Glukos är en typ av socker som hjärnan är beroende av för bränsle. Studier visar att nedgångar i glukostillgänglighet kan ha en negativ inverkan på uppmärksamhet, minne och inlärning, och att administrering av glukos kan förbättra dessa aspekter av kognitiv funktion. Hjärnan använder också mer glukos under utmanande mentala uppgifter. Därför kan det vara särskilt viktigt att hålla blodsockernivåerna på en optimal nivå för god kognitiv funktion. Att äta regelbundna måltider kan hjälpa till att uppnå detta.
Glukos som bränsle
Glukos är en typ av socker som huvudsakligen kommer från stärkelsehaltiga livsmedel (bröd, ris, pasta och potatis) samt frukt, juice, honung, sylt och bordssocker. Kroppen kan bryta ner de smältbara kolhydraterna i dessa livsmedel till glukos, som transporteras i blodomloppet till hjärnan och andra organ för energi. Kroppen reglerar blodsockernivåerna hårt; detta är känt som glukoshomeostas. En process som kallas glukoneogenes tillåter kroppen att göra sin egen glukos från byggstenarna av protein och fett. Glukos kan lagras i form av glykogen i levern och i något mindre utsträckning i muskeln. Glykogen bildar en energireserv som snabbt kan mobiliseras för att möta ett plötsligt behov av glukos (fysisk träning), men även när glukosintaget från maten är otillräckligt (t.ex. vid fasta) kan kroppen få glukos genom att bryta ner sina glykogenförråd . Leverglykogen är nästan utarmat 12 till 18 timmar efter att ha ätit, till exempel fasta över natten, varefter kroppen förlitar sig mer på energi från att bryta ner fetter.
Hjärnans energibehov
Den mänskliga hjärnan består av ett tätt nätverk av neuroner, eller nervceller, som är ständigt aktiva - även under sömnen. För att få den energi som behövs för att upprätthålla denna aktivitet är hjärnan beroende av en kontinuerlig tillförsel av glukos från blodomloppet. En hälsosam kost bör ge 45-60 % av den totala energin från kolhydrater. En normalviktig vuxen behöver 200 g glukos per dag, varav två tredjedelar (cirka 130 g) specifikt behövs av hjärnan för att täcka sitt glukosbehov.
Hjärnan tävlar med resten av kroppen om glukos när nivåerna sjunker mycket lågt - till exempel under svält. Genom att noggrant kontrollera sin andel av glukos under dessa förhållanden kan hjärnan behålla sin höga aktivitetsnivå. Den gör detta genom två huvudmekanismer:för det första genom att dra glukos direkt från blodet när dess celler har låg energi; och för det andra genom att begränsa mängden glukos tillgängligt för resten av kroppen så att det finns mer tillgängligt för hjärnan. Dessa mekanismer är avgörande för överlevnad. Till skillnad från muskler (inklusive hjärtat) och levern kan hjärnan inte använda fettsyror direkt som bränsle.
Glukos och mental prestation
Trots denna sofistikerade reglering förekommer kortvariga nedgångar i glukostillgängligheten i vissa hjärnområden. Dessa kan försämra olika kognitiva funktioner som uppmärksamhet, minne och inlärning.
Studier av glukos har visat hur administrering av detta socker kan förbättra kognitiv funktion - i synnerhet korttidsminne och uppmärksamhet. De flesta av dessa studier ger deltagarna en bestämd mängd glukos som dryck. En studie av Sünram-Lea och kollegor fann att en glukosdryck avsevärt förbättrade det verbala långtidsminnet och det långtidsspatiala minnet hos unga vuxna. Effekten var liknande oavsett om drycken intogs efter en fasta över natten, en två timmars snabb efter frukost eller en två timmars snabb efter lunch. På liknande sätt fann Riby och kollegor glukosförstärkt minne.
De mer krävande mentala uppgifterna verkar svara bättre på glukos än enklare uppgifter. Detta kan bero på att hjärnans upptag av glukos ökar under förhållanden med mild stress, vilket inkluderar utmanande mentala uppgifter.
Med tanke på att hjärnan är känslig för kortvariga sänkningar av blodsockernivåer, och verkar reagera positivt på höjningar av dessa nivåer, kan det vara fördelaktigt att upprätthålla adekvata blodsockernivåer för att bibehålla kognitiv funktion. Att äta regelbundna måltider kan hjälpa till att uppnå detta. I synnerhet har studier på barn och ungdomar visat att frukost kan hjälpa till att förbättra mental prestation genom att öka förmågan i minnes- och uppmärksamhetsrelaterade uppgifter.
Slutsats
Hjärnan är ett mycket aktivt organ som är beroende av glukos som bränsle. Glukos kommer antingen direkt från kolhydrathaltiga livsmedel och drycker, eller produceras av kroppen från icke-kolhydratkällor. Att hålla blodsockernivåerna på en optimal nivå verkar vara till hjälp för att upprätthålla en god kognitiv funktion, särskilt för mer mentalt krävande uppgifter. Att äta regelbundna måltider kan vara ett användbart sätt att uppnå detta.
