科学中仍有许多未解之谜。例如,暗物质是什么?我们为什么会有意识?宇宙中是否只有我们?但对普通成年人来说,没有哪个问题比这个更让人困扰:为什么我总是感到疲惫?

这个问题至关重要,尤其是因为最近对32个国家的数据分析显示,多达五分之一的健康成年人抱怨自己存在严重的疲劳问题。长时间感到疲惫是最常见的就诊原因之一,甚至频繁到医疗人员通常会将其缩写为TATT(Tired All The Time,总是疲劳)——或许他们也是为了节省自己的精力。通常情况下,疲劳的原因没有明显的医学解释,而医生除了进行血液检查以排除常见的营养缺乏外,也很难提供太多帮助。

尽管疲劳对我们的整体健康造成了巨大影响,但直到最近,医学界对“拥有能量”这一概念的研究却出奇地少。填补这一空白的,是价值数万亿美元的健康产业,它提供了各种补充剂、特殊饮食和生活方式调整方法,声称可以提高我们的精力。


然而,如今科学家们正以全新的视角重新审视“精力充沛”或“疲惫”的真正含义。研究表明,我们对这种状态的感知,在很大程度上取决于大脑对细胞可用能量的持续评估。这一发现正在改变我们对整体健康的理解,不仅为临床疲劳治疗提供了新思路,还揭示了一些可以帮助我们缓解精力枯竭的实际方法。

许多原本健康的人仍然感到疲惫,这似乎并不合理。至少在西方社会,大多数人都能轻松获取远超所需的热量。如果“感觉精力充沛”只是摄入热量与消耗能量的简单关系,那么我们应该个个精神饱满、活力四射才对。

那么,为什么事实并非如此?简短的答案是:我们所感受到的能量——即“主观活力”(subjective vitality)——并不像油表那样简单。相反,它是身体-大脑系统对体内可用能量的持续评估,包括当前可用的能量有多少,已有多少被分配使用,以及是否还有剩余能量来应对接下来的任务。

这种感受是内感受(interoception)的一个例子。内感受即我们感知身体内部信号的能力,这些信号告诉我们自身适应外部环境的情况。当某些方面出现问题——比如当身体感觉能量不足时——这些信号会促使我们采取行动来解决问题。关于内感受的研究表明,我们的情绪、感受和动机,实际上源于身体与大脑之间持续进行、不断变化的对话

从这个角度来看待“能量”,可以解释为什么补充能量并不仅仅是多吃点食物,或花钱购买某种当下流行的补剂。关键在于找出身体-大脑对话中,哪个环节发出了“需要节约能量”的信号,并采取相应措施来解决问题。

问题可能出在细胞能量释放机制上,也可能是大脑预测即将面临身体或心理挑战,因此有意保留部分能量。又或者,某些因素(如压力或免疫系统对抗感染)正在大量消耗体内资源。不管原因是什么,最终结果都是一样的——你感觉糟糕透了。但要想改善这种状态,具体的方法取决于背后的原因。

在世界上许多地区,能量与健康息息相关的观念并不新鲜。几千年前诞生的东方传统医学,就是建立在“体内能量流动决定健康和活力”的理念之上。而西方医学则起源于解剖学和生理学——这些是可以观察、测量、解剖的客观实体,因此能通过药物或手术进行治疗。至于那些“看不见的力量”,西方医学自然而然地没有给予太多关注。

西方医学在延长人类寿命方面取得了巨大成就,不到一个世纪内,就使平均寿命增加了30年。但在延长健康寿命(healthspan,即人在健康状态下生活的年限)方面,它的效果却相对有限。据2021年的一项估算,全球范围内,人类的平均寿命比健康寿命多出了9年

顺应能量流动

哥伦比亚大学的马丁·皮卡德(Martin Picard)认为,现在是时候改变医学研究的重点,不再仅仅关注治疗疾病,而应更深入地理解健康本身。他认为,要做到这一点,就必须更好地理解能量如何在身体内流动。他说:“我们之所以远离这个方向,是因为过去的还原论科学给我们提供的工具有限——如果某样东西无法被测序,无法在显微镜下看到,或者无法用示波器测量,那么它就不会被视为合适的研究对象。我认为,这种局限性让我们错过了一些可能非常重要且有价值的东西。”

皮卡德曾在遗传学家道格·华莱士(Doug Wallace)领导的实验室接受训练。华莱士是线粒体研究的开创者,线粒体被称为细胞的能量工厂,负责将消化后的食物分子转化为细胞可用的化学能量。研究很快发现,当线粒体不能高效工作时,人们往往会感到疲惫和乏力。皮卡德基于这一发现,进一步拓展研究,创建了一个新的领域——线粒体心理生物学(mitochondrial psychobiology),专门探讨线粒体的能量释放如何影响我们的精力感受,以及我们的精力感受又如何影响线粒体的能量释放。他和其他研究者发现,即使是在健康人群中,线粒体功能受损也可能由多种原因导致,其中一些因素几乎可以肯定与TATT的大流行有关

令人惊讶的是,影响线粒体能量产生的最大因素之一,竟然是过量的燃料。线粒体释放能量的过程,是通过一系列小型的生化步骤逐步进行。这个过程不能被加速,必须按照特定的顺序进行,否则会导致代谢堵塞(metabolic pile-up)。如果短时间内摄入过多燃料,线粒体就不得不暂停能量释放,让细胞优先储存多余的能量以备后用。结果反而是短期内能量减少,而非增加。高糖饮食尤其是个大问题。研究表明,高糖饮食会导致线粒体效率低下,使人感觉情绪低落、反应迟钝,而不是充满活力。有趣的是,一些证据表明,通过大幅减少糖分摄入,采用低碳水、高脂肪的生酮饮食,或许会对线粒体产生相反的影响。

此外,无论是情绪压力,还是感染或受伤等生理压力,都会对身体的能量系统产生巨大影响。皮卡德及其同事的一项研究发现,压力会使细胞能量消耗速度增加60%。其中一个重要原因是,线粒体不仅负责产生能量,还会产生皮质醇——这种压力激素会向身体发出信号,告诉它需要额外的能量来应对即将到来的挑战。

压力不仅会直接消耗能量,还会影响身体-大脑的能量计算机制。西北大学的神经科学家丽莎·费尔德曼·巴雷特(Lisa Feldman Barrett)提出了“身体预算”(body budgeting)的概念,来描述大脑在管理能量供给以确保生存方面的作用。她将身体预算与预测性处理(predictive processing)联系在一起——这一理论认为,大脑通过生成对外部世界的“最佳猜测”来工作,并根据接收到的感官信息进行调整。当大脑的预测与实际情况不匹配时,这种“误差”信号会以情绪或感受的形式表现出来,无论是愉悦还是焦虑,是精力充沛还是困倦不堪。她解释道:“我们认为这些感受类似于身体代谢状态的总体概述。”

这种机制可以解释,为什么即使前一天睡得很好,光是想到一整天的会议安排仍然会让人感到疲惫。同样,它也解释了为什么一条突如其来的好消息能让人瞬间精神焕发。身体的能量状态并未改变,但大脑对可用能量的预测发生了变化,从而改变了我们的主观感受

牛津大学的阿兰·戴维斯(Arran Davis)领导的一项研究表明,这种大脑预测机制对我们的能量消耗有着实际影响。当受试者被要求锻炼至极限时,那些有支持性朋友陪伴的人能够坚持更久,并在放弃前燃烧更多卡路里。戴维斯解释说,这表明当我们知道自己有支持和帮助时,我们更愿意深入挖掘自己的能量储备。他指出:“社交支持会向大脑传递信号,表明恢复所需的资源是可用的,因此我们在消耗身体资源时不需要那么谨慎。”

影响身体-大脑能量评估的因素极为复杂,既有生理上的,也有心理上的,甚至许多过程都是无意识进行的,这使得客观测量变得极具挑战性。然而,科学家已经找到了几种可能的“生物标志物”,它们能够反映生理过程以及活力或疲劳的主观感受。

其中一种关键的生物标志物是生长分化因子15(GDF15),这是一种代谢信号分子,当细胞受到压力时会释放。无论是感染、受伤,还是社会心理压力,都会引起GDF15水平变化。剑桥大学的斯蒂芬·奥拉希利(Stephen O’Rahilly)表示,GDF15似乎是一种“全能型”压力信号,它向大脑发出警告,提示需要节约能量

另一个研究方向表明,GDF15可能解释了为什么年龄增长总是让人感觉更疲惫。GDF15被认为是衰老的可靠标志,其血液水平每过十年就会上升约25%。皮卡德认为,这与能量预算密切相关。在最近的一篇论文中,他提出,衰老的许多症状(包括疲劳)可能源于细胞积累损伤,导致修复成本增加,而能量供应却难以跟上。当细胞内的“废物”越来越多时,它们会向大脑发送压力信号,而大脑的反应则是尽可能节约能量。

皮卡德解释道:“GDF15就像是在说:‘代谢过载了,削减成本吧!’ 于是,肌肉开始萎缩,活力下降,头发变白——这些都是节省能量的方式。”

与此同时,其他研究人员正在探索不同的生物标志物。2021年,世界卫生组织(WHO)召集了一组健康与老龄化专家,试图制定一个全新的健康定义,不再以“无病”为标准,而是基于“活力能力”(vitality capacity)——即身体能否有效从食物中获取足够能量,以维持正常运作。布鲁塞尔自由大学的老年病学家伊万·鲍特曼斯(Ivan Bautmans)共同领导了这一研究团队,他们探索了多种可能的活力评估指标,包括肌肉力量、血液中的炎症标志物,甚至让人们直接评价自己的精力状态。其中一个极具潜力的方法源于鲍特曼斯20年前的博士研究,是通过肌肉耐力测试来评估能量水平。

这个测试名为 Eforto,它测量受试者用尽全力握住设备时,握力下降50%所需的时间。测试结果会与一份关于当前精力水平的问卷相结合,计算出一个综合得分。鲍特曼斯表示,最终得分可以反映受试者的身体和心理能量水平。“它是一种间接测量,可以判断生理状态是否失衡或出现问题。”在一项涉及近1000名中年人的研究中,得分最低的人比得分较高的人,更容易在血液中检测到低度慢性炎症的生物标志物。而这种慢性炎症被认为是推动衰老的关键因素。这也引出了一个耐人寻味的问题:如果能提前发现问题,并采取正确的干预措施,我们是否有可能减缓衰老本身?

掌控能量

皮卡德及其同事的一项研究带来了希望,表明我们或许有办法影响衰老进程。他曾听说过一些头发变白后又重新从发根长出有色头发的案例,并对此产生了兴趣。于是,他招募了14名曾经历过类似现象的志愿者,进行了一项研究。研究发现,这些人的头发变白期往往与他们生活中的高压阶段相吻合。而当压力减轻后,头发颜色竟然开始恢复。

皮卡德认为,这是身体-大脑系统在短期内重新分配能量的结果——原本用于头发色素生成的能量,被优先调配到更重要的生理需求上。他解释道:“当你的压力减轻后,能量预算可能就会释放出一部分,重新用于制造色素。”

当然,这并不意味着变白的头发可以随意逆转。随着年龄增长,身体机能的变化最终仍会让白发成为不可避免的结果。但这一发现表明,衰老的速度可能比我们想象的更具可塑性

将疲劳视为身体-大脑之间的对话结果,也为理解慢性疲劳综合征[CFS,又称肌痛性脑脊髓炎(ME)] 提供了新的视角。这种疾病的症状长期以来难以解释,如果能更好地理解其中涉及的能量通路,医生就能更精准地找到潜在的问题区域。例如,最新研究将慢性疲劳综合征与以下因素联系起来:血流减少,导致线粒体燃料供应不足;慢性炎症,持续消耗身体能量储备;以及脑干中的“处理瓶颈”——脑干是内感受处理的关键中枢,负责管理能量预算。

在我们的日常生活中,这一关于活力的最新认知也揭示了应对疲劳的新方法。其中一个可能的策略是“深度休息”(deep rest),这一概念由加州大学的伊丽莎·埃佩尔(Elissa Epel)提出。埃佩尔研究冥想、祈祷等沉思练习的心理益处,她指出,这些实践之所以被证明有助于提升幸福感,部分原因是它们能够让身心平静,从而减少大脑对能量储备的过度保护

饮食和运动同样在能量管理中扮演着重要角色。研究表明,高糖零食会导致情绪和能量水平迅速下降,这一现象与线粒体功能低下密切相关。而短时间运动(“运动零食”)则能产生相反的效果。此外,长期规律运动还能迫使身体提高能量产出,它会清除低效的旧线粒体,并用更高效的新线粒体替代,从而提升整体能量水平。

最后,值得注意的是,你周围的人会在很大程度上影响你的能量水平。所以,无论你的生活有多忙碌,即使偶尔在饮食和运动上有所松懈,值得庆幸的是,我们的身体和大脑天生具备社交适应能力——只要身处合适的社交环境,通常总能找到足够的能量来支撑自己。

作者:Caroline Williams

译者:EY

封面:Tired, c.1895-1900 (oil on canvas), Ramón Casas

原文:A fresh understanding of tiredness reveals how to get your energy back

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