“饑荒實(shí)驗(yàn)”讓人觸目驚心。

長(zhǎng)期節(jié)食對(duì)人的大腦和身體有什么短期和長(zhǎng)期影響？75年前的一個(gè)史無(wú)前例的饑荒實(shí)驗(yàn)給出了殘酷的答案。

在卡路里過(guò)剩的時(shí)代，減肥是許多人的口頭禪。不過(guò)，長(zhǎng)期節(jié)食對(duì)人的大腦和身體有什么短期和長(zhǎng)期影響？75年前的一個(gè)史無(wú)前例的饑荒實(shí)驗(yàn)給出了殘酷的答案。

撰文 | 七君

來(lái)源 | 把科學(xué)帶回家（ID：steamforkids）

你可能不知道，二戰(zhàn)中死于饑荒的人數(shù)和戰(zhàn)死的軍人數(shù)量不相上下。根據(jù)都柏林大學(xué)學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)家 Cormac ó Gráda 的估計(jì)，在二戰(zhàn)中至少有2千萬(wàn)人死于饑餓。

二戰(zhàn)期間，荷蘭因?yàn)榧{粹的控制而實(shí)行了口糧配給制，每人每天的能量攝入只有400卡路里，僅為現(xiàn)代人的五分之一不到。而在列寧格勒圍城戰(zhàn)期間，每天有近一千人死于饑餓。平民不僅開(kāi)始吃寵物、皮帶和書(shū)，甚至開(kāi)始吃人。

為了為歐亞戰(zhàn)后紓困和重建做準(zhǔn)備，盟軍迫切需要營(yíng)養(yǎng)學(xué)的指導(dǎo)。但是，當(dāng)時(shí)和饑荒相關(guān)的科學(xué)研究少得可憐。雖然19世紀(jì)時(shí)就有科學(xué)家開(kāi)始研究斷食，不過(guò)那時(shí)候的研究手段比較原始，大多是稱(chēng)稱(chēng)體重，測(cè)一測(cè)尿里的氮含量，大家并不知道饑餓對(duì)身心的更具體的影響，也不知道什么樣的方案才能恢復(fù)患者的健康。

為了尋找答案，美國(guó)政府找到了在生理學(xué)界小有名氣，并曾經(jīng)為美軍設(shè)計(jì)了行軍盒飯K-口糧（K-ration）的明尼蘇達(dá)大學(xué)的生理學(xué)家 Ancel Keys。

在美國(guó)軍方的資助下，1944年11月 Ancel Keys 開(kāi)始做一個(gè)現(xiàn)在沒(méi)有科研機(jī)構(gòu)敢做的實(shí)驗(yàn)：嚴(yán)格控制36個(gè)健康年輕人的卡路里攝入，讓他們經(jīng)歷6個(gè)月的饑荒。

而因?yàn)檫@個(gè)研究是在明尼蘇達(dá)大學(xué)的足球場(chǎng)做的，它后來(lái)被稱(chēng)為明尼蘇達(dá)饑荒實(shí)驗(yàn)（Minnesota Starvation Experiment）。這是人類(lèi)首次用科學(xué)的方法研究長(zhǎng)期節(jié)食對(duì)人體的影響。

一年后，32個(gè)參與者離開(kāi)了明尼蘇達(dá)大學(xué)，他們的經(jīng)歷永遠(yuǎn)改變了世界，也改變了他們自己。

前無(wú)古人的饑荒實(shí)驗(yàn)

明尼蘇達(dá)饑荒實(shí)驗(yàn)的招募廣告：你愿不愿意為了這些孩子能吃上飯而挨餓？ 圖片來(lái)源：Mad Science Museum

在招募志愿者的時(shí)候，Keys 發(fā)出警告：實(shí)驗(yàn)可能會(huì)對(duì)健康有嚴(yán)重的影響，也沒(méi)有補(bǔ)貼，但是依然有400多個(gè)人報(bào)名。

Keys 從中選了36個(gè)精神和體能都極為健全的年輕人，他認(rèn)為這樣才能保證這些人不會(huì)因?yàn)楣?jié)食而倒下。

明尼蘇達(dá)饑荒實(shí)驗(yàn)參與者留影 圖片來(lái)源：Mad Science Museum

在實(shí)驗(yàn)前，所有36個(gè)人都未曾經(jīng)歷饑荒，也從未節(jié)食。這36人大多是20歲出頭的熱血漢子，最年長(zhǎng)的也不過(guò)33歲。他們的智商均值為130，超過(guò)普通人（人群IQ均值為100），等同于哥倫比亞大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究生的腦力。

Keys 設(shè)計(jì)了一個(gè)被試內(nèi)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，先給參與者3個(gè)月的控制期，然后再讓他們吃嚴(yán)格的減肥食譜，最后再讓他們逐漸恢復(fù)飲食。

在3個(gè)月的控制期內(nèi)，每個(gè)人每天攝入大約3200千卡路里的食物，超重或體重不足的人的飲食會(huì)相應(yīng)地調(diào)整。

參與者只能在大學(xué)食堂里吃分量和內(nèi)容被嚴(yán)格規(guī)定的食物，而且一定要在研究者眼皮底下吃完。他們的食譜和普通西餐差不多，比如牛排、羊肉、蔬菜沙拉、冰淇凌什么的。

接下來(lái)就是節(jié)食期。

1945年2月12日，這些人開(kāi)始為期6個(gè)月的節(jié)食。Keys 的目標(biāo)是通過(guò)飲食把這些小伙子的體重減少25%。

為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，他把每人每天攝入的能量控制在1570千卡路里左右，每天只能吃2頓。從現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)看，每天1570千卡路里的能量攝入是普通男性每日攝入（約2500千卡）的六成。研究者會(huì)根據(jù)每個(gè)人每天的體重調(diào)整他們的飲食，使其體重符合預(yù)期的曲線(xiàn)。

而節(jié)食食譜也是相當(dāng)單調(diào)，幾乎還原了戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期歐洲平民的生存狀態(tài)：卷心菜、土豆、豆子湯、通心粉和奶酪，飲食主要由碳水化合物構(gòu)成的，蛋白質(zhì)含量比較少。

為了模擬真實(shí)的日常生活的能量消耗，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間他們每周要在跑步機(jī)上散步35千米，從事15小時(shí)和學(xué)習(xí)有關(guān)的活動(dòng)，比如在大學(xué)聽(tīng)課。其他時(shí)間，他們可以在校園里自由活動(dòng)，看電影或者找點(diǎn)事做。

在實(shí)驗(yàn)期間，Keys 對(duì)他們進(jìn)行了極為細(xì)致的檢查，智商、性格（用的是明尼蘇達(dá)多項(xiàng)人格測(cè)驗(yàn)）、心臟大小、血容量，聽(tīng)力視力，體脂率，甚至精子數(shù)量都被詳細(xì)記錄下來(lái)。他們每天還被要求記日記，寫(xiě)下自己的內(nèi)心感受。

研究人員正在測(cè)量參與者的生理指標(biāo) 圖片來(lái)源：Mad Science Museum

1950年，Keys 把這項(xiàng)研究整理成了2冊(cè)出版，書(shū)名為 The Biology of Human Starvation。這個(gè)研究使他在生理學(xué)界聲名鵲起。而明尼蘇達(dá)饑餓實(shí)驗(yàn)的重要結(jié)論也被美軍制作成了小冊(cè)字，在戰(zhàn)后的歐亞分發(fā)。

可以說(shuō)，到目前為止這是饑荒研究史上最為細(xì)致的案例?，F(xiàn)在要想復(fù)制這個(gè)研究的話(huà)，不論從規(guī)模還是倫理上來(lái)看都不太可能。

我們一起來(lái)看看這個(gè)研究得到的一些重要結(jié)論。

餓到心臟縮水

在節(jié)食開(kāi)始前，所有36人的體重都在正常范圍內(nèi)，平均是69千克，身高體重指數(shù)BMI（體重除以身高的平方）在18.4-25.4之間，平均是21.9，不胖不瘦。

而節(jié)食開(kāi)始后，本來(lái)身材勻稱(chēng)的他們看起來(lái)瘦骨嶙峋，身體棱角分明，非常可怕。

節(jié)食期結(jié)束后，他們的BMI均值為16.4，有人甚至只有14.9。要知道根據(jù)世界衛(wèi)生組織的建議，BMI在18.5以下屬于體重過(guò)輕，和患有神經(jīng)性厭食癥的人的BMI差不多。

在節(jié)食期，研究人員對(duì)參與者的體能和腦力進(jìn)行測(cè)量。圖片來(lái)源：Mad Science Museum

和后來(lái)許多研究的結(jié)果一致，這些人的基礎(chǔ)代謝率也下降了。比如，這些人的心率顯著下降，從每分鐘55掉到35下。為了保存能量，他們的便便次數(shù)也降低到了每周一次。血容量下降了10%，心臟也縮水了。

節(jié)食帶來(lái)的另一個(gè)可怕的影響，就是他們眼球中的血管收縮，這導(dǎo)致他們的眼球變白。根據(jù) Keys 的描述，他們的眼睛在節(jié)食末期看起來(lái)亮白得不自然，像是瓷器做的。

其中一些人皮膚還變得粗糙，常感到眩暈耳鳴，身體不協(xié)調(diào)，還會(huì)發(fā)冷。而因?yàn)橥尾咳狈χ?，他們也無(wú)法久坐。

節(jié)食對(duì)身體造成的另一個(gè)顯而易見(jiàn)的后果就是體能衰退。從后擺腿測(cè)力計(jì)測(cè)得的數(shù)值來(lái)看，他們的力量減少了21%。這些人也抱怨感到衰老無(wú)力。

Keys 認(rèn)為，這些人的生理狀態(tài)和患有飲食障礙的人十分相似，他進(jìn)而提出，一些心理障礙可能是營(yíng)養(yǎng)不良的結(jié)果。

Keys 還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)節(jié)食帶來(lái)的有趣現(xiàn)象。

在這個(gè)研究之前，民間有一種說(shuō)法，那就是饑餓的人的感官會(huì)變得敏銳。為了驗(yàn)證這種說(shuō)法是否科學(xué)，Keys 也測(cè)量了他們的聽(tīng)力和視力。

和傳言相反，Keys 發(fā)現(xiàn)饑餓對(duì)視力沒(méi)有影響，但是卻奇怪地提高了聽(tīng)力，尤其是對(duì)低頻聲音的敏感度。Keys 對(duì)此的解釋是，由于耳部組織萎縮，耳道變大，耳屎變少，因此聽(tīng)力有所提升。

餓著，笨著

喬布斯有句名言：Stay hungry, stay foolish，他的本意是鼓勵(lì)大家求知若渴。但是放到明尼蘇達(dá)饑荒實(shí)驗(yàn)的語(yǔ)境中，這句話(huà)就有了別樣的理解：餓著的人的學(xué)習(xí)能力反而衰退了。

節(jié)食對(duì)這些人認(rèn)知能力的打擊讓 Keys 感到錯(cuò)愕。Keys 發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)入節(jié)食期短短幾周后，這些人的注意力、學(xué)習(xí)效率和判斷力都下降了。

在2003年的斯坦福大學(xué)的精神病學(xué)家 Regina C Casper 和同事的回訪(fǎng)研究中，所有18人都同意這個(gè)結(jié)論。其中12人還表示，他們?cè)诠?jié)食期間對(duì)智力活動(dòng)的需求降低了，也就是說(shuō)他們不再那么愛(ài)學(xué)習(xí)了。

好奇心的減弱伴隨著抑郁的爆發(fā)。節(jié)食幾周后，36個(gè)參與者很快陷入了抑郁。他們?cè)谌沼浝镉涗浵聝刹椭g的時(shí)間是多么難熬，他們感覺(jué)多么無(wú)力疲勞。

Keys 記錄道，在實(shí)驗(yàn)前，這些小伙子都有強(qiáng)硬的政治觀點(diǎn)，但是進(jìn)入節(jié)食階段后，他們關(guān)心的話(huà)題就剩下了食物，世界局勢(shì)對(duì)他們來(lái)說(shuō)變成了身外之事。

在控制期，他們中的一些人還會(huì)社交和戀愛(ài)，但隨著節(jié)食的深入，他們變得社恐孤僻，不愿意和別人互動(dòng)，戀愛(ài)的沖動(dòng)似乎也成了上輩子的事有，溫飽思淫欲看來(lái)沒(méi)有說(shuō)錯(cuò)。

一些參與者開(kāi)始收藏烹飪書(shū)，每天晚上挑燈夜讀，仿佛這樣可以畫(huà)餅充饑。他們的夢(mèng)境也統(tǒng)一更換成了食物相關(guān)的主題。在白天，他們因?yàn)槟X子里想著吃的而無(wú)法專(zhuān)心做事，甚至連聽(tīng)到笑話(huà)也笑不出來(lái)。

一天的兩頓飯變成了高光時(shí)刻。為了讓食物看起來(lái)份量更足，他們常常會(huì)兌水，舔盤(pán)也是常規(guī)操作。

晚餐時(shí)，參與者在舔盤(pán)。圖片來(lái)源：Mad Science Museum

雖然被招募時(shí)這36人被認(rèn)為有堅(jiān)強(qiáng)的意志，但節(jié)食真正開(kāi)始后，有兩人出現(xiàn)了嚴(yán)重的精神問(wèn)題，被送到了大學(xué)醫(yī)院的精神科。

其中一個(gè)叫做 Samuel Legg 的參與者用斧頭砍掉了自己的手指。另一個(gè)叫做 Franklin Watkins 的24歲小伙餓到開(kāi)始做吃人的夢(mèng)，而他也在自由活動(dòng)時(shí)間瘋狂作弊，跑到鎮(zhèn)上偷吃冰淇淋和奶昔，甚至威脅要?dú)⒌?Keys。最后，Keys 不得不把他倆，以及另外兩個(gè)疑似作弊者的數(shù)據(jù)剔除。

后來(lái)因?yàn)榫癞惓６顺鰧?shí)驗(yàn)的 Sam Legg 在節(jié)食前和節(jié)食中的樣子。圖片來(lái)源：Mad Science Museum

Keys 還發(fā)現(xiàn)，雖然在常人眼中這些人已經(jīng)瘦到皮包骨頭，但是他們并不覺(jué)得自己體重過(guò)低，相反還認(rèn)為別人都太胖了。后來(lái)的研究者發(fā)現(xiàn)，這一點(diǎn)在厭食癥患者身上普遍適用，厭食癥患者并不覺(jué)得自己瘦削，反而覺(jué)得他人肥胖。

反彈的脂肪

糟糕的事還在后頭。

節(jié)食期過(guò)后進(jìn)入了12周的恢復(fù)期，Keys 開(kāi)始慢慢增加他們的每日攝入能量，并觀察他們的變化。

除去離開(kāi)的4人，32個(gè)參與者被分成了4組，每組采用不同的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充方式，每天分別比節(jié)食期增加400、800、1200和1600千卡路里攝入。

幾周后 Keys 發(fā)現(xiàn)，每天增加400千卡路里的那個(gè)組的組員身體根本沒(méi)有恢復(fù)，而他們的抑郁情緒的持續(xù)時(shí)間也最長(zhǎng)。一番考慮后，他為所有4個(gè)組又增加了每天800千卡路里的能量。

這樣一波操作后，大家看起來(lái)才有了元?dú)狻Ｒ虼?Keys 總結(jié)道，對(duì)于經(jīng)歷過(guò)饑荒的人，每人每天需要4000千卡路里才能恢復(fù)健康。

但是細(xì)究的話(huà)，這種“康復(fù)”實(shí)際上是病態(tài)的。

首先，在3個(gè)月的恢復(fù)期結(jié)束后，32人中沒(méi)有任何一人的體重恢復(fù)到控制期的水平，他們的平均BMI只有18.4，依舊體重過(guò)輕。

更令人意想不到的是，這些“瘦子”恢復(fù)的體重大多是脂肪，他們身體的脂肪含量是控制期的1.4倍。這可是真的“越減越肥”。

相對(duì)于控制期體重（黑點(diǎn)）和身體脂肪數(shù)量（白點(diǎn)）的變化（%），C代表控制期，S代表節(jié)食期，R代表恢復(fù)期，數(shù)字代表周。 圖片來(lái)源：Keys et al. (1950)

1945年10月20日，到了離別的日子，大家可以放開(kāi)肚皮隨便吃了。

雖然已經(jīng)恢復(fù)了飲食上的“自由”，而在接下來(lái)的幾個(gè)月里，這些人依舊感到饑腸轆轆。Keys 對(duì)其中12個(gè)人進(jìn)行了8周的追蹤，他發(fā)現(xiàn)這一打人每天吃超過(guò)5000千卡路里的食物；有人甚至一天饕餮了11500千卡路里，相當(dāng)于吃了5人份的食物。

而在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的第10周（也就是圖片中的第58周），其中8人的體脂量依舊超過(guò)控制期，其他人因?yàn)闆](méi)有繼續(xù)參加后續(xù)研究而沒(méi)有留下數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，Keys 本以為他們會(huì)很快回歸正常生活，但是他的預(yù)計(jì)錯(cuò)了。

2003年，36人中還有19人還在世，同年斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的精神病學(xué)家 Regina C Casper 、明尼蘇達(dá)大學(xué)的精神病學(xué)家 Elke Eckert 和同事對(duì)其中18人進(jìn)行了回訪(fǎng)。根據(jù)訪(fǎng)談，其中一人出現(xiàn)了暴食癥，有次因?yàn)槌蕴噙M(jìn)了醫(yī)院，還差點(diǎn)死掉。

雖然這18條好漢都不后悔當(dāng)初參與這個(gè)饑荒實(shí)驗(yàn)，但和實(shí)驗(yàn)前的體重相比，回訪(fǎng)的18人回憶，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)結(jié)束的10周后平均增重10千克，許多人在接下來(lái)的半年到5年里一直在和不正常的飲食習(xí)慣作斗爭(zhēng)。

這就是長(zhǎng)期節(jié)食的真相。

原標(biāo)題：看完饑荒實(shí)驗(yàn)，才知道長(zhǎng)期節(jié)食有多傷腦傷身