清凉爽口的汽水、奶茶，美味的巧克力、冰淇淋、蛋糕等，都让人垂涎欲滴，甚至对有的人来说，一天没吃就会感到浑身不对劲。为什么明明知道高糖、高盐、高脂的“垃圾食物”对健康有害，却还是无法抗拒呢？
食物会不会让人上瘾的问题已经争论了许久，营养学家和科学家大多反对食物成瘾的说法。尽管之前研究发现习惯甜食的大白鼠在停止供应高糖食物出现身体颤抖类似戒断的生理症状，却对糖会在大脑、行为产生什么影响不甚清楚。
丹麦奥胡斯大学 (Aarhus University) 临床医学系研究团队在实验动物身上发现，摄取糖会改变大脑奖赏机制的回路，这与毒品对大脑的影响十分相似。
想要探讨糖对人体大脑、行为的影响，最理想的研究对象当然是人，然而想要以人做实验却面临两大难题，除了难以控制之外还加上人体多巴胺 (dopamine) 浓度会受到许多不同因素的影响。人体多巴胺浓度会因为吃东西、玩手机游戏、或是在实验期间坠入情网而让实验数据产生极大的变化。
多巴胺是一种神经传导物质，在大脑分布广泛，影响睡眠、情绪、注意力与学习。神经细胞之间形成微小空隙，当神经讯息传到神经细胞末端，需要透过化学物质来传递信号。
体内神经传导物质如果不平衡会导致疾病。像是帕金森氏症 (Parkinson's disease) 患者大脑多巴胺不足，而思觉失调症 (Schizophrenia) 患者则是多巴胺过多。之前有类似研究使用大白鼠做实验，然而它们的体重调节、代谢恒定系统机制却和人类非常不同。最后研究团队选择哥廷根小猪 (G?ttingen minipig) 做为实验动物。拿小猪作实验的好处是小猪脑部比大白鼠复杂且大小适中，可以使用扫描人脑的仪器来得到脑部深处影像。
正子断层扫描研究奖赏系统
研究团队在实验开始对七只母猪麻醉进行脑部正子断层扫描(positron emission tomography，PET)。
正子断层扫描的原理是以断层造影仪扫描利用药剂产生的带正电荷电子在身体组织与带负电荷电子撞击产生辐射线形成的影像，目前常用在诊断身心疾患、癌症、心脏病与基因治疗。正子断层扫描诊断身心疾患可以了解脑部代谢、神经传导物质变化。七只小猪在平常饮食外每天有一小时可以畅饮蔗糖水，实验一共进行十二天。
到第十二天喝完糖水24小时后再次让小猪接受脑部正子造影。其中有五只小猪在第一次喝完糖水后多做一次正子造影 。为了了解摄取糖对大脑影响，正子断层扫描针对小猪脑中类鸦片受体促效剂 (opioid receptor agonist) 、多巴胺受体拮抗剂 (dopamine receptor antagonist) 观察分析来了解大脑奖赏系统 (reward system) 运作。
高糖饮食改变了大脑，让人难以抗拒
结果发现，取摄十二天糖水的小猪脑部可以观察到类鸦片、多巴胺系统发生重大改变。
脑部类鸦片系统化学反应与满足、愉悦感觉相关，在小猪第一次畅饮糖水就开始启动，许多脑部区域都发生改变，像是纹状体 、依核 (nucleus accumbens)、视丘 、杏仁核、扣带皮质 (cingulate cortex)、前额叶皮质。
研究发现高糖饮食令人难以抗拒、欲罢不能的原因在于高糖饮食影响脑部奖赏回路的方式与毒品对脑部的影响十分类似。毒品进入大脑会刺激神经细胞分泌大量多巴胺，产生愉快满足的感觉，远远超过日常生活中人际关系与学习。
在这个恶性循环下人体奖赏系统便催促我们去寻找更多毒品。这个发现出乎科学家意料之外，长久以来人们对于糖会对大脑、行为产生什么影响并不清楚，只知道高糖饮食会对人体生理产生影响，而糖对身体不健康的原因有许多种。正如在实验猪身上看到的一样，蔗糖水只要十二天就改变大脑奖赏系统，不难想像原本大脑的天然刺激物像学习、人际关系将会被现代生活中充斥的蔗糖、其他人工刺激物所取代。
人类天生有寻求多巴胺的冲动，如果可以找到更好、更多的选择，不管理性感性上都难以抗拒。食物成瘾的说法仍然充满争议与反对声浪，然而高糖、高盐、高脂食物对健康的危害却是不容忽视，当我们对于高糖饮食如何改变大脑让人难以抗拒的机制有更多了解，才更有机会找出解决方法减少对健康的危害。
参考资料：
Michael Winterdahl, Ove Noer, Dariusz Orlowski et al , Sucrose intake lowers μ-opioid and dopamine D2/3 receptor availability in porcine brain, Scientific Reports， 2019.
