비만인 사람은 하루에 필요한 섭취 칼로리를 초과한 양을 먹어 버리는 경향이 있고, 체중 감량 후에도 체중을 유지하기 어려워, 요요가 오기 쉽다는 지적을 받습니다.
예일대학과 하버드대학 연구팀이 발표한 새로운 논문에서는 '비만인 사람의 뇌는, 벌써 영양소가 충분하다는 위장의 시그널에 반응하지 않게 되어, 체중 감량 후에도 그 능력은 회복되지 않는다.'라는 것이 밝혀졌습니다.
Brain responses to nutrients are severely impaired and not reversed by weight loss in humans with obesity: a randomized crossover study | Nature Metabolism
https://doi.org/10.1038/s42255-023-00816-9
Diminished brain response to nutrients observed in people with obesity | YaleNews
https://news.yale.edu/2023/06/12/diminished-brain-response-nutrients-observed-people-obesity
Diminished brain response to nutrients observed in people with obesity
A new study reveals a diminished response to nutrients among people with obesity — and that this brain response is not recovered after weight loss.
news.yale.edu
세계 보건기구(WHO)에 따르면 전 세계에서 매년 400만 명 이상이 비만이 원인인 질병으로 사망하고 있다는 것으로, 비만에 영향을 주는 생물학적 요인을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 2023년 1월에 발표된 논문에서는 "쥐에게 고지방식을 계속 먹이면 칼로리 섭취량을 조절하는 뇌의 기능이 파괴된다"는 연구결과가 나타났지만, 인간의 영양소 신호의 전달에 대해서는 아직 알 수 없는 부분도 많이 남아 있습니다.
그래서 예일대학의 내분비학 연구자인 미레이유 설리(Mireille J. Serlie)가 이끄는 연구팀은 실제로 보디머스 지수(BMI)가 25 이하인 표준 체중인 피험자 28명과 BMI가 30 이상인 비만 피험자 30명을 모집해 실험을 실시했습니다.
피험자들은 각각 간격을 두고 행해진 3회의 실험 세션에 참가했습니다. 세션 전날, 피험자들은 전원이 집에서 같은 식사를 하고, 다음날 아침이 되어 영양 튜브를 삽입할 때까지 아무것도 먹지 않았다고 합니다. 연구팀은 영양튜브를 통해 '설탕(포도당)이 들어간 물', '지방질이 들어간 물', '그냥 물' 중 하나를 피험자의 위로 직접 보내 뇌활동의 변화를 fMRI와 단일광자 방사 단층 촬영(SPECT)을 이용하여 30분에 걸쳐 관찰하였습니다.
실험 결과, 표준 체중의 피험자는 당 또는 지방이 위장으로 보내지면 선조체라는 뇌 영역의 활동이 감소하는 것으로 나타났습니다. 선조체는 음식을 섭취할 때 보상과 동기부여와 관련이 있는 것으로 밝혀졌으며, 선조체의 활동 저하는 "몸에 영양분이 주어졌다"라고 뇌가 인식한다는 것을 시사하고 있습니다.
또한 선조체의 활동 저하와 동시에 도파민의 방출도 확인되어 뇌의 보상 중추도 활성화된 것으로 나타났습니다. 설리 씨는 "우리는 선조체에 관심을 가지고 있었습니다. 이렇게 뇌 활동이 전체적으로 저하되는 것은 음식이 위 안으로 들어가면 더 많은 음식을 먹을 필요가 없기 때문에 의미가 있다고 할 수 있겠습니다."라고 코멘트.
한편, 비만인 피험자는 오직 당만이 뇌활동의 변화를 일으켰고, 지방은 뇌활동이나 도파민 수준에 변화를 미치지 않았습니다. 이 발견은 매우 흥미로운 것이라고 전문가는 지적합니다. 그 이유에 대해 이번 연구에 직접 관여하지 않은 케임브리지 대학의 I. Sadaf Farooqi 씨는 "브로콜리 대신 햄버거를 먹고 싶어지는 것은 햄버거에 포함된 지방이 생물학적으로 뇌에 더 좋은 반응을 주기 때문입니다."라고 말했습니다.
또한 연구팀은 비만 피험자에게 12주에 걸친 체중 감량 프로그램을 실시하고 체중을 적어도 10% 감량시킨 후 동일한 실험을 실시했습니다. 그런데 체중이 줄었음에도 불구하고 비만이었던 피험자의 뇌는 여전히 지방에 반응하지 않았습니다.
설리 씨는 "아무것도 바뀌지 않았습니다. 뇌가 포만감과 만족감을 기억하지 못했습니다. 하지만 이 발견은 다이어트에 성공해도 몇 년 후에 체중이 돌아가는 사람이 있는 이유를 설명할 수 있을지도 모릅니다."라고 코멘트하고 있습니다.
이번 연구 결과는 체중이 증가하는 어느 시점에 뇌가 변화하는지, 지방에 대한 감지 능력을 잃는지는 밝히지 않았으며, 유전자가 특정 영양소에 대해 뇌 반응에 영향을 미칠 가능성도 배제할 수 없어, 연구 결과를 적절히 해석하기 위해서는 추가 연구가 필요하다는 것.
설리 씨는 "체중 증가를 해결하기 위해서는 먹는 양을 줄이고 운동량을 늘리면 좋고, 그것이 불가능한 것은 의지력이 약하기 때문이라는 믿음은 너무 단순하고 진실이 아닙니다. 비만으로 고민하고 있는 사람은 뇌 문제로 인해 식사량이 줄어들지 않을 수 있다는 것을 아는 것이 중요하다고 생각합니다."라고 말했습니다.
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