To, co jemy, ma znaczenie, a posiadanie odpowiedniej ilości niezbędnych składników odżywczych jest kluczem do naszego ogólnego stanu zdrowia. Niusha Shodja i Saina Heshmati, Storylab, CC BY-NC-ND
Podczas długich rejsów morskich w XV i XVI wieku, okres znany jako Wiek Odkryć, żeglarze zgłaszali doświadczanie wizje wysublimowanych potraw i zielonych pól. Odkrycie, że to nic innego jak halucynacje po miesiącach na morzu, było bolesne. Niektórzy marynarze płakali z tęsknoty; inni rzucili się za burtę.
Lekarstwem na te wstrząsające miraże okazała się nie mikstura złożonych chemikaliów, jak kiedyś podejrzewano, ale zwykłe antidotum w postaci soku z cytryny. Ci marynarze cierpiał na szkorbut, choroba spowodowana niedoborem witaminy C, niezbędnego mikroelementu, który ludzie nabywają poprzez spożywanie owoców i warzyw.
Witamina C jest ważna do produkcji i uwalniania neuroprzekaźników, chemiczne posłańców mózgu. W przypadku jego braku komórki mózgowe nie komunikują się ze sobą skutecznie, co może prowadzić do halucynacji.
Jak ilustruje ten słynny przykład wczesnych odkrywców, istnieje bliski związek między jedzeniem a mózgiem, nad którym badacze tacy jak ja pracują. Jako naukowiec który studiuje neuronaukę żywienia na Uniwersytecie Michigan interesuje mnie przede wszystkim, w jaki sposób składniki żywności i ich produkty rozpadu mogą zmienić instrukcje genetyczne, które kontrolują naszą fizjologię.
Poza tym moje badania koncentrują się również na zrozumieniu, w jaki sposób żywność może wpływają na nasze myśli, nastroje i zachowania. Chociaż nie możemy jeszcze zapobiegać lub leczyć chorób mózgu za pomocą diety, naukowcy tacy jak ja dowiadują się wiele o roli, jaką odżywianie odgrywa w codziennych procesach mózgowych, które czynią nas tym, kim jesteśmy.
Być może nie jest zaskakujące, że delikatna równowaga składników odżywczych jest kluczem do zdrowia mózgu: niedobory lub nadmiar witamin, cukrów, tłuszczów i aminokwasów mogą wpływać na mózg i zachowanie w sposób negatywny lub pozytywny.
Niedobory witamin i minerałów
Podobnie jak w przypadku witaminy C, niedobory innych witamin i minerałów mogą również powodować choroby żywieniowe, które niekorzystnie wpływają na mózg u ludzi. Na przykład niski poziom witaminy B3 w diecie – zwykle występującej w mięsie i rybach – spowodować pelagrę, choroba, w której ludzie rozwijają demencję.
Niacyna jest niezbędna do przekształcania żywności w energię i elementy budulcowe, ochrony planu genetycznego przed uszkodzeniami środowiska i kontrolowania wytwarzania niektórych produktów genowych. W przypadku braku tych krytycznych procesów komórki mózgowe, znane również jako neurony, wadliwe i umrzeć przedwcześnie, co prowadzi do demencji.
W modelach zwierzęcych zmniejszenie lub zablokowanie produkcji niacyny w mózgu sprzyja uszkodzeniu neuronów i śmierci komórek. I odwrotnie, wykazano, że zwiększenie poziomu niacyny łagodzi skutki chorób neurodegeneracyjnych, takich jak: Choroba Alzheimera, Huntingtona i Parkinsona. Badania obserwacyjne na ludziach sugerują, że wystarczający poziom niacyny może chronić przed tymi chorobami, ale wyniki są nadal niejednoznaczne.
Co ciekawe, niedobór niacyny spowodowany spożywaniem nadmiernych ilości alkoholu może prowadzić do podobnych skutków, jak te występujące w przypadku pelagry.
Innym przykładem tego, jak niedobór składników odżywczych wpływa na funkcjonowanie mózgu, jest pierwiastek jodu, który podobnie jak niacyna musi być pozyskiwany z diety. Jod, który jest obecny w owocach morza i wodorostach, jest niezbędnym budulcem hormonów tarczycy – cząsteczek sygnałowych, które są ważne dla wielu aspektów biologii człowieka, w tym rozwoju, metabolizmu, apetytu i snu. Niski poziom jodu uniemożliwia wytwarzanie odpowiedniej ilości hormonów tarczycy, zaburzając te istotne procesy fizjologiczne.
Jod jest szczególnie ważny dla rozwijającego się ludzkiego mózgu; zanim sól kuchenna została uzupełniona tym minerałem w latach dwudziestych XX wieku, niedobór jodu był główna przyczyna upośledzenia funkcji poznawczych na całym świecie. Uważa się, że wprowadzenie soli jodowanej przyczyniło się do stopniowy wzrost wyników IQ w ostatnim stuleciu.
Dieta ketogeniczna na padaczkę
Nie wszystkie niedobory żywieniowe są szkodliwe dla mózgu. W rzeczywistości badania pokazują, że osoby z padaczką lekooporną – stanem, w którym komórki mózgowe ulegają niekontrolowanemu wybuchowi – może zmniejszyć liczbę napadów poprzez przyjęcie schematu ultraniskowęglowodanowego, znanego jako dieta ketogeniczna, w którym 80% do 90% kalorii pochodzi z tłuszczu.
Węglowodany są preferowanym źródłem energii dla organizmu. Gdy nie są one dostępne – czy to z powodu postu, czy też z powodu diety ketogenicznej – komórki uzyskują paliwo rozkładając tłuszcze na związki zwane ketonami. Wykorzystanie ketonów do energii prowadzi do głębokiego zmiany w metabolizmie i fizjologii, w tym poziom hormonów krążących w organizmie, ilość neuroprzekaźników wytwarzanych przez mózg i rodzaje bakterii żyjących w jelitach.
Naukowcy tak uważają te zmiany dietozależne, zwłaszcza wyższa produkcja substancji chemicznych w mózgu, które mogą wyciszać neurony i zmniejszać poziom cząsteczek zapalnych, może odgrywać rolę w zdolności diety ketogenicznej do zmniejszania liczby napadów. Zmiany te mogą również wyjaśniać korzyści ze stanu ketogenicznego – poprzez dietę lub post – na funkcje poznawcze i nastrój.
Niektóre pokarmy mogą negatywnie wpływać na twoją pamięć i nastrój.
Cukier, tłuszcze nasycone i żywność ultraprzetworzona
Nadmiar niektórych składników odżywczych może również mieć szkodliwy wpływ na mózg. W modelach ludzkich i zwierzęcych zwiększone spożycie rafinowanego cukry i tłuszcze nasycone – połączenie powszechnie spotykane w żywności ultraprzetworzonej – promuje jedzenie przez odczulanie mózg na sygnały hormonalne, o których wiadomo, że regulują uczucie sytości.
Co ciekawe, dieta bogata w te produkty również znieczula system smakowy, dzięki czemu zwierzęta i ludzie postrzegają żywność jako mniej słodką. Te zmiany sensoryczne mogą wpływać na wybór jedzenia, a także na nagrodę, jaką otrzymujemy z jedzenia. Na przykład badania pokazują, że reakcje ludzi na lody w obszarach mózgu ważne dla smaku i nagrody są przytępione, gdy jedzą je codziennie przez dwa tygodnie. Niektórzy badacze uważają, że ten spadek sygnałów nagrody żywnościowej może: zwiększyć apetyt na jeszcze więcej tłustych i słodkich potraw, podobnie jak palacze pragną papierosów.
Diety wysokotłuszczowe i przetworzonej żywności są również związane z niższymi funkcjami poznawczymi i pamięcią w ludziach i modele zwierzęce jak również częstsze występowanie chorób neurodegeneracyjnych. Jednak naukowcy wciąż nie wiedzą, czy te efekty są spowodowane tymi pokarmami, czy też przyrostem masy ciała i insulinoopornością, które rozwijać się przy długotrwałym spożywaniu tych diet.
Skale czasowe
To prowadzi nas do krytycznego aspektu wpływu diety na mózg: czasu. Niektóre pokarmy mogą ostro wpływać na funkcjonowanie i zachowanie mózgu – na przykład przez godziny lub dni – podczas gdy inne wymagają tygodni, miesięcy, a nawet lat. Na przykład, zjedzenie kawałka ciasta szybko zmienia metabolizm ketogeniczny osoby z padaczką lekooporną na spalanie tłuszczu, co zwiększa ryzyko napadów padaczkowych. W przeciwieństwie do tego, potrzeba tygodni spożywania cukru, aby zmienić smak i mózgowych ścieżek nagrody, a miesiące niedoboru witaminy C, aby rozwinąć szkorbut. Wreszcie, jeśli chodzi o choroby takie jak choroba Alzheimera i Parkinsona, na ryzyko mają wpływ lata ekspozycji dietetycznej w połączeniu z innymi genetycznymi lub czynniki stylu życia, takie jak palenie.
W końcu związek między jedzeniem a mózgiem jest trochę jak delikatna Złotowłosa: nie potrzebujemy za mało, nie za dużo, ale po prostu wystarczająco dużo każdego składnika odżywczego.
O autorze
Monika Duś, profesor nadzwyczajny biologii molekularnej, komórkowej i rozwojowej, University of Michigan
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Sól, tłuszcz, kwas, ciepło: opanowanie elementów dobrego gotowania
autorstwa Samina Nosrata i Wendy MacNaughton
Ta książka to kompleksowy przewodnik po gotowaniu, skupiający się na czterech elementach: soli, tłuszczu, kwasie i cieple oraz oferujący spostrzeżenia i techniki tworzenia pysznych i dobrze zbilansowanych posiłków.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Książka kucharska Skinnytaste: mało kalorii, dużo smaku
Giny Homolki
Ta książka kucharska oferuje zbiór zdrowych i pysznych przepisów, skupiających się na świeżych składnikach i odważnych smakach.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Naprawa żywności: jak uratować nasze zdrowie, naszą gospodarkę, nasze społeczności i naszą planetę — jeden kęs na raz
przez dr Marka Hymana
Ta książka bada powiązania między żywnością, zdrowiem i środowiskiem, oferując spostrzeżenia i strategie tworzenia zdrowszego i bardziej zrównoważonego systemu żywnościowego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Książka kucharska Barefoot Contessa: Sekrety specjalnego sklepu spożywczego East Hampton dla prostej rozrywki
autorstwa Iny Garten
Ta książka kucharska oferuje zbiór klasycznych i eleganckich przepisów ukochanej Barefoot Contessa, skupiających się na świeżych składnikach i prostym przygotowaniu.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Jak wszystko ugotować: podstawy
przez Marka Bittmana
Ta książka kucharska oferuje obszerny przewodnik po podstawach gotowania, obejmujący wszystko, od umiejętności posługiwania się nożem po podstawowe techniki, i oferuje zbiór prostych i pysznych przepisów.
