Heribert Watzke 談腸道中的大腦

Heribert Watzke: The brain in your gut

你知道腸道中大約有一億個有功能性的神經元嗎?食品科學家 Heribert Watzke告訴我們關於腸道中的「隱藏大腦」,以及它能讓我們感覺令人驚訝的東西。

講者介紹

Heribert Watzke

Heribert Watzke研究在我們腸道中的大腦,並致力於開發能滿足我們身心的新食物。

Heribert Watzke在瑞士的雀巢研究中心成立了食品材料科學系,其中匯集了許多學科,包括:化學、營養學和神經科學,不斷追求更好的食品。Watzke的背景是化學;80年代中期,在他轉而研究材料科學之前,屬於雪城(Syracuse)一個開創性團隊的一份子,致力於將水分解成氫和氧,以創造替代性能源。 在雀巢實驗室,Watzke專攻人類最基本的能源形式:食品化學。他之前對食物的研究集中在感官性質-味覺、氣味、口感。但還有更多需要瞭解之處。食物的生物結構如何決定其性質、消化能力及營養品質?是什麼樣的

譯者介紹

翻譯人員洪曉慧

繁體編輯朱學恒、洪曉慧

簡體編輯朱學恒、洪曉慧

檔案後製處理洪曉慧、謝旻均


Heribert Watzke 談腸道中的大腦

  • 這項技術對我們有非常重要的影響,它改變了我們的歷史發展。但這個技術是如此的無所不在、如此無形,因此有很長一段時間,當我們談到人類的進化時,忘了考慮它。但我們仍可看到這種技術的結果。讓我們來做一個小測試:每個人都請轉向你身旁的人吧!轉身面對你身旁的人,請,看臺上的人也一樣。微笑、微笑、張嘴、友善的微笑。(笑聲)你們有看到任何犬齒嗎?(笑聲)像德古拉伯爵的牙齒,在你身旁人的嘴裡也有嗎?當然沒有。因為我們的牙齒結構實際上的用處,並不是將生肉從骨頭上撕咬下來,或咀嚼滿是纖維的葉片數小時。它適用於一種柔軟、糊狀、纖維少、非常容易咀嚼和消化的飲食,聽起來像是速食,對嗎?

    (笑聲)

    它適用於熟食,我們可以看到證明。烹飪、食物的轉化造就我們本身的特質,所以我建議要改變我們對自己的分類。我們說自己是雜食動物,但我說,我們應該稱自己為熟食動物。(笑聲)從煮食到烹飪,我們是吃熟食的動物;不、不、不、不,更貼切的形容是,以熟食為生的動物。因此烹飪是一門非常重要的技術。它確實是門技術,我不知道你們怎麼想,但我喜歡烹飪自娛,而你需要做一些設計才能成功。因此,烹飪是一門非常重要的技術。因為它使我們獲得能讓你到這裡來的東西,就是大腦。我們擁有這個美好的大腦皮質,因為大腦是昂貴的,因此我們現在得付學費。(笑聲)。但它以代謝來說也是昂貴的。我們大腦占體重的 2%-3%,但實際上它使用的總能量占百分之25%,非常昂貴。能量從何而來?當然,來自食物。如果吃生食,我們無法真正釋放能量,因此我們祖先以聰明才智發明這項最美妙的技術。無形的-可以這麼說,我們每個人每天都這麼做。烹飪使得一切變得可能,如基因突變、天擇、我們的環境,也可以使我們得到發展。

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  • 因此如果我們想想,人類潛能的釋放因烹飪和食物而變得可能,為什麼我們要把某些食物說的那麼糟?為什麼總是有該吃與不該吃、及對你有好處或沒好處的區別?我認為對我來說的好消息是,如果我們能夠回頭來討論關於釋放的議題,人類潛能的持續釋放,烹飪也讓我們成為得以遷徙的物種。我們從非洲遷出兩次,我們的人口散佈在所有生態環境中。如果你會烹飪,就不會發生什麼問題。因為不管你發現什麼,你都將試圖轉變它。它也使你的大腦保持運作。讓這個非常容易和簡單的技術得以發展,就得確實照這個公式進行:(食物 + 烹調 = 能量)。將某樣看起來像食物的東西轉變,它給你一個好的、容易的、方便的能量來源。

    這個技術影響了兩種器官:大腦和腸道,它確實際造成影響。大腦得以增長,但腸道實際上縮減了。好吧,在我身上這顯然不太明顯。(笑聲)以我的體重來說,靈長類動物的腸道縮小成60%,因為熟食是更容易消化的。有一個大的大腦,如你所知,是一個很大的優勢,因為你可以真正影響你的環境,影響自己所發明的技術;你可以繼續創新和發明,大腦也藉由烹飪而得以如此運作。但它實際上是怎麼運作呢?它實際上是如何參與?以什麼樣的標準?這事實上跟味覺、獎勵和能量有關。你知道,我們有多達五種味覺,其中三個與供應我們營養有關,甜味 - 代表能量;鮮味 - 代表肉的味道,肌肉需要蛋白質用以復元;鹹味-你需要鹽,否則你含電離子的身體不會運作。還有兩種保護你的味覺:苦味和酸味,這是用以對付有毒和腐壞物質;不過,當然,它們很難區分,但我們仍以複雜的方式使用它。想想苦甜巧克力,或想想巧妙混合了莓果的優酪乳酸度。

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  • 因此我們可以將所有這類東西混合,因為我們知道藉由烹調,我們可以將它轉變成這種形式。獎勵:這種比較複雜,特別是我們大腦的整體構成其中有各種不同的元素,外部狀態、內部狀態、我們如何感覺等等都集合在一起。也許你不喜歡某些東西,但你太餓了,就真的會因為吃而滿足。因此,滿足感是個非常重要的部分。正如我說,能量是必需的。

    腸道實際上是如何參與這項發展?腸道是一種無聲的聲音,它傾向於以感覺來運作,我委婉的說是消化舒適感,事實上,應該說是消化不適感,這與腸道有關。如果你胃痛,如果你有點發脹,也許是食物不適合,也許是烹調方法不正確,或也許是其他東西出了問題,所以我述說的是一個關於兩個大腦的故事,它可能會讓你大吃一驚。我們的腸道有一個完全成熟的大腦,這演講廳中的你們會說,「你說的不是什麼新玩意兒,我們都知道,直覺嘛(腸道感覺)!(雙關語:gut feeling有直覺之意)我們都有在用啦!」(笑聲)你確實使用它,它事實上是有用的,因為腸道是連接我們的感情邊緣系統,它們確實會彼此交談以作出決定。但有個大腦在那兒,這意味著什麼?意味著不只是那個大的大腦得與食物交談,食物也得與大腦交談,因為我們要學習實際上如何跟這些大腦交談。

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  • 如果有一個腸道中的大腦,我們也應該學著跟這個大腦交談。150年以前,解剖學家非常、非常小心描繪了-這是一個腸壁的模型,有三個要素:胃、小腸和大腸。在這個結構中,你看到這兩個粉紅色層實際上是肌肉,在肌肉之間發現有神經組織;許多神經組織確實穿透了肌肉,穿透粘膜下層,在那裡有所有免疫系統的組成元素。腸道實際上是保衛你身體最大的免疫系統。它穿透這個黏膜,這一層事實上接觸到你所吞咽和消化的那些食物;這是內腔部分。想想腸道,如果你能將腸道拉開,它會有40米長,相當於一個網球場的長度。如果我們能夠攤開它,將所有折疊處展開,表面積將有400平方米。

    這個大腦管控它,用肌肉移動它並保護表面。當然,也消化我們烹調的食物。因此,如果給你們一個具體的規格,這個大腦是自主的,有5億個神經細胞、1億個神經元,大小約相當於貓的腦。這裡有個小貓正睡著呢!自我思考、優化它所消化的東西。它有20種不同類型的神經元,它與你在豬腦中所發現有相同的多樣性,那裡1000億個神經元。它具有自主且有組織的微型電路,讓這些程序得以執行。它能感覺食物,它知道該怎麼做,它以化學方法來感覺。非常重要的是,它也運用機械方法,因為它必須移動食物,它必須混合所有各式各樣的元素,那是我們消化所需的。這種肌肉的控制非常、非常重要,因為,你知道,它會產生反射作用。如果你不喜歡某種食物,特別是孩童,就會嘔吐出來,這種反射作用正是這個大腦所產生的。最終它也控制了這個分子機器的分泌作用,這個作用事實上消化了我們所烹飪的食物。

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  • 這兩個大腦如何互相協作?我以機器人的模式來說明,這就是所謂的包容體系結構。它的意思是,我們有一個分層控制系統,下層是我們的腸道大腦,有自己的目標,即消化防禦;也有上層的大腦,有著整體化的目標並產生行為。兩者都 - 看這個藍箭頭,兩者都作用於相同的食物,食物在內腔中,在腸道的區域。大的大腦整合信號,信號來自於下層大腦正在運行中的程序。但包容體系意味著上層大腦可以干擾下層大腦,它可以取代或抑制信號。因此,如果我們有兩種類型的信號,例如一個饑餓的信號;如果你的胃是空的,就會產生一種叫做饑餓素的荷爾蒙,這是一個非常大的信號,它被傳送到大腦,說「吃東西」。也有停止信號;我們有 8 種停止信號,至少對我來說,它們不聽指揮。(笑聲)

    會發生什麼情形?如果上層大腦在整合中不理會這個信號?因此,如果不理會饑餓信號就會產生失序,就是所謂的厭食症。儘管產生一個健康的饑餓信號,若大的大腦忽略了它,並在腸道中引發不同的程序,一般情況下多會變成暴飲暴食。它確實採用了這個信號並改變了它,我們將繼續吃,即使我們的八個停止信號會說,「停下來,吃夠了;我們已轉換了足夠的能量。」有趣的是,沿著這個下層大腦,這個腸道信號會越變越強,如果是未消化,但可消化的材料就能滲透,這是我們從減肥手術中發現的;這個信號會非常、非常高。

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  • 現在回到烹飪還有設計問題。我們已經學會跟上層大腦交談,如你所知,即味覺和獎勵;那要用什麼語言跟腸道大腦交談?它的信號會強大到那個上層大腦無法置之不理嗎?然後我們會產生某種所有人都希望的情況:在饑餓感和飽足感之間
    達成平衡。從我們的研究中給你們一個短短的說明。這是脂肪的消化,在你們的左邊有一小滴橄欖油,橄欖油滴受到酶的攻擊。這是體外實驗,要在腸道中進行非常困難。每個人都想知道油滴的分解何時會發生,當這個成分被分解時,它們會消失不見,因為被吸收了。事實上,會出現一個非常複雜的結構,我希望你們能看到影像中間有一些似環狀的結構,那是水,整個系統產生了一個巨大的表面,讓更多的酶攻擊剩餘的油滴。最後在你的右側,從身體將吸收脂肪的地方可以看到一個氣泡狀、似細胞的結構出現。如果我們可以採用這種語言,這是一個結構的語言,並使其更持久,使它可以通過腸道的整段路徑,它會產生更強的信號。

    因此,我們的研究現在著重於這一點-我想現在大學中也有這樣的研究-我們如何能實際上改變烹飪?在你們來說這可能聽起來微不足道,我們要如何烹飪以使這個語言能夠發展?所以我們事實上擁有的,不是一個雜食動物的困境,而是一個熟食動物的機會,因為我們已經在過去二百萬年學會味道和獎勵是什麼,藉由相當巧妙的烹飪來取悅自己、滿足自己,如果加上這個基質,加上我們必須學習的結構語言,當我們學會它,就可以把它放回去,圍繞著能量,可以產生一個平衡點,這是來自於我們真正的基本操作:烹飪。因此要使烹飪真正成為一個非常重要的因素,我會說,甚至是哲學家都必須改變;我們最終必須瞭解到,烹飪是造就我們特質的東西。

    所以我要說,「Coquo ergo sum;我烹飪,故我在。」非常感謝。

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