En diæt med lavt kulhydratindhold kan forhindre eller endda vende virkningerne af aldring i hjernen, rapporterer forskere.
Den nye undersøgelse viser også, at de neurobiologiske ændringer forbundet med aldring er tydelige i en persons sene 40'ere.
For bedre at forstå, hvordan diæt påvirker hjernens aldring, fokuserede forskergruppen på den presymptomatiske periode, hvor forebyggelse kan være mest effektiv. I undersøgelsen viser de, at funktionel kommunikation mellem hjerneområder destabiliseres med alderen, typisk i slutningen af 40'erne. Undersøgelsen viser også, at destabilisering korrelerer med dårligere kognition og accelererer med insulinresistens.
Forskerne fandt ud af, at forbruget af forskellige brændstofkilder pålideligt kan modulere denne biomarkør til hjernens aldring. Glukose nedsætter stabiliteten i hjernenetværk. Ketoner øger stabiliteten.
Forskerne replikerede denne effekt på tværs af begge ændringer i den samlede diæt såvel som efter at have drukket et brændstofspecifikt kalorimatchet supplement.
"Det, vi fandt med disse eksperimenter, involverer både dårlige og gode nyheder," siger hovedforfatter Lilianne R. Mujica-Parodi, professor i biomedicinsk ingeniørafdeling med fælles udnævnelser i College of Engineering & Applied Sciences og Renaissance School of Medicine i Stony. Brook University og et fakultetsmedlem i Laufer Center for Physical and Quantitative Biology.
”Den dårlige nyhed er, at vi ser de første tegn på hjernes aldring meget tidligere, end man tidligere havde troet. Den gode nyhed er imidlertid, at vi muligvis er i stand til at forhindre eller vende disse effekter med diæt, hvilket mindsker virkningen af indtrængende hypometabolisme ved at udveksle glukose med ketoner som brændstof til neuroner. ”
Ved hjælp af neuroimaging af hjernen opdagede forskere, at der ganske tidligt er en opdeling af kommunikationen mellem hjerneområder (“Netværksstabilitet”).
”Vi tror, at når mennesker bliver ældre, begynder deres hjerner at miste evnen til at metabolisere glukose effektivt, hvilket får neuroner til langsomt at sulte og hjernens netværk destabiliseres,” siger Mujica-Parodi.
”Således testede vi, om det at give hjernen en mere effektiv brændstofkilde i form af ketoner, enten ved at følge en diæt med lavt kulhydratindhold eller drikke ketontilskud, kunne give hjernen større energi. Selv hos yngre individer stabiliserede denne energi yderligere hjernens netværk. ”
Forskerne etablerede hjernens netværksstabilitet som en biomarkør for aldring ved at bruge to datasæt i hjerne neuroimaging (fMRI) i alt næsten 1,000 individer i alderen 18 til 88. De fandt, at destabilisering af hjernenetværk var forbundet med nedsat kognition og accelereret med type 2-diabetes, en sygdom, der blokerer neurons evne til effektivt at metabolisere glukose.
For at identificere mekanismen som værende specifik for energitilgængelighed, holdt forskerne alderen konstant og scannede yderligere 42 voksne under 50 år med fMRI. Dette tillod dem at observere direkte virkningen af glukose og ketoner på hver enkelt persons hjerne.
Forskerne testede hjernens reaktion på kost på to måder. Den første var holistisk og sammenlignede hjernens netværksstabilitet, efter at deltagerne havde brugt en uge på en standard (ubegrænset) versus lav carb (for eksempel: kød eller fisk med salat, men ingen sukker, korn, ris, stivelsesholdige grøntsager) diæt.
I en standard diæt er det primære metaboliserede brændstof glukose, mens det i en lav-carb diæt er det primære metaboliserede brændstof er ketoner. Der kan dog have været andre forskelle mellem kostvaner, der kørte de virkninger, forskerne observerede. Derfor, for at isolere glukose vs. ketoner som den afgørende forskel mellem diæterne, scannede de et uafhængigt sæt deltagere før og efter at have drukket en lille dosis glukose på den ene dag og ketoner på den anden, hvor forskerne havde individuelt vægtdoseret og matchede kalorisk de to brændstoffer. Resultaterne blev replikeret og viste, at forskere kunne tilskrive forskelle mellem diæterne til den type brændstof, de leverer til hjernen.
Undersøgelsen viser også, at effekterne af hjernens aldring opstod i en alder af 47 år, hvor den mest hurtige degeneration forekom i en alder af 60 år. Selv hos yngre voksne, under 50 år, kost ketose (hvad enten det opnås efter en uges diætændring eller 30 minutter efter at have drukket ketoner) øgede den samlede hjerneaktivitet og stabiliserede funktionelle netværk.
Forskerne siger, at det faktum, at ketoner giver cellerne større energi end glukose, selv med kalorisk matchede brændstoffer, kan forklare dette. Forskning har tidligere vist, at dette gavner hjertet, men det nuværende sæt eksperimenter giver det første bevis for tilsvarende effekter i hjernen.
”Denne effekt betyder noget, fordi aldring af hjernen og især demens er forbundet med 'hypometabolisme', hvor neuroner gradvist mister evnen til effektivt at bruge glukose som brændstof. Derfor, hvis vi kan øge mængden af energi, der er tilgængelig for hjernen ved at bruge et andet brændstof, er håbet, at vi kan genoprette hjernen til mere ungdommelig funktion, ”siger Mujica-Parodi.
Forskningen vises i PNAS.
Finansieringen til forskningen kom fra National Science Foundation og WM Keck Foundation. Yderligere forskere er fra Stony Brook, Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging på Massachusetts General Hospital og Harvard Medical School, Children's National, National Institutes of Health og Oxford University.
Relaterede Bøger:
Salt, fedt, syre, varme: Mestring af elementerne i god madlavning
af Samin Nosrat og Wendy MacNaughton
Denne bog tilbyder en omfattende guide til madlavning, der fokuserer på de fire elementer salt, fedt, syre og varme og tilbyder indsigt og teknikker til at skabe lækre og velafbalancerede måltider.
Klik for mere info eller for at bestille
The Skinnytaste Cookbook: Let på kalorier, stor på smag
af Gina Homolka
Denne kogebog byder på en samling af sunde og lækre opskrifter med fokus på friske ingredienser og dristige smagsoplevelser.
Klik for mere info eller for at bestille
Food Fix: Sådan reddes vores sundhed, vores økonomi, vores lokalsamfund og vores planet – én bid ad gangen
af Dr. Mark Hyman
Denne bog udforsker forbindelserne mellem mad, sundhed og miljø og tilbyder indsigt og strategier til at skabe et sundere og mere bæredygtigt fødevaresystem.
Klik for mere info eller for at bestille
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store for Simple Entertaining
af Ina Garten
Denne kogebog byder på en samling af klassiske og elegante opskrifter fra den elskede Barefoot Contessa, med fokus på friske råvarer og enkel tilberedning.
Klik for mere info eller for at bestille
Sådan laver du alt: Det grundlæggende
af Mark Bittman
Denne kogebog tilbyder en omfattende guide til grundlæggende madlavning, der dækker alt fra knivfærdigheder til grundlæggende teknikker og tilbyder en samling af enkle og lækre opskrifter.
