To, co jemy, ma znaczenie, a posiadanie odpowiedniej ilości niezbędnych składników odżywczych jest kluczem do naszego ogólnego zdrowia.
Podczas długich rejsów morskich w XV i XVI wieku, w okresie znanym jako Epoka Odkryć, żeglarze doświadczali wizji wysublimowanych potraw i zielonych pól. Odkrycie, że to nic innego jak halucynacje po miesiącach spędzonych na morzu, było potworne. Podczas gdy niektórzy marynarze płakali z tęsknoty, inni rzucali się za burtę.
Podejrzewano, że lekarstwem na te wstrząsające miraże będzie mikstura złożonych chemikaliów. Okazało się jednak, że antidotum było dość proste:sok z cytryny. Ci żeglarze cierpieli na szkorbut, chorobę wywołaną niedoborem witaminy C. Witamina C jest niezbędnym mikroelementem, który ludzie nabywają jedząc owoce i warzywa.
Witamina C jest ważna dla produkcji i uwalniania neuroprzekaźników, chemicznych przekaźników używanych przez mózg. Bez niego 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, który naukowcy tacy jak ja pracują nad rozwikłaniem. Jako naukowiec, który studiuje neuronaukę żywienia na Uniwersytecie Michigan, interesuje mnie przede wszystkim, w jaki sposób składniki żywności i produkty ich rozpadu mogą modyfikować instrukcje genetyczne kontrolujące naszą fizjologię.
Poza tym kolejnym celem moich badań jest zrozumienie, w jaki sposób jedzenie może wpływać na nasze myśli, nastroje i zachowania. Chociaż nie możemy jeszcze zapobiegać ani leczyć chorób mózgu za pomocą diety, naukowcy tacy jak ja dowiadują się wiele o roli, jaką odżywianie odgrywa w codziennych procesach mózgu, 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 korzystny lub szkodliwy.
Spożywanie kompletnej diety, która obejmuje zbilansowaną podaż wszystkich niezbędnych witamin i minerałów, jest ważne dla zdrowia mózgu.
Niedobory witamin i minerałów
Podobnie jak w przypadku witaminy C, niedobory innych witamin i minerałów mogą również prowadzić do chorób żywieniowych, które niekorzystnie wpływają na mózg u ludzi. Na przykład niski poziom witaminy B3 i niacyny w diecie – zwykle występującej w mięsie i rybach – powoduje pelagrę, chorobę, w której ludzie rozwijają demencję.
Niacyna jest niezbędna, aby organizm zamieniał żywność w energię i elementy budulcowe, chronił plan genetyczny przed uszkodzeniami środowiska i kontrolował wytwarzanie niektórych produktów genowych. W przypadku braku tych krytycznych procesów komórki mózgowe, znane również jako neurony, działają nieprawidłowo i przedwcześnie umierają. Może to prowadzić do demencji.
W modelach zwierzęcych zmniejszenie lub zablokowanie produkcji niacyny w mózgu sprzyja uszkodzeniu neuronów i śmierci komórek. Z drugiej strony wykazano, że zwiększenie poziomu niacyny łagodzi skutki chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Huntingtona i Parkinsona. Chociaż wyniki są nadal niejednoznaczne, badania obserwacyjne na ludziach wskazują, że wystarczający poziom niacyny może chronić przed tymi chorobami.
Co ciekawe, niedobór niacyny spowodowany nadmiernym spożyciem 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. Występuje naturalnie w owocach morza i wodorostach, a także może być pozyskiwany z soli jodowanej. Jod jest niezbędnym elementem budulcowym 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 podstawowe procesy fizjologiczne.
Jod jest szczególnie ważny dla rozwijającego się ludzkiego mózgu. W rzeczywistości, zanim sól kuchenna została uzupełniona tym minerałem w latach dwudziestych XX wieku, niedobór jodu był główną przyczyną upośledzenia funkcji poznawczych na całym świecie. Uważa się, że wprowadzenie soli jodowanej przyczyniło się do stopniowego wzrostu wyników IQ w ostatnim stuleciu.
Dieta ketogeniczna może pomóc osobom cierpiącym na padaczkę lekooporną.
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 działają w niekontrolowany sposób – mogą zmniejszyć liczbę napadów poprzez przyjęcie diety o bardzo niskiej zawartości węglowodanów, znanej jako dieta ketogeniczna, w której od 80% do 90% kalorie są uzyskiwane 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. Wykorzystywanie ketonów jako energii prowadzi do głębokich zmian w metabolizmie i fizjologii, w tym w poziomie krążących w organizmie hormonów, ilości neuroprzekaźników wytwarzanych przez mózg i rodzajach bakterii żyjących w jelitach.
Naukowcy sądzą, że te zmiany zależne od diety, zwłaszcza wyższa produkcja substancji chemicznych w mózgu, które mogą wyciszyć neurony i zmniejszyć poziom cząsteczek zapalnych, mogą 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 potrawy mogą negatywnie wpływać na Twoją pamięć i nastrój.
Cukier, tłuszcze nasycone i żywność ultra przetworzona
Nadmiar niektórych składników odżywczych może również mieć szkodliwy wpływ na mózg. W modelach ludzkich i zwierzęcych zwiększone spożycie rafinowanych cukrów i tłuszczów nasyconych – kombinacji powszechnie występującej w wysoce przetworzonej żywności – sprzyja odżywianiu poprzez znieczulenie mózgu na sygnały hormonalne, o których wiadomo, że regulują uczucie sytości i satysfakcji.
Co ciekawe, dieta bogata w te produkty również znieczula system smakowy, sprawiając, że zwierzęta i ludzie postrzegają żywność jako mniej słodką. Te zmiany sensoryczne mogą wpływać na wybór jedzenia, a także na nagrodę, jaką otrzymujemy z jedzenia. Badania pokazują na przykład, że reakcje ludzi na lody w obszarach mózgu ważnych dla smaku i nagrody są przytępione, gdy jedzą je codziennie przez dwa tygodnie. Niektórzy naukowcy uważają, że ten spadek sygnałów nagrody żywnościowej może zwiększyć apetyt na jeszcze więcej tłustych i słodkich pokarmów, podobnie jak palacze pragną papierosów.
Diety wysokotłuszczowe i przetworzonej żywności są również związane z niższymi funkcjami poznawczymi i pamięcią u ludzi i modeli zwierzęcych, a także z częstszym występowaniem chorób neurodegeneracyjnych. Jednak naukowcy wciąż nie wiedzą, czy te efekty są spowodowane tymi pokarmami, czy też przyrostem masy ciała i opornością na insulinę, które rozwijają się wraz z długotrwałym spożywaniem tych diet.
Skale czasu
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, spalający tłuszcz, u osoby z padaczką lekooporną na metabolizm węglowodanowy, zwiększając ryzyko napadów padaczkowych. Z drugiej strony 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 czynnikami genetycznymi lub związanymi ze stylem życia, takimi jak palenie.
W końcu związek między jedzeniem a mózgiem jest trochę jak delikatna Złotowłosa:nie potrzebujemy za mało, nie za dużo, ale tylko wystarczająco dużo każdego składnika odżywczego.
Napisane przez Monikę Dus, profesor nadzwyczajny biologii molekularnej, komórkowej i rozwojowej, University of Michigan.
Ten artykuł został po raz pierwszy opublikowany w The Conversation. 
