现代生活节奏加快，快餐和高脂食品成为许多人的饮食方式。然而，一项来自美国北卡罗来纳大学医学院的最新研究发现，这样的饮食习惯不仅影响身体代谢，还可能在短短几天内改变大脑的工作方式。研究显示，仅仅四天的高脂饮食，就足以干扰海马体的神经活动，这是大脑中负责学习与记忆的重要区域。

高脂饮食会快速影响大脑（图片来源：作者使用AI生成）

研究人员指出，这种变化发生得非常迅速，在体重尚未明显增加之前，大脑的能量利用和神经信号传导就已经出现异常。这意味着，大脑对于饮食的反应比人们想象得更敏感。高脂、高糖的垃圾食品不只是让人发胖，还可能在短时间内削弱记忆和认知能力。

短期高脂饮食如何影响记忆中枢

研究团队在实验中让小鼠连续四天摄入高脂饮食，其脂肪比例高达总热量的58%，相当于人类常见的西式快餐饮食模式。在这短短的几天内，小鼠的海马体出现了明显变化，要知道这可是掌管空间定位与记忆形成的核心区域。

研究人员发现，高脂饮食会使海马体中的胆囊收缩素中间神经元（CCK interneurons）异常活跃。这类神经元在维持神经网络平衡中起着抑制调节作用，一旦其放电频率增加，就会扰乱记忆回路的稳定性。值得注意的是，这种神经活动的变化发生在体重尚未增加、血糖仍正常的情况下，说明它是饮食直接诱发的脑功能改变，而非肥胖的后果。

短期高脂饮食引发的记忆损伤机制（图片来源：参考文献[1]）

进一步的分析显示，问题出在大脑对葡萄糖的利用。高脂饮食会降低血脑屏障中GLUT1葡萄糖转运蛋白的表达，从而减少海马体可获得的能量。能量供应不足使得CCK神经元从被抑制状态转变为过度活跃状态，导致记忆编码受损。在行为学实验中，这些小鼠在空间识别任务和情境记忆测试中均表现出明显下降，表明短期饮食即可削弱认知功能，导致记忆障碍。

能量代谢与记忆功能的分子关联

研究人员进一步揭示了短期高脂饮食导致记忆障碍的分子机制。关键在于一种名为丙酮酸激酶M2（PKM2）的代谢酶。正常情况下，神经元主要依靠葡萄糖进行有氧代谢以维持能量平衡，而在高脂饮食状态下，葡萄糖供应减少，负反馈调节机制使PKM2在海马体神经元中的活性显著增强。

这种过度活化的PKM2在第37位丝氨酸发生磷酸化后进入细胞核，启动一系列转录反应，使神经元从高效的氧化磷酸化转向低效的糖酵解。能量代谢的异常使神经元维持在一种持续兴奋的状态，表现为CCK中间神经元过度放电。进一步检测发现，这些神经元还表现出组蛋白H3的第11位苏氨酸的过度磷酸化，以及PKM1表达的下降，说明它们的能量利用方式已被根本改变。

为了验证PKM2与记忆损伤之间的因果关系，研究团队使用短发夹RNA特异性降低CCK神经元中的PKM2表达。结果表明，经过基因干预后，小鼠的记忆表现得到显著恢复，神经元放电频率下降，而体重和进食量保持不变。药理实验进一步表明，使用PKM2抑制剂紫草素也能恢复记忆能力，即使在控制饮食摄入的条件下，效果依然明显。

饮食性肥胖后的干预与恢复实验（图片来源：参考文献[1]）

这些结果说明，PKM2在高脂饮食诱导的认知障碍中扮演核心角色。通过恢复葡萄糖供应、抑制PKM2活性或改善其磷酸化状态，海马体神经网络的异常活动可以被逆转，记忆功能得以恢复。研究者指出，这一机制不仅揭示了饮食与大脑代谢的直接联系，也为未来针对肥胖相关痴呆和阿尔茨海默病的早期干预提供了新的靶点。

总结

这项研究提醒我们，大脑对饮食的反应比身体更快、更敏感。仅仅几天的高脂饮食，就能让海马体的神经元进入代谢紊乱状态，导致记忆和学习能力下降。幸运的是，这种损伤是可逆的。当研究者通过补充葡萄糖或控制饮食节奏恢复能量平衡后，神经活动重新稳定，认知功能也随之改善。

过去，人们更多关注肥胖、高血糖等慢性代谢问题带来的长期风险，而忽视了饮食对大脑功能的即时影响。如今的证据表明，不健康的饮食会迅速作用于神经系统，改变脑细胞的能量利用方式。保持清淡均衡的饮食结构，不仅是维持体重的需要，更是保护记忆和思维能力的重要手段。

通过科学的饮食管理、间歇性禁食或针对代谢调控的药物干预，有望延缓甚至逆转由肥胖引发的认知衰退。健康的饮食方式选择，可能就是维护大脑健康的关键。

参考文献：

[1] Landry, Taylor, et al. "Targeting glucose-inhibited hippocampal CCK interneurons prevents cognitive impairment in diet-induced obesity." Neuron (2025).

[2] Winocur, Gordon, and Carol E. Greenwood. "Studies of the effects of high fat diets on cognitive function in a rat model." Neurobiology of aging 26.1 (2005): 46-49.

[3] Stranahan, Alexis M., et al. "Diet‐induced insulin resistance impairs hippocampal synaptic plasticity and cognition in middle‐aged rats." Hippocampus 18.11 (2008): 1085-1088.

[4] de Paula, Gabriela Cristina, et al. "Hippocampal function is impaired by a short-term high-fat diet in mice: increased blood–brain barrier permeability and neuroinflammation as triggering events." Frontiers in neuroscience 15 (2021): 734158.

策划制作

作者丨杨超 中国科普作家协会会员

审核丨邵文亚 福建医科大学副教授

来源: 科普中国新媒体

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