Here's What Happens to Your Brain And Body if You Give Up 

Sugar For Lent

 

설탕 섭취를 중단했을 때 당신의 뇌와 몸에는 어떤 일이 일어나는가?

 

 

 

 

 

나를 아는 사람이라면 누구나 내가 설탕중독이라는 것을 안다. 나는 언제나 그랬다. 내 친구이자 동료 대학원생인 앤드류(Andrew)는 나와 같은 증상을 겪고 있었는데, 세계의 초콜릿 수도라 불리는 펜실베니아주((Pennsylvania)의 허쉬(Hershey)에 사는 것은 우리에게 전혀 도움이 되지 않는 듯 하다.

작년 사순절(Lent) 앤드류는 당 섭취를 중단했다. 내가 그처럼 당 중독에서 빠져나올 수 있을지 모르겠지만, 올해 사순절에 단 것을 자제한다면, 다음 40일 동안 변화된 나를 기대해 볼 수 있을 것이다.

 

설탕: 자연보상, 비정상적 해결책 (Sugar: natural reward, unnatural fix)

신경과학에서 음식을 "자연 보상(natural reward)"이라고 부른다. 우리가 하나의 종으로 살아남기 위해서는, 먹는 것, 자손 번식, 양육하는 것과 같은 일들이 두뇌에 즐거워야만 이러한 행동들이 강화되고 반복될 수 있다.

진화는 우리에게 자연의 보상을 판단하는 두뇌 체계인 변연계 경로(mesolimbic pathway)를 만들어냈다. 우리가 즐거운 일을 할 때, 복측피개영역(ventral tegmental area)¹ 이라고 부르는 뉴런 다발은 측좌핵(nucleus accumbens)² 이라 불리는 두뇌의 부분에 신호전달을 위하여 도파민 신경 전달 물질을 사용한다.

1) 뇌에서 가장 원시적인 부위로 측좌핵으로 보내는 도파민을 합성하여 온몸으로 전달하는 보상체계이자 쾌락 중추

2) 뇌의 좌우에 신경들이 모여 있는 곳으로 동기 및 보상과 관련된 정보를 처리하는 뇌의 보상체계

 

우리의 전전두엽 피질(prefrontal cortex)과 측좌핵 사이의 연결은 선택을 결정하게 한다(맛있는 초콜릿 케이크를 한 번 더 먹을지 결정하는 것).

                                                                           

물론 모든 음식이 똑같은 것은 아니다. 우리 대부분은 신맛과 쓴맛보다 단맛을 선호한다. 진화론적으로 우리의 변연계 경로는 달콤한 것들이 우리 몸에 건강한 탄수화물을 제공한다는 생각 때문이다.

예를 들어 과거 열매를 채집하러 갔을 때 신맛은 “아직 숙성되지 않음”을 의미였고 쓴맛은 “경계-독”을 의미했다.

10년 전, 미국인은 하루 평균 22티스푼의 설탕을 섭취했으며 추가로 350kcal를 섭취했다. 그 이후로도 당 섭취는 증가하였다.

2014년 한 전문가는 영국인에게 매주 평균 238티스푼의 설탕을 섭취 할 것을 권장했다.

오늘날 식품선택의 편의성이 그 어느 때 보다 중요해지면서 풍미나 보존 또는 두 가지 모두를 충족하기 위해 설탕을 첨가하지 않은 가공식품과 조제식품을 접하는 것은 거의 불가능하다.

니코틴, 코카인, 헤로인과 같은 약물남용이 뇌의 보상 경로를 잠식하고 사용자를 의존하게 만드는 방식으로 신경 화학적 및 행동적 증거를 증가시키는 것은 설탕도 이와 같은 방식으로 중독성이 있다는 것을 암시한다.

 

설탕중독은 실제이다(Sugar addiction is real)

앤드류는 처음 당 섭취를 제한하고 며칠간은 마치 마약에서 빠져나오는 것처럼 힘들게 느껴졌다고 말했다. 또한 그는 금단현상을 참기 위해 많은 양의 탄수화물을 섭취하였다고 덧붙였다.

중독에는 4가지 주요 구성요소가 있다. 폭식, 금단, 갈망 및 교차 민감성 (중독성 물질 중 하나가 다른 사람을 중독성으로 만드는 경향)이다.

이 모든 구성 요소는 동물 모델 (설탕과 남용 약물)에서 관찰되었다.

실험은 다음과 같이 진행된다. 매일 12시간 동안 금식한 쥐에게 일반식이와 함께 당질의 음식을 섭취하게 하였다. 이러한 패턴을 따르는 한 달 후, 쥐는 마약을 남용했을 때와 유사한 행동을 보인다.

이 쥐들은 설탕을 보통 음식보다 훨씬 더 짧은 시간 안에 폭식하였고, 금식 기간 동안 불안과 우울 증상을 보였다.

코카인이나 아편제와 같은 약물에 나중에 노출된 설당 섭취군은 대조군(미리 설당을 섭취하지 않은 쥐)에 비해 약물에 의존적인 행동을 보였다.

 

약물과 마찬가지로, 당은 측좌핵에서 도파민 방출을 유발했다. 장기간에 걸친 정기적 설탕 섭취는 실제로 중뇌 및 전두엽 피질에서 도파민 수용체의 유전자 발현 및 이용 가능성을 변화시킨다. 구체적으로는 설탕이 D1이라고 하는 배설 수용체의 농도를 증가시키지만, 억제제인 D2라 불리는 수용체 타입은 감소시켰다.

규칙적인 당 섭취는 도파민 전달체 (doapamine transporter), 즉 도파민을 시냅스 밖으로 내보낸 후 다시 뉴런으로 되돌아가는 단백질의 작용을 억제한다.

간단히 말해서, 이것은 시간이 지남에 따라 설탕에 대한 반복적인 접근은 도파민 신호 전달이 길어지고, 뇌의 보상 경로의 더 큰 흥분과 이전과 같이 모든 중뇌 도파민 수용체를 활성화시키기는 훨씬 더 많은 당의 필요성을 유도한다는 것을 의미한다.

두뇌는 설탕에 관대 해지며 같은 "설탕 높은"상태를 유지하려면 더 많은 양이 필요하다.

설탕 중단은 또한 실제이다(Sugar withdrawal is also real)

이 연구는 설치류 동물에 국한하여 수행되었지만, 인간의 두뇌에서도 동일한 원시적인 과정이 일어나고 있다는 가설을 세울 수 있다. 앤드류는 "설탕에 대한 갈망은 멈추지 않았지만, 그건 아마 심리적인 영향 때문이었다."고 말했다.

Carlo Colantuoni와 프린스턴 대학의 동료들에 의한 2002년 연구에서, 전형적인 설탕의존 프로토콜을 거친 쥐들에게서 “당 금단” 현상이 나타났다.

이것은 음식물 부족이나 뇌의 보상 체계에 있는 수용체에 결합하는 아편 중독 치료에 사용되는 약물인 naloxone으로 치료를 받으면 촉진되었다.

두 가지 금단 현상 모두 치아 떨림, 발진, 머리 떨림 등의 신체적 문제를 유발했다. Naloxone치료를 한 쥐들은 양쪽 벽이 없는 고가의 기구에서 더 적은 시간을 보내는 불안한 증상을 보였다.

다른 금단 현상 시험에서는 강제 수영 시험과 같은 작업에서의 우울증과 유사한 행동을 보인다. 설탕 금단 증상의 쥐는 수면에 놓였을 때 적극적 행동(탈출을 시도하는 것)보다 수동적 행동(부동)과 같이 무력감을 나타내는 경향이 있다.

2015년 Victor Mangabeira와 생리학 및 행동학 연구팀이 발표한 연구에 따르면 당 금단 증상은 충동적 행동과 관련이 있다고 보고했다.

처음에는 쥐가 레버를 밀어서 스스로 물을 받도록 훈련시켰다. 훈련이 끝난 후, 쥐들에게 단물 또는 물만 섭취 할 수 있게 하였다.

30일 후, 쥐에게 다시 레버를 밀도록 하였는데 설탕에 중독된 쥐들은 통제된 쥐보다 레버를 상당히 많이 누르는 충동적인 행동을 보였다.

물론 이것은 극단적인 실험이다. 우리가 12시간 동안 금식을 한 후 탄산음료와 도넛을 폭식을 하는 경우는 드물기 때문이다.

그러나 이러한 설치류 연구는 우리에게 설탕의존, 금단현상, 행동의 신경 화학적인 기초에 대한 통찰력을 확실히 보여준다.

수십 년간의 다이어트 프로그램과 베스트셀러 서적을 통해 우리는 오랫동안 "설탕 중독"이라는 관념을 가지고 있었다. "당 금단 현상"에는 재발과 충동적인 식욕을 불러일으킬 수 있는 음식에 대한 열망을 묘사하는 사람들의 이야기가 있다.

아직도 사순절에 설탕을 끊을 자신이 있는가? 당신은 스스로가 갈망과 금단 현상이 없어 질 때까지 얼마나 오래 걸릴지 궁금해 할 수 있다. 그러나 답은 없다. 이는 이를 확증한 임상연구가 없을뿐더러 사람마다 다르기 때문이다.

그러나 40일이 지난 후, 앤드류는 최악의 상황을 극복했으며, 심지어 변경된 도파민 신호의 일부를 역전시켰다. 그는 "처음 달콤한 음식을 먹었던 것을 기억하고 너무 달콤했다고 생각한 다“고 말했다. 나는 참는 것을 재건해야했다.

기사 출처 : science alert

https://www.sciencealert.com/here-s-what-happens-to-your-brain-when-you-give-up-sugar?perpetual=yes&limitstart=1