비만인은 하루에 필요한 섭취 칼로리를 초과한 양을 먹어 버리는 경향이 보이며 체중 감량 이후에도 체중을 유지할 수 없고 리바운드하기 쉽다고 지적되고 있다. 예일대와 하버드대 연구팀이 발표한 새로운 논문에선 비만인 뇌는 벌써 영양소가 충분했다는 위장 시그널이 반응하지 않게 되어 체중 감량 이후에도 이 능력은 회복되지 않는 것으로 나타났다.
세계보건기구 WHO에 따르면 전 세계 매년 400만 명 이상이 비만을 원인으로 하는 질병으로 사망하고 있다. 따라서 비만에 영향을 주는 생물학적 요인을 이해하는 건 상당히 중요하다. 2023년 1월 발표된 논문에선 쥐가 고지방식을 계속 먹으면 칼로리 섭취량을 조절하는 뇌 기능이 파괴된다는 연구 결과가 있지만 인간 영양소 신호 전달에 대해선 이해되지 않는 점도 많이 남아 있다.
따라서 연구팀은 실제로 BMI가 25 이하인 표준 체중인 피험자 28명과 BMI가 30 이상인 비만 피험자 30명을 모집해 실험을 실시했다. 피험자는 각각 간격을 두고 이뤄진 실험 세션 3회에 참가했다. 세션 전날 피험자는 전원이 집에서 같은 식사를 하고 다음날 아침이 되어 영양 튜브를 삽입될 때까지 아무 것도 먹지 않았다고 한다. 연구팀은 영양 튜브를 통해 설탕이 들어간 물, 지질이 들어간 물, 단지 물 중 하나를 피험자 위로 직접 보내 뇌 활동 변화를 fMRI와 SPECT를 이용해 30분에 걸쳐 관찰했다.
실험 결과 표준 체중 피험자는 당 또는 지방이 위장으로 보내지면 선조체라는 뇌 영역 활동이 감소하는 것으로 나타났다. 선조체는 음식물을 섭취할 때 보상, 동기 부여와 관련이 있는 것으로 밝혀졌으며 선조체 활동 저하는 몸에 영양이 주어졌다고 뇌가 인식한 걸 시사한다.
또 선조체 활동 저하와 동시에 도파민 방출도 확인되어 뇌 보상 중추도 활성화된 것으로 나타났다. 연구팀은 이렇게 뇌 활동이 전체적으로 저하되는 건 음식이 위 안으로 들어가면 더 많은 음식을 먹으러 갈 필요가 없기 때문에 의미가 있다고 말할 수 있다고 밝히고 있다.
한편 비만 피험자에선 당만 뇌 활동 변화를 일으키고 지방은 뇌 활동이나 도파민 수준에 변화를 미치지 않았다. 이 발견은 흥미로운 것이라는 지적이다. 한 전문가는 브로콜리 대신 햄버거를 먹고 싶어지는 건 햄버거에 포함된 지방이 생물학적으로 뇌에 더 좋다는 반응을 보여주기 때문이라고 밝혔다.
연구팀은 또 비만 피험자에게 12주에 걸친 체중 감량 프로그램을 실시하고 체중에서 적어도 10%를 체중 감량시킨 뒤 다시 같은 실험을 실시했다. 그런데 체중이 줄었음에도 불구하고 비만이었던 피험자 뇌는 여전히 지방에 반응하지 않았다.
연구팀은 뇌가 포만감과 만족감을 기억하지 못했다며 하지만 이 발견은 다이어트에 성공해도 몇 년 뒤 체중이 되돌아가는 사람에 대한 이유를 설명할 수 있을지 모른다고 밝히고 있다. 이번 연구 결과는 체중이 증가하는 어떤 시점 뇌가 변화하고 지방에 대한 감지 능력을 잃는지는 밝히지 않았으며 유전자가 특정 영양소에 대한 뇌 반응에 영향을 미칠 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 연구 결과를 적절하게 해석하려면 추가 연구가 필요하다.
연구팀은 체중 증가를 해결하기 위해선 먹는 양을 줄이고 운동량을 늘리면 좋고 이걸 할 수 없는 건 의지가 부족하기 때문이라는 건 너무 단순하고 진실이 아니라며 비만으로 고민하는 사람은 뇌 문제로 인해 식사량이 줄어들지 않을 수 있다는 건 아는 게 중요하다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.