Дослідження показує, що старіння цього органу можна запобігти або навіть змінити за допомогою певного типу дієти.

Дослідження показало, що нейробіологічні зміни, пов'язані зі старінням можна запобігти або навіть змінити шляхом мінімізації простого споживання вуглеводів, згідно з дослідженням, проведеним професором Університету Стоні Брук та провідним автором Ліліанною Р. Мухіка-Пароді, та опублікованим у журналі PNAS.

дієти

Пов’язані новини

Щоб краще зрозуміти, як дієта впливає на старіння мозку, команда зосередилася на безсимптомному періоді, протягом якого профілактика може бути найбільш ефективною. Таким чином, вчені продемонстрували, використовуючи масштабні набори даних нейровізуалізації, що функціональний зв'язок між регіонами мозку дестабілізується з віком, як правило, наприкінці 1940-х років, і що дестабілізація корелює з пізнанням. прискорюється при резистентності до інсуліну.

Тоді спрямовані експерименти показали, що цей біомаркер для старіння мозку надійно модулюється із споживанням різних джерел палива: глюкоза зменшується, а кетони збільшуються, стабільність мозкових мереж.

"Те, що ми знаходимо в цих експериментах, містить як погані, так і хороші новини", - говорить Мухіка-Пароді, професор кафедри біомедичної інженерії. Погана новина полягає в тому, що ми бачимо перші ознаки старіння мозку набагато раніше, ніж вважалося раніше.

Тим не менше, хороша новина полягає в тому, що ми можемо запобігти або зменшити ці ефекти за допомогою дієти, пом'якшуючи вплив інвазії гіпометаболізму, обмінюючи глюкозу на кетони як паливо для нейронів.

Інсулінорезистентність

Дослідники виявили, що з самого початку відбувається збій у спілкуванні між регіонами мозку. "Ми віримо, що з віком люди починають втрачати свій мозок здатність метаболізувати глюкозу ефективно, змушуючи нейрони повільно голодувати, а мережі мозку дестабілізувати ", - додає цей експерт.

Тому ми перевірили, чи давати мозку більш ефективне джерело палива у вигляді кетонів, дотримуючись дієти з низьким вмістом вуглеводів або приймаючи кетонові добавки, це могло б дати мозку більше енергії. "Навіть у молодих людей ця додаткова енергія породжує більш стабілізовані мозкові мережі", - говорить Мухіка-Пароді.

Для проведення своїх експериментів стабільність мозкової мережі була встановлена ​​як біомаркер для старіння за допомогою двох широкомасштабних наборів даних нейровізуалізації мозку (fMRI) на загальну кількість майже 1000 осіб віком від 18 до 88 років. дестабілізація мозкових мереж був пов’язаний з порушенням пізнання та прискорений з діабетом 2 типу, захворюванням, яке блокує здатність нейронів ефективно метаболізувати глюкозу.

Щоб визначити механізм як специфічний для доступності енергії, дослідники підтримували вік постійним та аналізували 42 додаткових дорослих у віці до 50 років з фМРТ. Це дозволило їм безпосередньо спостерігати за наслідками глюкоза та кетони в мозку кожної людини.

Значення кетонів

Реакцію мозку на дієту перевіряли двома способами. Перший був цілісним, порівнюючи стабільність мозкової мережі після того, як учасники провели тиждень у стандартна дієта (без обмежень) порівняно з низьким вмістом вуглеводів (наприклад: м’ясо або риба з салатом, але без цукру, зерен, рису, крохмалистих овочів). У стандартній дієті основним метаболізованим паливом є глюкоза, тоді як у дієті з низьким вмістом вуглеводів основним метаболізованим паливом є кетони.

Однак могли існувати інші відмінності між дієтами, які обумовлюють спостережувані ефекти. Отже, щоб виділити глюкозу проти кетонів як вирішальну різницю між дієтами, незалежну групу учасників сканували до і після випивання невеликої дози глюкози в один день, і кетонів в інший, де обидва палива дозували окремо за вагою та калорійно підібраний. Результати були повторені, показуючи, що відмінності між дієтами могли віднести до типу палива які забезпечують мозок.

Додаткові результати дослідження показали, що наслідки старіння мозку виникли в 47 років, а найшвидша дегенерація сталася у віці 60 років. Навіть у молодих людей у ​​віці до 50 років дієтичний кетоз (або через тиждень зміни дієти, або через 30 хвилин після вживання кетонів) підвищував загальну мозкову активність і стабілізував функціональні мережі.

Вважається, що це пов’язано з тим, що кетони забезпечують підвищену енергію для клітин, ніж глюкоза, навіть коли паливо є калорійно сумісним. Раніше ця користь була показана для серця, але нинішній набір експериментів дає перші докази еквівалентних ефектів на мозок.

"Цей ефект важливий, оскільки старіння мозку, і особливо деменція, пов'язані з гіпометаболізм, при якому нейрони поступово втрачають здатність ефективно використовувати глюкозу як паливо. Тому, якщо ми можемо збільшити кількість енергії, доступної для мозку, використовуючи інше паливо, ми сподіваємось, що ми зможемо відновити мозок до більш молодого функціонування. У співпраці з доктором Євою Ратай з Массачусетської загальної лікарні ми в даний час вирішуємо це питання, в даний час поширюючи свої дослідження на старше населення ", - пояснює Мухіка-Пароді.