*呵欠*

不得了，老師盯著你還未趕及合起的嘴。你擦了擦眼睛，竭力把專注力放回老師叫你解的那道微分題目上。

你開始想：是不是中午吃的那碗麵在作祟？為甚麼每次午餐後都必然飯氣攻心？

對於飯氣攻心的常見誤解

傳統上，人們相信餐後嗜睡是由於血流重新分配所致，血液被認為會流向胃部及腸道以幫助消化，因此分薄了供應至腦部的血液和氧，引發餐後嗜睡的現象 [1]。

然而這是錯誤的。血流改變理論不成立的原因是因為身體已知會在大部分生理狀況下優先維持通往大腦的血流和供氧量 [2]，即使是運動期間當大部分血液都被送至肌肉時，大腦的血流和供氧仍然會被嚴密地保持在適當水平；而事實上，有研究指出在攝食後經頸動脈通往腦部的血流並沒有錄得可量度的變化 [2]，因此攝食並不太可能會影響腦部供氧和大腦血流 [2]。

飯後的激素改變與飯氣攻心

那麼，我們又可以怎樣解釋飯氣攻心呢？以餐後胰島素水平增加為例，進食可以增加或抑制體內一系列激素的分泌，以維持體內平衡。這些激素水平的改變也可以透過帶來飽足的感覺，減低我們對食物的慾望。有研究指出當中涉及的激素可能同時影響腦部的睡眠中樞，導致飯氣攻心的情況（註一）[1, 2]。以下我們會檢視（許多激素當中的）兩個例子：褪黑激素（melatonin）和食慾素（orexin）。

除了參與腸胃蠕動外 [3]，褪黑激素亦眾所周知是一種調節睡眠清醒周期（sleep-wake cycle）的激素，對動物和人類施以褪黑激素的多項研究中已證明高褪黑激素水平能引發睡意 [2]。事實上，餐後腸道會增加褪黑激素的合成，這被認為是餐後嗜睡的成因之一 [2]。

至於食慾素，它是一種能同時引發飢餓感和令人保持清醒的激素。據科學家推測，食慾素能增加下丘腦醒覺中樞裡神經元的放電頻率 [2]，使醒覺中樞能有效地抑制睡眠中樞而令我們保持清醒 [1]。因此，餐後食慾素減少可能會使睡眠中樞失去原來的抑制而引發睡意 [2]。

從宏觀角度看腦部中樞間的相互作用

有些科學家傾向把飯氣攻心的成因歸咎於某些激素的作用，但亦有科學家退後一步從宏觀的角度看待這個問題 [1]。在飢餓—飽足軸（hunger-satiety axis）能調節睡眠—清醒軸（sleep-wake axis）的概念之上，這種觀點強調下丘腦裡面不同中樞間的相互作用，而激素的角色僅被看成器官之間的訊息傳遞者而已。

正如上面食慾素的例子提及過，下丘腦裡面有四個影響飽足感和睡意的主要中樞，簡單來說它們可以分為飢餓、飽食、醒覺和睡眠中樞。飢餓通常伴隨著清醒；科學家推測飢餓中樞能刺激醒覺中樞和抑制睡眠中樞，而醒覺中樞本身亦能抑制睡眠中樞。可是當飽足時，飽食中樞會抑制飢餓中樞，令機制內的相互作用都呈現相反效果而引發睡意。圖一總結了以上提及的相互作用。

圖一　與餐後嗜睡相關的四個大腦中樞在進食前後的相互作用

因此，了解甚麼會引起飽足感非常重要，因為它與餐後嗜睡息息相關。事實上，我們身體會透過偵測我們的能量水平和胃部的物理狀況來判斷我們是否應該感到飽足 [1]。

要知道我們在進食後能量是否得到補充，下丘腦內的弓狀核（註二）會探測血液中代謝物丙二酰輔酶A（malonyl-CoA）濃度的增加，而丙二酰輔酶A的水平正正與ATP（即「能量」）的水平相關。在同時考慮其他代謝訊號後，弓狀核便能透過激素調節的方式刺激飽食中樞及抑制飢餓中樞，給予我們飽足和睏倦的感覺。

與此同時，我們的胃部在飯後好一段時間都會被食物填滿。迷走神經的分支能感覺到胃膨脹（gastric distension）和比平時所需時間較長的胃排空（gastric emptying），這會令身體分泌其他胃腸激素以直接或透過迷走神經刺激的方式刺激飽食中樞，最終也會帶來飽足和睏倦的感覺。除此之外，這也能解釋為甚麼固體食物比流質食物更能引發睡意，這是因為固體食物能令胃部膨脹得更大和逗留在胃部更久。

餐後嗜睡在進化上的意義

現在，你們也許在想：真的有必要把飽腹感連繫到睡意上嗎？那只是害我們在課堂上睡著的惡作劇把戲吧？或許是的，但演化生物學告訴我們餐後嗜睡背後可能真的有其重要性。

要明白箇中原因，我們要從達爾文主義分析餐後嗜睡這個現象：要知道物種在分配有限的精力時，稍有差池都可能導致物種在自然選擇中失利 [4]。換言之，如果一個物種要在自然選擇中生存過來，就必須要明智地分配其有限的能量和精力。

說到這些，有科學家猜測消化是耗費精力和能量的代謝作用，所以身體可能選擇暫時降低對外界刺激的靈敏度，減少對能量和精力的需求以專注於消化上 [2]，這可能就是為甚麼我們在餐後突然對尋找額外熱量意興闌珊的原因。

另一個可能的原因是餐後嗜睡有助鞏固我們在獲取能量的活動中學到的東西 [2]。我們的腦部是可塑的，神經元之間可以透過改變它們的接駁方式令溝通更為有效，這正是學習和記憶背後的根據。科學家曾經提出神經元間的連接可以在睡眠中被改變和鞏固 [5]，因此睡眠一直被猜測是有助學習的過程。有了這個概念，科學家提出飯後睡眠有助我們在不自覺的情況下，鞏固我們在餐前獲取能量的活動（例如打獵）中學到的東西，令我們有更充分的準備去面對下次能夠獲取能量的機會 [2]。

所以，餐後嗜睡其實能在自然選擇中為我們帶來優勢。

解開攝食生物學與睡眠之間的謎

生理學和神經科學上的研究已透過闡釋不同激素和大腦部分的功能揭示了飯氣攻心的重重謎團，但直至今天，我們仍不能完全肯定飯氣攻心背後的原因和原理。跟其他許多科學問題，像是為甚麼我們需要睡覺一樣，攝食生物學和睡眠之間的可能關係確實有著很多尚待解答的問題。

1 編按：神經和激素協調的異同是課堂上老師會一再提及的重點：激素可以影響多於一個器官。因此一種激素能在不同器官發揮不同功能其實也不太令人意外。

2 神經核：「核」在這裡是形容在中樞神經系統中，處於解剖結構上同一位置的一組神經元。

參考資料：

[1] Kim SW, Lee BI. Metabolic state, neurohormones, and vagal stimulation, not increased serotonin, orchestrate postprandial drowsiness. Biosci Hypotheses. 2009;2(6):422-427. doi:10.1016/j.bihy.2009.07.008

[2] Bazar KA, Yun AJ, Lee PY. Debunking a myth: neurohormonal and vagal modulation of sleep centers, not redistribution of blood flow, may account for postprandial somnolence. Med Hypotheses. 2004;63(5):778-782. doi:10.1016/j.mehy.2004.04.015

[3] Chen CQ, Fichna J, Bashashati M, Li YY, Storr M. Distribution, function and physiological role of melatonin in the lower gut. World J Gastroenterol. 2011;17(34):3888-3898. doi:10.3748/wjg.v17.i34.3888

[4] Gregory TR. Understanding Natural Selection: Essential Concepts and Common Misconceptions. Evolution (N Y). 2009;2(2):156-175. doi:10.1007/s12052-009-0128-1.

[5] Frank MG, Issa NP, Stryker MP. Sleep enhances plasticity in the developing visual cortex. Neuron. 2001;30(1):275-287. doi:10.1016/s0896-6273(01)00279-3