体重增加发生在个体的能量摄入超过能量消耗时,即当摄入的卡路里超过消耗的卡路里时。人们不太了解的是,在儿童早期,大脑平均使用近一半的身体能量。在发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)的一篇新论文中,西北大学的Christopher Kuzawa和纽约大学医学院的Clancy Blair共同提出,儿童大脑发育在能量需求上的差异,包括能量使用的时机、强度和持续时间,可能影响能量消耗和体重增加的模式。
Kuzawa表示,当孩子5岁时,他们的大脑几乎使用了身体一半的能量。然而,我们不知道大脑的能量消耗在儿童之间有多大差异。这是我们对能量消耗理解中的一个巨大漏洞。这篇论文的一个主要目的是引起对这个理解差距的关注,并鼓励研究人员在未来的儿童发展研究中测量大脑的能量使用,特别是那些专注于理解体重增加和肥胖风险的研究。
作者还指出,另一个重要的未知是,通过丰富环境刺激大脑发展的项目,如学前教育项目,是否可能影响大脑的能量使用模式。Kuzawa说,我们认为增加大脑的能量消耗可能是早期儿童发展项目的意外好处,这些项目当然还有许多其他证明的好处。这将是一个双赢的局面。这一新假设受到了Kuzawa及其同事2014年的一项研究的启发,该研究表明,当孩子5岁时,大脑消耗了身体静息能量消耗的三分之二,几乎占总能量的二分之一。
这项研究还显示,大脑能量需求在儿童早期增加的年龄也是体重增加下降的年龄。随着大脑发育所需的能量在较大的儿童和青少年中下降,体重增加的速率也随之增加。Kuzawa说,这一发现有助于确认人类儿童在进化过程中,与其它哺乳动物和灵长类动物相比,儿童期的生长速度要慢得多,部分原因是他们的大脑需要更多的能量来发展。