一切盡在數字中：計算卡路里 想像一下，你被囚禁在一個七英尺長、四英尺寬、六英尺高由金屬和木頭製成的箱子裡，你在這個房間中吃喝、工作、休息和睡覺。這個箱子安裝了通風設備，以送入新鮮空氣，並維持舒適的室溫。你有一張小折疊床、一把椅子與一張桌子。食物跟飲料都會送進來，所有排泄物也會清出去。你的物質享受是審慎考量過的，這也是好事，因為你會在這箱子裡待上好幾天。這年是1896年，而你只是參加這個實驗的500人之一。實驗目的是什麼？為了測量食物所含的能量。正是這個要命的邪惡設備，與操作它的科學家威爾伯‧奧林‧阿特沃特，我們才會對計算卡路里如此著迷。
1887年，阿特沃特在《世紀》（Century）雜誌上發表了一篇文章，讓「卡路里」（calorie）的概念成了流行的西方字彙，它被具體定義為讓一「公斤」水的溫度升高攝氏一度的能量。在進一步討論之前，我們需要先澄清一些困惑：在歐洲，一卡（calorie）被定義為加熱一「公克」水的能量，你可能會認為這是學術上的細微差別，但它會導致科學家和大眾認知之間出現的混淆。詳細說明如下：一大卡（Calorie，C大寫）實際上等於一千卡（calories，c小寫），因此一大卡有時被稱為一仟卡（Kilocalorie或Kcal）。無論哪種用法，我們的食品包裝標示的能量值，大多是以大卡（Calorie）為單位，這就是為什麼它們有時被標示成「仟卡」（Kcals），我們在日常使用上提到「卡路里」時，就是指這個數值。
多虧Wilbur Olin Atwater和其他先驅科學家的努力，我們現在幾乎已經知道地球上每一種食物所含的能量，而且不管是生的還是熟的，都已細分出相對的數據。同樣地，我們也知道人類每項活動（我說的是每一項活動喔！）會消耗的能量，這些數值與我們的健康、體重增減、飲食和活動密切相關，而且，正如我們將看到的，這些數值與我們大腦的健康密不可分！為了按年齡和性別瞭解自己每天所需的能量，各位要做的就是上網搜尋適當的資料庫。
還有，為了重申本章稍早提出的觀點—每天所需能量的20%是提供給大腦的，倘若妳是一位四十歲的女性，它大約是400大卡；對於同齡男性來說，它差不多是500大卡，這兩種情況，都是典型現代早餐的分量，你每天有一頓飯是專屬於大腦的！
一般認為，1944年的明尼蘇達饑餓實驗是針對限制每日卡路里攝取的首次調查，其實不然。在1934年，一篇劃時代的論文發表了，只是五十年來，這篇論文基本上都被大家忽略了，它簡單卻含義深遠的訊息是：受到卡路里限制的實驗室老鼠的壽命，幾乎是吃得飽飽的同類兩倍！這篇文章的作者是康乃爾大學（Cornell University）的生物學教授克萊夫‧麥凱（Clive McCay），他之所以遠近馳名，並不是因為這個發現，而是他戰時日需口糧專家的身分，「康乃爾麵包」正是以他的名字命名。他當時還不太知道限制卡路里的原則，會在八十多年的研究和測試中繼續存在，並在今日，成為最能有效延長壽命、延緩年齡相關疾病發生的飲食介入措施。而這個原則，在從酵母、果蠅、蠕蟲、齧齒動物到靈長類動物的所有生物都適用，那麼換到人類身上又是如何呢？
首先，要鄭重澄清一下：「卡路里限制」不僅是減肥飲食的另一個名稱，它是指降低每日平均卡路里攝取量，基本上要低於典型的或習慣的攝取量，但不會導致營養不良或缺乏必需的營養素。短期人體試驗明確指出，限制卡路里可改善我們的許多主要健康指標，例如：我們的體重、血壓及血糖、胰島素、血中膽固醇和三酸甘油酯的指數，它還可減少發炎指標，例如：血液和大腦中的C反應蛋白（C-reactive protein,CRP）。在這些研究中，參與者被要求減少20∼30%的卡路里攝取量，不知不覺中，他們促成了最重要的發現之一：即絕大多數人無法維持可引發有利結果的卡路里限制量，那需要強大的意志力才能做到，而飢餓和被剝奪感顯然是難以忍受的、痛苦的，也會讓人完全喪失動力。這些研究的參與者平均只減少大約10%的卡路里攝取量。
因此，我們開始尋找一種限制卡路里的模擬物，換句話說，我們能否弄清楚限制卡路里攝取量時細胞中會發生的情況，然後確定出一種有療效的分子來複製這種效果，以延長我們的壽命，並減少患病的風險，又不必挨餓？聽起來好得令人難以置信嗎？神奇的是，科學家現在已經發現了幾個候選分子，比方說阿斯匹靈、薑黃素、雷帕黴素、二甲雙胍類藥物和白藜蘆醇，並且已展開了臨床試驗。目前有超過2,000項這樣的試驗正在進行，而且讀者可能有興趣知道的是，我們已可在網路上購買以這些物質製成的產品！
那麼減少卡路里攝取會改善我們大腦的健康嗎？正如我們已經看到的，在能量方面，大腦是很耗能的，每天要耗掉人體20%的能量。倘若你每天攝取2,000大卡，大腦就要耗掉大約400大卡，若你更賣力地鍛鍊大腦，就會燒掉更多能量。儘管更努力思考並非減肥的好方法，因為與大腦的揮霍無度相比，思考增加的熱量微不足道，每天只有20大卡。從上述問題的另一方面來說，我們已確知吃太多會增加大腦功能受損的風險，2012年，美國有項針對一千二百多位七十至九十歲成年人進行的研究顯示，中年以後卡路里攝取量高（每天超過2,143大卡）的組別，與每天攝取不到1,500大卡的對照組相比，前者晚年記憶力衰退的風險會增加一倍！此外，我們非常確定攝取過量卡路里會嚴重損害大腦健康，主要是它會讓大腦細胞承受過多的「自由基」（free radical）或氧化劑（oxidant），這些帶電粒子具有多餘的電子（如多餘的氧），會尋找和攻擊我們細胞中的物質、甚至是DNA，而造成「氧化壓力」。每天，我們都會經歷三萬多次自由基對DNA的攻擊，包括在大腦中。自由基是我們細胞的正常產物之一，但是太多的自由基會破壞我們的代謝，一旦我們暴飲暴食，細胞中的粒線體（能量生產者）就會釋放大量具有破壞性的自由基，所以暴飲暴食絕對不是好主意；相反地，有些食物含有許多能對抗自由基的「抗氧化劑」，而健康飲食可提供這些抗氧化劑，這點我們將在第5章再來討論。
回到上面提出的問題，確實有充分的證據證明，即使僅適度減少攝取卡路里，比如減少10%或11%，也會給大腦帶來多種好處。限制攝入的卡路里可抗發炎、減少氧化壓力、促進大腦的「突觸可塑性」，並增進神經營養因子（如第2章與運動相關的內容中提到的大腦衍生神經滋養因子），從而刺激腦細胞生長。總之，它可防止我們的腦細胞發生與年齡有關的損害，結論相對簡單，就是少吃。假如各位想知道要少吃多少，請試試每天至少感覺飢餓一次！
我們來看看明斯特研究（Munster Study）的佐證吧！它是2008年在德國明斯特市（Munster）進行的，當時該研究將50位平均年齡為六十歲的健康老年人分為三組，第一組被要求減少攝取30%的卡路里（大多數人控制在10%左右）；第二組則要增加飲食中的不飽和脂肪比例，使其高於飽和脂肪的比例；第三組為對照組，沒有進行飲食改變。在三個月的實驗期開始和結束時，所有參與者都接受了記憶測試。在三個月結束時，卡路里限制組—而且只有這一組—的分數增加了大約20%，另外還發現該組的胰島素值較低（這是限制卡路里攝取量時會出現的特色），發炎程度（C反應性蛋白）也低於其他組。
我們該如何看待這些結果呢？第一個結論是，攝取較多熱量不僅對你的心臟不妥，對你的大腦也不好；第二個相關的結論是，減少熱量有利大腦健康。儘管明斯特研究的規模很小，但它的結論得到了世界上許多研究專案的支持，包括對「沖繩飲食」的研究，這個飲食方法是指吃到八分飽時就提前離開餐桌，因此，奉行沖繩飲食的人比一般日本人大約少吃了20%的卡路里。正如我們在第2章開頭看到的，沖繩以它傳統的生活方式，成為全世界特殊的藍色寶地之一，該地的居民長壽，而且阿茲海默症的罹患率也低。
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