè)新思路。