• Це виявляє дослідження про зміни мозку, пов’язане зі старінням, опубліковане в журналі PNAS.

дієта

Дослідження нейровізуалізації виявило це нейробіологічні зміни пов'язані з старіння може запобігти або навіть змінити залежно від зміни в харчуванні які передбачають мінімізацію споживання простих вуглеводів, згідно з дослідженням, проведеним професором Університету Стоні Брук та провідним автором Ліліанною Р. Мухіка-Пароди, та опублікованим у журналі PNAS.

Щоб краще зрозуміти, як дієта впливає на старіння мозку, дослідницька група зосередилася на досимптомний період під час якого профілактика може бути більш ефективною та продемонстрована за допомогою масштабних наборів даних нейровізуалізації, що функціональний зв'язок між регіонами мозок дестабілізується з віком, загалом наприкінці 1940-х років, і ця дестабілізація корелює з а бідніше пізнання і прискорюється при стійкості до інсуліну.

Тоді спрямовані експерименти показали, що цей біомаркер для старіння мозку це модулює надійно за допомогою споживання 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. Погана новина полягає в тому, що ми бачимо перші ознаки старіння мозку набагато раніше ніж раніше думали. Однак хороша новина полягає в тому, що ми можемо запобігти або змінити ці ефекти з дієтою, пом'якшуючи вплив вторгнення гіпометаболізму шляхом обміну глюкозою на кетони як паливо для нейронів ", підкреслив Мухіка-Пароді, професор кафедри біомедичної інженерії факультету техніки та прикладних наук та Школи ренесансної медицини в Стоні Університет Брук та викладач Центру фізичної та кількісної біології Лауфера.

Те, що дослідники виявили, використовуючи нейровізуалізацію мозку, це те, що з самого початку існує збій у спілкуванні між регіонами мозку ("стабільність мережі").

"Ми віримо, що по мірі того, як люди старіють, їх мозок починає старіти втрачаючи здатність ефективно метаболізувати глюкозу, змушуючи нейрони повільно голодувати, а мережі мозку дестабілізуватися. Тому ми перевірили, чи може мозок отримати більш ефективне джерело палива у вигляді кетонів, дотримуючись дієти з низьким вмістом вуглеводів або приймаючи кетонові добавки. забезпечують мозок підвищеною енергією. Навіть у молодих людей ця додаткова енергія стабілізує мозкові мережі ", - додав він.

Розвиток розслідування

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 була пов'язана з порушення пізнання і прискорився з діабетом 2 типу, хвороба, яка блокує здатність нейронів ефективно метаболізувати глюкозу.

Щоб визначити механізм як специфічний для доступності енергії, дослідники підтримували вік постійним та аналізували 42 додаткових дорослих до 50 років з фМРТ. Це дозволило їм безпосередньо спостерігати вплив глюкози та кетонів на мозок кожної людини.

реакція мозку на дієту це було перевірено двома способами. Перший був цілісним, порівнюючи стабільність мозкової мережі після того, як учасники провели тиждень за стандартною (необмеженою) проти низьковуглеводної дієти (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. Тому, щоб виділити глюкозу проти кетонів як вирішальну різницю між дієтами, незалежну групу учасників сканували до та після випити невелику дозу глюкози за один день і кетони в іншому, де два види палива були індивідуально дозовані за вагою та калорійно підібрані. результати були відтворені, показує, що відмінності між дієтами можуть бути пов’язані з типом палива, яке вони забезпечують для мозку.

Результати додаткових досліджень показали, що наслідки старіння мозку виявилися у віці 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 клітинам більше енергії, 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, є пов'язаний з гіпометаболізмом, при якому нейрони поступово втрачають здатність ефективно використовувати глюкозу як паливо. Отже, якщо ми можемо збільшити кількість енергії, доступної для мозку, використовуючи інше паливо, ми сподіваємось, що зможемо відновити мозок до більш молодого функціонування. У співпраці з доктором Євою Ратай з Массачусетської загальної лікарні ми зараз вирішуємо це питання, в даний час поширюючи свої дослідження на старші групи населення ", пояснила Мухіка-Пароді.

"Додаткові дослідження з співробітниками" Children's National "під керівництвом доктора Натана Сміта зосереджені на відкрититочні механізми за допомогою якого паливо впливає на сигналізацію між нейронами. Нарешті, у співпраці з доктором Кеном Діллом та д-ром Стівеном Скієною з Стоні Брук, ми працюємо над побудова комплексної обчислювальної моделі що може включати наше розуміння біології, від окремих нейронів до цілого мозку та пізнання, у міру його розвитку ", - продовжує він.

Відповідно до критеріїв Більше інформації