Сохраняет ли низкоуглеводная диета ваш мозг молодым?

Авторы нового исследования пришли к выводу, что возрастные изменения в мозге начинаются раньше, чем считалось ранее, и диета может замедлить старение мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Актуальность проблемы

Человеческий мозг нуждается в 20% энергии организма, чтобы функционировать, и он получает ее от метаболизма либо глюкозы, либо кетоновых тел. Гипометаболизм возникает тогда, когда клетки мозга не могут использовать глюкозу в качестве источника энергии.

Актуальность проблемы

Пациенты с болезнью Альцгеймера зачастую испытывают сильное падение уровня метаболизма глюкозы в головном мозге, и степень этого снижения связана с тяжестью их болезни. Болезнь Альцгеймера — самая распространенная форма деменции. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), примерно 50 миллионов человек во всем мире страдают деменцией, и примерно 60-70% из них — болезнью Альцгеймера.

Хотя ученые не смогли точно определить, почему клетки головного мозга перестают метаболизировать глюкозу в этот момент, предыдущие исследования показали, что падение метаболизма глюкозы происходит раньше, чем развиваются симптомы болезни Альцгеймера. 

В новом исследовании ученые из Соединенных Штатов и Соединенного Королевства использовали стабильность сетей между областями мозга как способ измерения возрастных изменений в головном мозге. Они решили исследовать, когда начинаются эти изменения и может ли диета повлиять на связь между этими областями мозга.

Материалы и методы исследования

Чтобы определить, когда появляются эти изменения в нервной стабильности, исследователи использовали данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Один набор данных был получен из Лейпцигского Института Макса Планка (Max Planck Institut Leipzig) в Германии, а другой — из Кембриджского центра старения и неврологии в Кембридже (Cambridge Centre for Ageing and Neuroscience), Великобритания. Данные содержали снимки мозга почти 1000 взрослых людей в течение всей их жизни (в возрасте от 18 до 88 лет). Этот тип сканирования мозга измеряет стабильность мозговых сетей, определяемую как способность мозга поддерживать функциональную связь между областями.

Чтобы исследовать, как диета влияет на стабильность мозговой сети, исследователи использовали компьютерный сканер для измерения нейронной активности 42 добровольцев в возрасте до 50 лет.

Участники неделю придерживались одной из трех диет: обычной диеты, в которой основным топливом для метаболизма была глюкоза, низкоуглеводной диеты, в которой для метаболизма использовались кетоны, или обычной диеты с ночным 12-часовым голоданием. Исследователи измерили уровень кетонов и глюкозы у добровольца до и после сканирования.

Чтобы убедиться, что эффект, который они наблюдали, был непосредственно связан с глюкозой или кетонами, исследователи провели второй эксперимент с 30 участниками, которые употребляли глюкозный или кетоновый напиток после ночного голодания.

Результаты научной работы

Исследователи обнаружили, что нейронные сети участников были дестабилизированы глюкозой и стабилизированы кетонами. Это произошло в обоих экспериментах, независимо от того, был ли кетоз создан естественным путем с помощью низкоуглеводной диеты или искусственно с использованием кетоновых добавок.

Исследователи обнаружили, что на протяжении всей жизни человека дестабилизация нейронной сети была связана со снижением мозговой активности и способностью различать правильные реакции на ситуации, известные как когнитивная острота.

Когда же мозг начинает стареть?

Результаты исследования показали, что изменения в стабильности нейронной сети человека появляются в возрасте 47 лет, а мозг быстро деградирует с 60 лет.

«Мы видим первые признаки старения мозга гораздо раньше, чем предполагалось ранее», — говорит Мухика-Пароди (Mujica-Parodi), профессор кафедры биомедицинской инженерии. «Однако хорошей новостью является то, что мы можем предотвратить или обратить вспять эти эффекты с помощью диеты, смягчая воздействие наступающего гипометаболизма путем обмена глюкозы на кетоны в качестве топлива для нейронов».

Мухика-Пароди объяснил, что с возрастом люди теряют способность эффективно усваивать глюкозу, что приводит к голоданию нейронов и дестабилизации мозговых сетей. 

«Этот эффект имеет значение, потому что старение мозга и особенно деменция связаны с «гипометаболизмом», при котором нейроны постепенно теряют способность эффективно использовать глюкозу в качестве топлива. Поэтому, если мы сможем увеличить количество энергии, доступной мозгу, используя другое топливо, есть надежда, что мы сможем восстановить мозг».

Исследователи предполагают, что кетоновая добавка будет более подходящей для людей с инсулинорезистентными состояниями, такими как диабет, поскольку они менее способны достичь кетоза за счет изменения диеты, голодания или физических упражнений. Их результаты также подтверждают гипотезу о том, что некоторые полезные нейронные эффекты, о которых сообщается при внезапном и экстремальном снижении калорий, таком как прерывистое голодание, могут быть связаны с использованием мозгом кетоновых тел в качестве топлива, а не глюкозы.

Авторы другого исследования утверждают, что низкоуглеводная диета может снизить риск диабета независимо от снижения веса.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Добавьте «Medical Insider» в любимые источники Яндекс Новости


Оцените статью
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Поделиться с друзьями