То, что мы едим, имеет значение, и правильное количество необходимых питательных веществ является ключом к нашему общему здоровью. Нюша Шоджа и Саина Хешмати, Storylab, CC BY-NC-ND

Во время дальних морских путешествий 15-го и 16-го веков период, известный как эпоха открытий, моряки сообщили, что испытали видения возвышенной пищи и зеленых полей. Открытие, что это были не более чем галлюцинации после нескольких месяцев в море, было мучительным. Некоторые матросы плакали от тоски; другие бросились за борт.

Лекарство от этих мучительных миражей оказалось не смесью сложных химических веществ, как когда-то подозревали, а скорее простым противоядием в виде лимонного сока. Эти моряки страдал от цинги, заболевание, вызванное дефицитом витамина С, незаменимого микроэлемента, который люди получают из фруктов и овощей.

Витамин С важен для производства и высвобождения нейротрансмиттеров, химические мессенджеры мозга. В его отсутствие клетки мозга не могут эффективно общаться друг с другом, что может привести к галлюцинациям.

Как показывает этот знаменитый пример ранних исследователей, существует тесная связь между едой и мозгом, над раскрытием которой работают такие исследователи, как я. Как ученый кто изучает нейробиологию питания в Мичиганском университете меня в первую очередь интересует, как компоненты пищи и продукты их распада могут изменить генетические инструкции, которые контролируют нашу физиологию.

Помимо этого, мое исследование также сосредоточено на понимании того, как пища может влиять на наши мысли, настроение и поведение. Хотя мы пока не можем предотвратить или лечить заболевания мозга с помощью диеты, такие исследователи, как я, многое узнают о роли, которую питание играет в повседневных мозговых процессах, которые делают нас такими, какие мы есть.

Возможно, неудивительно, что тонкий баланс питательных веществ является ключом к здоровью мозга: недостаток или избыток витаминов, сахаров, жиров и аминокислот может влиять на мозг и поведение как в отрицательном, так и в положительном ключе.

Дефицит витаминов и минералов

Как и в случае с витамином С, дефицит других витаминов и минералов также может спровоцировать алиментарные заболевания, отрицательно влияющие на мозг человека. Например, низкий уровень содержания витамина B3/ниацина в пище, который обычно содержится в мясе и рыбе, вызвать пеллагру, заболевание, при котором у людей развивается слабоумие.

Ниацин необходим для превращения пищи в энергию и строительные блоки, защиты генетического плана от вредного воздействия окружающей среды и контроля производства определенных генных продуктов. В отсутствие этих критических процессов клетки мозга, также известные как нейроны, неисправность и преждевременная смерть, что приводит к слабоумию.

В моделях на животных снижение или блокирование выработки ниацина в головном мозге способствует повреждению нейронов и гибели клеток. И наоборот, было показано, что повышение уровня ниацина смягчает последствия нейродегенеративных заболеваний, таких как Болезни Альцгеймера, Хантингтона и Паркинсона. Обсервационные исследования на людях показывают, что достаточный уровень ниацина может защитить от этих болезней, но результаты все еще неубедительны.

Интересно, что дефицит ниацина, вызванный употреблением чрезмерного количества алкоголя, может привести к таким же последствиям, как и при пеллагре.

Другой пример того, как дефицит питательных веществ влияет на работу мозга, можно найти в йоде, который, как и ниацин, должен поступать с пищей. Йод, присутствующий в морепродуктах и ​​морских водорослях, является важным строительным материалом для гормонов щитовидной железы — сигнальных молекул, которые важны для многих аспектов биологии человека, включая развитие, обмен веществ, аппетит и сон. Низкий уровень йода препятствует выработке достаточного количества гормонов щитовидной железы, нарушая эти важные физиологические процессы.

Йод особенно важен для развивающегося человеческого мозга; до того, как в 1920-х годах поваренная соль была дополнена этим минералом, дефицит йода был основная причина когнитивной инвалидности во всем мире. Считается, что введение йодированной соли способствовало постепенное повышение показателей IQ в прошлом веке.

Кетогенная диета при эпилепсии

Не все диетические недостатки вредны для мозга. На самом деле, исследования показывают, что люди с лекарственно-устойчивой эпилепсией — состоянием, при котором клетки мозга неконтролируемо активируются — может уменьшить количество приступов приняв сверхнизкоуглеводный режим, известный как богатый жирами рацион, в котором от 80% до 90% калорий получают из жира.

Углеводы являются предпочтительным источником энергии для организма. Когда они недоступны — либо из-за голодания, либо из-за кетогенной диеты — клетки получают топливо, расщепляя жиры на соединения, называемые кетонами. Использование кетонов для получения энергии приводит к глубокому сдвиги в метаболизме и физиологии, включая уровни гормонов, циркулирующих в организме, количество нейротрансмиттеров, вырабатываемых мозгом, и типы бактерий, живущих в кишечнике.

Исследователи считают, что эти диетозависимые изменения, особенно более высокое производство химических веществ мозга, которые могут успокоить нейроны и снизить уровень воспалительных молекул, может играть роль в способности кетогенной диеты снижать количество приступов. Эти изменения также могут объяснить преимущества кетогенного состояния – через диету или голодание – на когнитивные функции и настроение.

Некоторые продукты могут негативно повлиять на вашу память и настроение.

Сахар, насыщенные жиры и ультраобработанные продукты

Избыточные уровни некоторых питательных веществ также могут иметь пагубные последствия для мозга. В моделях на людях и животных повышенное потребление рафинированных сахара и насыщенные жиры – комбинация, обычно встречающаяся в ультраобработанных продуктах – способствует поеданию десенсибилизирующий мозг к гормональным сигналам, которые, как известно, регулируют чувство сытости.

Интересно, что диета с высоким содержанием этих продуктов также снижает чувствительность вкусовой системы, заставляя животных и людей воспринимать пищу как менее сладкую. Эти сенсорные изменения могут повлиять на выбор пищи, а также на вознаграждение, которое мы получаем от еды. Например, исследования показывают, что реакция людей на мороженое в областях мозга важно для вкуса и вознаграждения притупляются, когда едят его каждый день в течение двух недель. Некоторые исследователи считают, что это снижение сигналов вознаграждения за еду может усилить тягу к еще более жирной и сладкой пище, подобно тому, как курильщики жаждут сигарет.

Диеты с высоким содержанием жиров и обработанных пищевых продуктов также связаны со снижением когнитивных функций и памяти. в людях и животные модели а также более высокая частота нейродегенеративных заболеваний. Однако исследователи до сих пор не знают, связаны ли эти эффекты с этими продуктами или с увеличением веса и резистентностью к инсулину. развиваются при длительном потреблении этих диет.

Шкалы времени

Это подводит нас к важнейшему аспекту воздействия диеты на мозг: времени. Некоторые продукты могут резко влиять на работу мозга и поведение, например, в течение нескольких часов или дней, в то время как другим требуются недели, месяцы или даже годы, чтобы подействовать. Например, употребление кусочка торта быстро переключает сжигающий жир кетогенный метаболизм человека с лекарственно-устойчивой эпилепсией на метаболизм сжигания углеводов, увеличивая риск судорог. Напротив, требуются недели потребления сахара, чтобы вкус и пути вознаграждения мозга изменились, и месяцы дефицита витамина С, чтобы развилась цинга. Наконец, когда речь идет о таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, на риск влияют многолетние диетические воздействия в сочетании с другими генетическими или факторы образа жизни, такие как курение.

В конце концов, отношения между едой и мозгом немного напоминают нежную Златовласку: нам нужно не слишком мало, не слишком много, а ровно столько каждого питательного вещества.

Об авторе

Моника Дус, доцент кафедры молекулярной, клеточной и биологии развития, Мичиганский университет

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Соль, жир, кислота, тепло: освоение элементов хорошей кулинарии

Авторы Самин Носрат и Венди Макнотон

Эта книга предлагает подробное руководство по приготовлению пищи, в котором основное внимание уделяется четырем элементам: соли, жиру, кислоте и теплу, а также предлагаются идеи и методы приготовления вкусных и хорошо сбалансированных блюд.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Поваренная книга Skinnytaste: меньше калорий, больше вкуса

Джина Хомолка

Эта поваренная книга предлагает коллекцию полезных и вкусных рецептов, в которых основное внимание уделяется свежим ингредиентам и яркому вкусу.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Корректировка еды: как сохранить наше здоровье, нашу экономику, наши сообщества и нашу планету — по кусочку за раз

доктор Марк Хайман

В этой книге исследуются связи между едой, здоровьем и окружающей средой, предлагаются идеи и стратегии для создания более здоровой и устойчивой продовольственной системы.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Поваренная книга босоногой графини: секреты специализированного продовольственного магазина Ист-Хэмптона для простого развлечения

Ина Гартен

Эта поваренная книга предлагает коллекцию классических и элегантных рецептов от любимой босоногой графини, в которых основное внимание уделяется свежим ингредиентам и простоте приготовления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Как приготовить все: основы

Марк Биттман

Эта поваренная книга предлагает исчерпывающее руководство по основам приготовления пищи, охватывающее все, от навыков обращения с ножом до основных приемов, и предлагает коллекцию простых и вкусных рецептов.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа