배고픔의 뇌과학: 렙틴(leptin), 그렐린(Ghrelin), 도파민

우리 뇌는 어떻게 배가 고프고 배가 부르다는 감각을 알게 되는 것일까?

먼저 우리 뇌에는 시상하부(Hypothalamus)라는 곳이 있다. 시상하부는 음식섭취를 조절하는 주요 부위이다. 

이 시상하부에서는 배고픔을 느끼거나 포만감을 느끼기 위해 여러 정보를 수집한다. 

 

위벽의 크기가 늘어난다면 위벽을 둘러싸는 신경세포가 시상하부에 신호를 전달하여 배부르다는 느낌을 느끼게끔 한다.

혹은 내분비호르몬 등이 작용해서 신경내분비적으로 음식섭취를 조절하기도 한다.

 

즉, 우리 뇌는 우리 몸속 장기와 대화를 하며 배가 고픈지 배가 부른지를 알아차리게 된다.

 

시상하부는 배고픔을 느끼는 데 중요한 뉴런 집단이 2개 있다.

하나는 특정 단백질을 만들고 내보냄으로써 배고픔을 느끼게 해서 음식 섭취를 촉진하는 뉴런으로, neuropeptide Y와 agouti-related peptide(AgRP)을 발현한다. 

다른 하나는 고유 혼합물을 통해 배고픔을 억제한다.

렙틴(Leptin)은 음식섭취를 억제하는 작용을 하는데, 음식 섭취를 유도하는 시상하부의 뉴런을 억제하고 음식 섭취를 억제하는 뉴런을 자극한다. 

 

위가 텅 비어갈 수록 그렐린(Ghrelin)이라는 식욕 촉진 호르몬을 분비해서 시상하부에 있는 배고프게 만드는 신경 세포의 활동을 증가시킨다.

 

왜 음식은 중독되는 걸까?

우리 뇌에는 도파민이 분비되는 부위들이 있지만, 이 부위가 한 곳에 모여져 있는 것이 아니라 산발적으로 흩어져 있다.

그런데 유독 모여져 있는 곳들이 있는데, 이러한 도파민 핫스팟이 바로 보상 시스템의 일부이다. 

 

우리가 음식을 먹게 되면 이러한 도파민 핫스팟에서 도파민 자극이 발생한다. 즉, 보상 시스템이 활성화되어 만족감을 느끼게 된다.

그런데 같은 음식을 계속 먹으면 질린다. 도파민 자극이 점점 더 적어져서 납작한 상태가 된다는 말이다.

 

뇌는 이렇게 새롭거나 다른 맛에 관심을 보이도록 발달했다.

이는 상한 음식을 가려내기 위한 진화적인 발달이기도 하고, 다양하게 식사할 수록 다양한 영양분을 얻을 가능성이 높아지기 때문이기도 하다.

 

그래서 우리는 끊임없이 기존에 먹었던 음식과 겹치지 않는 새로운 메뉴를 먹고 싶어 해야 한다.

(어제 먹은 음식을 또 먹기 싫은 이유이다.)

 

그런데 지겨워지지 않는 음식의 종류가 있다.

바로 당분이 들어간 음식이다. 

당분은 계속 섭취해도 도파민 자극이 적어지지 않는다. 마치 약물처럼.

그렇기 때문에 당은 중독되기가 쉽다.

 

음식이라는 것은 결국 보상 시스템과 연관이 있어, 포만감과 만족감을 느끼게 되면 우리 뇌의 보상 시스템이 활성화된다.

그런데 계속해서 음식을 먹게 되면 보상 시스템이 더 많은 양을 요구하게 되어 더 많은 양을 먹어야 한다.

이는 비만이 되는 이유이고, 가짜배고픔을 느끼게 되는 이유이기도 하다.