研究表明,低碳水化合物饮食可以预防,大脑内扭转与年龄有关的症状的影响

石溪大学教授领导的一个研究使用神经影像作者Lilianne r . Mujica-Parodi博士发表在《美国国家科学院学报》上发表,显示,神经生物学的变化与年龄增长有关的可以看到比预计将在更年轻的时候,在40年代末。然而,研究也表明,这个过程可能是预防或逆转基于饮食变化,包括简单碳水化合物的消耗最小化。

为了更好地理解如何饮食影响大脑老化,研究小组专注于期间预防发生前症状可能是最有效的。在这篇文章题为“饮食调节大脑网络稳定,大脑衰老的生物标志物,年轻的成年人”,他们表明,大规模使用寿命神经影像数据集,功能之间的通信大脑区域撼动随着年龄的增长,通常在40年代末,扰动与胰岛素抵抗与贫穷有关认知和加速。针对性的实验显示这个大脑衰老标记物与消费不同的可靠的调制燃料来源:葡萄糖减少,和酮增加,大脑网络的稳定性。这种效应是复制在饮食总量变化以及酒后fuel-specific calorie-matched补充。

“我们发现这些实验涉及好和坏消息,”Mujica-Parodi说,生物医学工程系教授共同任命的工程和应用科学学院和文艺复兴时期石溪大学医学院和教员Laufer物理和定量生物学中心。“坏消息是,我们看到第一个大脑衰老的迹象比以前认为的更早。然而,好消息是,我们也许能够阻止或逆转这些影响与饮食、减轻侵蚀的影响通过交换葡萄糖代谢减退酮作为神经元的燃料。”

研究人员发现,使用大脑的神经影像,是很早就有大脑区域之间的沟通联系(“网络稳定”)。

“我们认为,随着人们年龄的增长,他们的大脑开始失去有效代谢葡萄糖的能力,导致神经元慢慢饿死,大脑网络破坏,“Mujica-Parodi说。“因此,我们测试了是否给大脑一个更高效的燃料来源,酮的形式,遵循低碳水化合物饮食或喝酮补充剂,可以为大脑提供更大的能量。即使在年轻人,这增加了能源进一步稳定大脑网络。”

进行实验,大脑网络稳定性作为衰老标记物通过成立两个大规模的大脑神经影像(fMRI)数据集总计近1000人,年龄在18到88。扰动的大脑网络与认知障碍和加快相关的2型糖尿病患者,一种疾病,街区神经元有效代谢葡萄糖的能力。识别机制是特定的能量可用性,然后研究人员年龄不变,扫描一个额外的42岁以下的成年人用fMRI 50年。这使他们能够直接观察葡萄糖和酮的影响在每个人的大脑。

大脑的反应饮食在两个方面进行了测试。首先是整体,比较脑网络稳定后参与者花了一个星期一个标准(无限制)与低碳水化合物(例如:肉或鱼和沙拉,但没有糖,谷物、大米、淀粉类蔬菜)的饮食。在标准的饮食,主要燃料代谢葡萄糖,而在低碳水化合物饮食,主要燃料代谢酮。但是,可能是有其他的饮食差异驱动观察效果。因此,分离葡萄糖与酮作为饮食的关键区别,一组独立的参与者是扫描前后饮用少量的葡萄糖在一天,和酮,两个燃料单独weight-dosed和天然匹配。复制的结果,表明饮食之间的差异可以归因于燃料的类型,他们提供给大脑。

额外的研究从研究包括以下:47岁大脑衰老出现的影响,与大多数快速退化发生在60岁。甚至在年轻的成年人,50岁以下,饮食酮症(是否经过一个星期的饮食变化或30分钟后饮用酮)增加了整个大脑活动和稳定功能网络。这被认为是由于这一事实酮提供更大的能量比葡萄糖细胞,即使燃料热量匹配。这曾被证明对心脏中获益,但目前的实验提供了第一个证据相当于大脑的影响。

“这效果很重要,因为大脑衰老,尤其是痴呆,与“代谢减退,“中神经元逐渐失去有效利用的能力葡萄糖作为燃料。因此,如果我们能增加大脑的能量可以通过使用不同的燃料,希望我们可以恢复大脑更年轻的功能。与伊娃博士合作Ratai麻省综合医院,我们正在解决这个问题,现在我们的研究扩展到老年人口,”Mujica-Parodi说。

“附加研究与合作者在孩子的国家,Nathan Smith博士的指导下,注重发现燃料的精确机制影响神经元之间的信号。最后,在与肯莳萝博士和史蒂文Skiena博士合作,在石溪,我们正在努力建设一个全面的计算模型,可以将我们对生物学的认识,从单个神经元到整个大脑认知,随着它的发展。”