计算卡路里是减肥人士采取的一种主要方法,但卡路里到底是什么呢?食品科学家是怎么确定一根格兰诺拉燕麦卷的热量到底是 100卡还是 300 卡的?
卡路里是一个能量单位,而不是衡量重量或营养物质密度的指标。不过,你在营养表上看到的卡路里实际上是千卡路里或者千卡(kcal)。“食品包装袋上指的就是千卡,即使它写的是‘卡’。1 千卡是将 1 千克水加热 1 摄氏度所需要的能量,”密歇根州蓝十字蓝盾协会(Blue Cross Blue Shield of Michigan)的注册营养师和健康教练格蕾丝·德罗查(Grace Derocha)解释说,“食物中的卡路里全部来自这三种营养素:脂肪、碳水化合物和蛋白质。”
1990 年,美国政府通过了《营养成分便签和教育法》( Nutritional Labeling and Education Act ),统一规定了营养表必须披露的信息,包括卡路里。这意味着任何袋装食品在摆上货架之前,都要由食品科学家测量其营养素和卡路里,方法之一是使用一种叫作弹式热量计的工具。
这个工具可以直接测量食物所含的能量,爱荷华州立大学食品科学和人类营养学专业的教授兼负责人露丝·麦克唐纳(Ruth MacDonald)表示。使用这个工具时,科学家会把待测量的食物放在一个密闭容器中,把容器放在水中并加热,直到食物燃烧殆尽。科学家会记录下水温上升了多少,以确定该食品的卡路里。
不过弹式热量计并不是测量卡路里的唯一办法,食品科学家们还会采用 19 世纪美国化学家威尔伯·阿特沃特(Wilbur Atwater)提出的一种计算方法,这种方法能间接估计食品中的卡路里含量。
阿特沃特引入了这种被称为“4-9-4 系统”的技术,因为热量计没有考虑到人体出汗、排尿和粪便损失的一些卡路里。阿特沃特克服了这一限制,他计算出不同食物中的卡路里含量后,再检测粪便中排出了多少卡路里。他的实验揭示了每克蛋白质和碳水化合物分别含有 4 卡路里热量,而每克脂肪含有 9 卡路里热量,这就是 4-9-4系统的含义。他还发现每克酒精含有 7 卡路里热量。
“假设你的食物中含有 10 克蛋白质(10×4=40)、5 克脂肪(5×9=45),那么总热量就是40+45=85 卡路里。”麦克唐纳解释说。
不过,有些专家认为阿特沃特的计算方法已经过时了。2012 年《美国临床营养学》( American Journal of Clinical Nutrition )期刊发表的一篇研究发现,4-9-4 系统不能准确计算坚果等食物的热量。另外,美国食品药品监督管理局允许食品标签上列出的营养成分有20%的误差,包括卡路里,这意味着卡路里计数并非一定准确。
但即使标签上列出的卡路里含量没有误差,“(这种方法)也没有考虑到消化过程中的损失,而是假设营养物质能够完全转化为能量,”麦克唐纳表示,“而这在人体中是不可能的,虽然我们的身体从食物中获取能量的效率的确很高。”
不管是哪种食物,卡路里的计算方法都是一样的。
你一生中有三分之一的时间都在睡觉,其中很大一部分你都会做梦。但大多数情况下,你都记不得自己做过的梦。即使有些时候你很幸运,醒来之后梦的记忆还在你脑海中飘荡,但很有可能在短短一分钟内,你的记忆又凭空消失了。
在生活中,如果很快就忘掉最近发生的事情,那你可能会去看医生。但是,忘记梦却很正常。这是为什么?
“我们通常会快速忘记梦境。很可能那些不爱讲述梦境的人更容易忘记。”澳大利亚墨尔本莫纳什大学(Monash University in Melbourne)的神经科学家托马斯·安德里隆(Thomas Andrillon)说。如果醒来什么都不记得,你可能很难相信自己做了个梦,但研究持续表明,即使是那些数十年甚至一辈子都不记得一个梦境的人,也确实在刚醒来的时候记得自己做了梦。
尽管确切的原因还不完全清楚,但科学家们已经对睡眠中的记忆过程有了一些深入的了解,从而提出了一些想法来解释我们记不住梦境的原因。
根据《神经元》( Neuron )杂志2011 年发表的一篇研究,当我们进入睡眠时,并非大脑的所有区域都同时停止工作。研究人员发现,最后一个进入睡眠的区域是海马体,这是一种位于大脑半球内的弯曲结构,对于将信息从短期记忆转移到长期记忆至关重要。
“如果海马体是最后进入睡眠的,那么它就很有可能是最后醒来的,”安德里隆表示,“所以可能你的短期记忆中有一个窗口,让你醒来时还记得自己做的梦,但由于海马体还没有完全清醒,所以你的大脑无法保持这段记忆。”
“你醒来时还记得自己做的梦,但由于海马体还没有完全清醒,所以你的大脑无法保持这段记忆。”
这也许解释了为什么关于梦的记忆如此短暂,但并不意味着你的海马体工作不积极。事实上,在你睡觉时这个区域仍在积极工作,不过它似乎是在储存和照顾现有的记忆来巩固它们,而不是倾听新的信息。
“一些数据显示,海马体会向大脑皮层传递信息,但不接收任何信息。这种单向交流可以将记忆从海马体发送到大脑皮层进行长期存储,但新信息不会被海马体记录下来。”
醒来后,大脑可能需要至少 2 分钟时间来启动记忆编码能力。2017 年法国的研究人员监测了受试者的睡眠模式,其中 18 人几乎每天都能记住梦境,另外 18 人基本上记不住。这个研究团队发现,与记不住梦境的人相比,能记住梦境的人在夜晚会更频繁地醒过来。能记住梦的人在半夜醒来的时间平均为两分钟,而记不住梦的人醒来的时间平均为一分钟。
我们在睡眠中编码新记忆的能力差,还与乙酰胆碱和去甲肾上腺素这两种神经递质水平的变化有关,这两种神经递质对保持记忆特别重要。当我们入睡时,这两种化学物质急剧下降。然后,当我们进入快速眼动睡眠(REM)阶段时,奇怪的事情发生了。最生动的梦就发生在这个阶段,此时乙酰胆碱恢复到清醒时的水平,去甲肾上腺素却保持在低水平。
科学家们还没有解开这一谜题,但一些人提出这两种神经递质的特殊组合可能就是我们忘记梦境的原因。根据 2017 年发表在《行为与脑科学》( Behavioral and Brain Sciences )杂志上的一项研究,乙酰胆碱的增加会使大脑皮层处于类似清醒的状态,而低水平的去甲肾上腺素则降低了我们回忆起在这段时间内精神冒险的能力。
你还记得你今天早上刷牙的时候在想什么吗?我们的思维总是在游荡,但我们会把大多数想法都当作无关紧要的信息丢弃。已故梦研究者、塔夫茨大学医学院(Tufts University School of Medicine)精神病学教授欧内斯特·哈特曼(Ernest Hartmann)在给《科学美国人》杂志的供稿中写道:梦,尤其是平凡的梦,可能就像我们做白日梦时随机产生的无聊想法,被大脑认为毫无用处,不值得记住。