本文來自微信公眾號:神經現實,作者:Caroline Williams,譯者:EY,題圖來自:視覺中國
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科學中仍有許多未解之謎。例如,暗物質是什么?我們為什么會有意識?宇宙中是否只有我們?但對普通成年人來說,沒有哪個問題比這個更讓人困擾:為什么我總是感到疲憊?
這個問題至關重要,尤其是因為最近對32個國家的數據分析顯示,多達五分之一的健康成年人抱怨自己存在嚴重的疲勞問題。長時間感到疲憊是最常見的就診原因之一,甚至頻繁到醫療人員通常會將其縮寫為 TATT(Tired All The Time,總是疲勞)——或許他們也是為了節省自己的精力。通常情況下,疲勞的原因沒有明顯的醫學解釋,而醫生除了進行血液檢查以排除常見的營養缺乏外,也很難提供太多幫助。
盡管疲勞對我們的整體健康造成了巨大影響,但直到最近,醫學界對“擁有能量”這一概念的研究卻出奇地少。填補這一空白的,是價值數萬億美元的健康產業,它提供了各種補充劑、特殊飲食和生活方式調整方法,聲稱可以提高我們的精力。
然而,如今科學家們正以全新的視角重新審視“精力充沛”或“疲憊”的真正含義。研究表明,我們對這種狀態的感知,在很大程度上取決于大腦對細胞可用能量的持續評估。這一發現正在改變我們對整體健康的理解,不僅為臨床疲勞治療提供了新思路,還揭示了一些可以幫助我們緩解精力枯竭的實際方法。
許多原本健康的人仍然感到疲憊,這似乎并不合理。至少在西方社會,大多數人都能輕松獲取遠超所需的熱量。如果“感覺精力充沛”只是攝入熱量與消耗能量的簡單關系,那么我們應該個個精神飽滿、活力四射才對。
那么,為什么事實并非如此?簡短的答案是:我們所感受到的能量——即“主觀活力”(subjective vitality)——并不像油表那樣簡單。相反,它是身體-大腦系統對體內可用能量的持續評估,包括當前可用的能量有多少,已有多少被分配使用,以及是否還有剩余能量來應對接下來的任務。
這種感受是內感受(interoception)的一個例子。內感受即我們感知身體內部信號的能力,這些信號告訴我們自身適應外部環境的情況。當某些方面出現問題——比如當身體感覺能量不足時——這些信號會促使我們采取行動來解決問題。關于內感受的研究表明,我們的情緒、感受和動機,實際上源于身體與大腦之間持續進行、不斷變化的對話。
從這個角度來看待“能量”,可以解釋為什么補充能量并不僅僅是多吃點食物,或花錢購買某種當下流行的補劑。關鍵在于找出身體-大腦對話中,哪個環節發出了“需要節約能量”的信號,并采取相應措施來解決問題。
問題可能出在細胞能量釋放機制上,也可能是大腦預測即將面臨身體或心理挑戰,因此有意保留部分能量。又或者,某些因素(如壓力或免疫系統對抗感染)正在大量消耗體內資源。不管原因是什么,最終結果都是一樣的——你感覺糟糕透了。但要想改善這種狀態,具體的方法取決于背后的原因。
在世界上許多地區,能量與健康息息相關的觀念并不新鮮。幾千年前誕生的東方傳統醫學,就是建立在“體內能量流動決定健康和活力”的理念之上。而西方醫學則起源于解剖學和生理學——這些是可以觀察、測量、解剖的客觀實體,因此能通過藥物或手術進行治療。至于那些“看不見的力量”,西方醫學自然而然地沒有給予太多關注。
西方醫學在延長人類壽命方面取得了巨大成就,不到一個世紀內,就使平均壽命增加了30年。但在延長健康壽命(healthspan,即人在健康狀態下生活的年限)方面,它的效果卻相對有限。據2021年的一項估算,全球范圍內,人類的平均壽命比健康壽命多出了9年。
順應能量流動
哥倫比亞大學的馬丁·皮卡德(Martin Picard)認為,現在是時候改變醫學研究的重點,不再僅僅關注治療疾病,而應更深入地理解健康本身。他認為,要做到這一點,就必須更好地理解能量如何在身體內流動。他說:“我們之所以遠離這個方向,是因為過去的還原論科學給我們提供的工具有限——如果某樣東西無法被測序,無法在顯微鏡下看到,或者無法用示波器測量,那么它就不會被視為合適的研究對象。我認為,這種局限性讓我們錯過了一些可能非常重要且有價值的東西。”
皮卡德曾在遺傳學家道格·華萊士(Doug Wallace)領導的實驗室接受訓練。華萊士是線粒體研究的開創者,線粒體被稱為細胞的能量工廠,負責將消化后的食物分子轉化為細胞可用的化學能量。研究很快發現,當線粒體不能高效工作時,人們往往會感到疲憊和乏力。皮卡德基于這一發現,進一步拓展研究,創建了一個新的領域——線粒體心理生物學(mitochondrial psychobiology),專門探討線粒體的能量釋放如何影響我們的精力感受,以及我們的精力感受又如何影響線粒體的能量釋放。他和其他研究者發現,即使是在健康人群中,線粒體功能受損也可能由多種原因導致,其中一些因素幾乎可以肯定與TATT的大流行有關。
令人驚訝的是,影響線粒體能量產生的最大因素之一,竟然是過量的燃料。線粒體釋放能量的過程,是通過一系列小型的生化步驟逐步進行。這個過程不能被加速,必須按照特定的順序進行,否則會導致代謝堵塞(metabolic pile-up)。如果短時間內攝入過多燃料,線粒體就不得不暫停能量釋放,讓細胞優先儲存多余的能量以備后用。結果反而是短期內能量減少,而非增加。高糖飲食尤其是個大問題。研究表明,高糖飲食會導致線粒體效率低下,使人感覺情緒低落、反應遲鈍,而不是充滿活力。有趣的是,一些證據表明,通過大幅減少糖分攝入,采用低碳水、高脂肪的生酮飲食,或許會對線粒體產生相反的影響。
此外,無論是情緒壓力,還是感染或受傷等生理壓力,都會對身體的能量系統產生巨大影響。皮卡德及其同事的一項研究發現,壓力會使細胞能量消耗速度增加60%。其中一個重要原因是,線粒體不僅負責產生能量,還會產生皮質醇——這種壓力激素會向身體發出信號,告訴它需要額外的能量來應對即將到來的挑戰。
壓力不僅會直接消耗能量,還會影響身體-大腦的能量計算機制。西北大學的神經科學家麗莎·費爾德曼·巴雷特(Lisa Feldman Barrett)提出了“身體預算”(body budgeting)的概念,來描述大腦在管理能量供給以確保生存方面的作用。她將身體預算與預測性處理(predictive processing)聯系在一起——這一理論認為,大腦通過生成對外部世界的“最佳猜測”來工作,并根據接收到的感官信息進行調整。當大腦的預測與實際情況不匹配時,這種“誤差”信號會以情緒或感受的形式表現出來,無論是愉悅還是焦慮,是精力充沛還是困倦不堪。她解釋道:“我們認為這些感受類似于身體代謝狀態的總體概述。”
這種機制可以解釋,為什么即使前一天睡得很好,光是想到一整天的會議安排仍然會讓人感到疲憊。同樣,它也解釋了為什么一條突如其來的好消息能讓人瞬間精神煥發。身體的能量狀態并未改變,但大腦對可用能量的預測發生了變化,從而改變了我們的主觀感受。
牛津大學的阿蘭·戴維斯(Arran Davis)領導的一項研究表明,這種大腦預測機制對我們的能量消耗有著實際影響。當受試者被要求鍛煉至極限時,那些有支持性朋友陪伴的人能夠堅持更久,并在放棄前燃燒更多卡路里。戴維斯解釋說,這表明當我們知道自己有支持和幫助時,我們更愿意深入挖掘自己的能量儲備。他指出:“社交支持會向大腦傳遞信號,表明恢復所需的資源是可用的,因此我們在消耗身體資源時不需要那么謹慎。”
影響身體-大腦能量評估的因素極為復雜,既有生理上的,也有心理上的,甚至許多過程都是無意識進行的,這使得客觀測量變得極具挑戰性。然而,科學家已經找到了幾種可能的“生物標志物”,它們能夠反映生理過程以及活力或疲勞的主觀感受。
其中一種關鍵的生物標志物是生長分化因子15(GDF15),這是一種代謝信號分子,當細胞受到壓力時會釋放。無論是感染、受傷,還是社會心理壓力,都會引起GDF15水平變化。劍橋大學的斯蒂芬·奧拉希利(Stephen O’Rahilly)表示,GDF15似乎是一種“全能型”壓力信號,它向大腦發出警告,提示需要節約能量。
另一個研究方向表明,GDF15可能解釋了為什么年齡增長總是讓人感覺更疲憊。GDF15被認為是衰老的可靠標志,其血液水平每過十年就會上升約25%。皮卡德認為,這與能量預算密切相關。在最近的一篇論文中,他提出,衰老的許多癥狀(包括疲勞)可能源于細胞積累損傷,導致修復成本增加,而能量供應卻難以跟上。當細胞內的“廢物”越來越多時,它們會向大腦發送壓力信號,而大腦的反應則是盡可能節約能量。
皮卡德解釋道:“GDF15就像是在說:‘代謝過載了,削減成本吧!’ 于是,肌肉開始萎縮,活力下降,頭發變白——這些都是節省能量的方式。”
與此同時,其他研究人員正在探索不同的生物標志物。2021年,世界衛生組織(WHO)召集了一組健康與老齡化專家,試圖制定一個全新的健康定義,不再以“無病”為標準,而是基于 “活力能力”(vitality capacity)——即身體能否有效從食物中獲取足夠能量,以維持正常運作。布魯塞爾自由大學的老年病學家伊萬·鮑特曼斯(Ivan Bautmans)共同領導了這一研究團隊,他們探索了多種可能的活力評估指標,包括肌肉力量、血液中的炎癥標志物,甚至讓人們直接評價自己的精力狀態。其中一個極具潛力的方法源于鮑特曼斯20年前的博士研究,是通過肌肉耐力測試來評估能量水平。
這個測試名為 Eforto,它測量受試者用盡全力握住設備時,握力下降50%所需的時間。測試結果會與一份關于當前精力水平的問卷相結合,計算出一個綜合得分。鮑特曼斯表示,最終得分可以反映受試者的身體和心理能量水平。“它是一種間接測量,可以判斷生理狀態是否失衡或出現問題。”在一項涉及近1000名中年人的研究中,得分最低的人比得分較高的人,更容易在血液中檢測到低度慢性炎癥的生物標志物。而這種慢性炎癥被認為是推動衰老的關鍵因素。這也引出了一個耐人尋味的問題:如果能提前發現問題,并采取正確的干預措施,我們是否有可能減緩衰老本身?
掌控能量
皮卡德及其同事的一項研究帶來了希望,表明我們或許有辦法影響衰老進程。他曾聽說過一些頭發變白后又重新從發根長出有色頭發的案例,并對此產生了興趣。于是,他招募了14名曾經歷過類似現象的志愿者,進行了一項研究。研究發現,這些人的頭發變白期往往與他們生活中的高壓階段相吻合。而當壓力減輕后,頭發顏色竟然開始恢復。
皮卡德認為,這是身體-大腦系統在短期內重新分配能量的結果——原本用于頭發色素生成的能量,被優先調配到更重要的生理需求上。他解釋道:“當你的壓力減輕后,能量預算可能就會釋放出一部分,重新用于制造色素。”
當然,這并不意味著變白的頭發可以隨意逆轉。隨著年齡增長,身體機能的變化最終仍會讓白發成為不可避免的結果。但這一發現表明,衰老的速度可能比我們想象的更具可塑性。
將疲勞視為身體-大腦之間的對話結果,也為理解慢性疲勞綜合征 [CFS,又稱肌痛性腦脊髓炎(ME)] 提供了新的視角。這種疾病的癥狀長期以來難以解釋,如果能更好地理解其中涉及的能量通路,醫生就能更精準地找到潛在的問題區域。例如,最新研究將慢性疲勞綜合征與以下因素聯系起來:血流減少,導致線粒體燃料供應不足;慢性炎癥,持續消耗身體能量儲備;以及腦干中的“處理瓶頸”——腦干是內感受處理的關鍵中樞,負責管理能量預算。
在我們的日常生活中,這一關于活力的最新認知也揭示了應對疲勞的新方法。其中一個可能的策略是“深度休息”(deep rest),這一概念由加州大學的伊麗莎·埃佩爾(Elissa Epel)提出。埃佩爾研究冥想、祈禱等沉思練習的心理益處,她指出,這些實踐之所以被證明有助于提升幸福感,部分原因是它們能夠讓身心平靜,從而減少大腦對能量儲備的過度保護。
飲食和運動同樣在能量管理中扮演著重要角色。研究表明,高糖零食會導致情緒和能量水平迅速下降,這一現象與線粒體功能低下密切相關。而短時間運動(“運動零食”)則能產生相反的效果。此外,長期規律運動還能迫使身體提高能量產出,它會清除低效的舊線粒體,并用更高效的新線粒體替代,從而提升整體能量水平。
最后,值得注意的是,你周圍的人會在很大程度上影響你的能量水平。所以,無論你的生活有多忙碌,即使偶爾在飲食和運動上有所松懈,值得慶幸的是,我們的身體和大腦天生具備社交適應能力——只要身處合適的社交環境,通常總能找到足夠的能量來支撐自己。
本文來自微信公眾號:神經現實,作者:Caroline Williams,譯者:EY
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