你有没有想过,我们每天吃的东西会影响我们的“最强大脑”?在这个神经退行性疾病和精神健康问题日益增加的时代,我们越来越好奇:饮食与认知功能之间究竟藏着怎样的秘密?
神经退行性疾病以及其它精神健康问题都与认知功能障碍密切相关。认知功能对我们的日常生活和维持整体健康至关重要,它包括记忆、注意力、语言、执行功能和感知等一系列心理过程。
在日常生活中,其实有很多因素会影响我们的认知功能,进而影响个体的幸福感,比如睡得好不好、运动多不多、压力大不大、有没有参加让大脑动起来的活动以及和别人交流多不多。除此之外,我们每天吃的东西也非常重要,因为食物里的营养物质会直接影响我们的大脑功能,包括记忆力、注意力和整体认知健康等等。
认知功能障碍与各种疾病的关系
认知功能对于一个人管理日常生活的能力至关重要,包括记忆力、注意力、执行功能和解决问题的能力等各种心理过程。然而,认知功能障碍往往与一些健康状况有关,包括病理性衰老、神经退行性疾病、精神疾病、营养失调和肥胖等。这些健康问题会通过一些特别的但又常常相互关联的方式,影响认知功能,导致不同程度的损伤。
当我们慢慢变老,大多数人在记忆力、处理速度和执行功能等方面都会经历一些衰退,这是一个自然的过程,这种衰退的背后,有很多原因在起作用。
其中一个很重要的原因是海马体体积减少,海马体是大脑里一个很重要的部分,它负责储存记忆和学习新知识,当它变小时,我们的记忆力和学习能力就会受到影响。
另外,我们身体里的氧化应激会随着年龄的增长而自然增加,它们就像身体里的“小捣蛋鬼”,会因为身体里活性氧的增多和抗氧化防御能力的降低而伤害我们的神经细胞,从而在认知能力下降中起着至关重要的作用。
还有,随着衰老,线粒体也会出现问题,这会让氧化应激的问题变得更严重。再加上,神经可塑性也会下降,伴随着海马中突触形成和神经发生减少,这让大脑不那么容易适应新的认知挑战,导致认知能力随着时间的推移而逐渐下降。
病理性衰老就是说人的大脑老得特别快,认知能力下降得比正常衰老的时候要厉害,这里面有几个重要原因:
首先是神经炎症增强,其中小胶质细胞和星形胶质细胞慢性激活,导致大脑一直处于炎症状态,这样一来,大脑里的神经细胞就会受到更多的伤害,认知能力也就下降得更快了。
其次,线粒体出现问题,它们工作变得不正常,会增加活性氧的产生,从而加剧氧化应激,进一步加剧神经炎症,形成恶性循环,让神经细胞受的伤害越来越大,认知能力也掉得更快。
还有,大脑血管损伤,这样一来,大脑里的血流就会变差,神经细胞就会因为缺血而受到伤害,大脑的功能也会跟着变差。
最后,还有一些不好的东西会在大脑里越积越多,同时大脑清理这些东西的能力也会变差,这样会破坏神经细胞的功能以及它们之间的沟通,从而导致严认知能力受到严重的损害。
说到神经退行性疾病,最常见的有帕金森病、阿尔茨海默病、额颞型痴呆和多发性硬化症等,它们有着不同的临床症状和潜在的病理生理学,但有一个共同的特征,那就是认知障碍,脑子越来越不好使,而且随着疾病的进展,认知障碍会逐渐恶化。
这些疾病会让人在记忆、注意力、空间定位和执行复杂任务的能力方面遇到困难,行为和性格方面发生变化。一开始可能只是小问题,但慢慢地,这些问题会变得越来越严重,影响到日常生活。
比如说,记忆力变差,常常忘记东西放在哪里;或者注意力不容易集中,做事情总是分心;还可能迷路,不认识回家的路;做复杂的事情也会变得很难,比如烧饭、开车这样的日常活动都可能变得困难重重。更糟糕的是,病人的行为和性格也可能发生变化,可能变得易怒、固执,或者失去原来的兴趣爱好。
帕金森病患者在做一些需要用到视觉想象、专注力和工作记忆能力的任务时,往往会遇到一些困难,这些困难可能从轻微到中等程度不等。证据一致表明,脑脊液中淀粉样蛋白-β42作为阿尔茨海默病共病的一个标志,可以预测帕金森病患者未来的认知能力下降和痴呆。
在阿尔茨海默病导致神经元死亡和大脑功能退化之前,会出现两种异常的结构——老年斑和神经原纤维缠结。老年斑是由β-淀粉样蛋白聚集形成的,它们会随着疾病的进展,以一种特定的方式慢慢在新皮质形成,并逐渐扩散到旧皮层、海马体、基底神经节、中脑和小脑。另一方面,神经原纤维缠结是由tau蛋白聚集而成的,它们的出现相对较晚,并且沿着不同的途径传播,从转内嗅区开始,延伸到内嗅皮层、海马体和新皮质区。
淀粉样蛋白和tau蛋白这两种不同的病理变化,每一种都有不同的结构变化,出现在疾病的不同阶段。有些人认为,只有当这两种病理变化同时出现时,疾病才会被归类为阿尔茨海默病这一独特类型。在两种病理变化融合之前,认知功能障碍的明显特征可能与特定脑区斑块的存在有关。阿尔茨海默病的症状包括记忆丧失、认知能力下降、执行功能受损以及意识丧失等等,这些症状可能在疾病的各个阶段逐渐出现并加重,最终导致痴呆和大脑的广泛退化。
认知功能障碍,简单来说,就是大脑在处理信息、记忆事情、做决定以及理解社交情况等方面出了问题。这种问题在很多精神疾病里都很常见,虽然背后的原因各不相同,但也有一些共同的“罪魁祸首”。
首先是神经递质系统的破坏,包括多巴胺、5-羟色胺和谷氨酸,它们是精神疾病认知障碍的核心。多巴胺传递的不平衡,比如在前额叶皮层不够活跃而在中脑边缘系统又太活跃了,会导致我们在执行任务和工作记忆方面出问题,这在精神分裂症等疾病中很明显。5-羟色胺水平或受体功能的改变,会损害情绪调节和认知过程,比如记忆和注意力,这是重度抑郁症的常见问题。另外,谷氨酸和γ-氨基丁酸这些神经递质的改变,会损害精神分裂症和情绪障碍等疾病中的认知过程。
其次可能是神经炎症,大脑里的免疫反应慢性激活,导致促炎细胞因子水平升高,它们通过激活小胶质细胞和星形胶质细胞、破坏突触可塑性、损害神经发生和破坏血脑屏障的完整性来促进认知缺陷。这种炎症环境还会因下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的失调而变得更糟,导致身体里持续的高皮质醇水平。皮质醇多了会让神经炎症更严重,进一步损伤神经元,降低我们的认知能力。
最后是氧化应激,它以活性氧的产生和机体抗氧化防御之间的不平衡为标志,就像是大脑里产生了太多的“自由基”这种有害物质,而身体的“清洁工”又不够用。氧化应激在精神疾病中观察到的神经元损伤和认知功能障碍中发挥关键作用。过量的活性氧会损害大脑里的脂质、蛋白质和DNA,尤其是大脑中负责认知处理的关键区域。此外,氧化应激还会损害线粒体功能,导致线粒体功能障碍,产生更多的活性氧。这就形成一个恶性循环,让大脑的功能和认知能力逐渐下降。另外,氧化应激还会进一步激活小胶质细胞和促进促炎细胞因子的释放,让神经炎症更严重,形成一个反馈循环,进一步损害大脑和认知能力。
吃得不健康,可能会惹上一些毛病,比如2型糖尿病、乳糜泻和营养不良,它们都对咱们的认知功能有很大的影响。它们通常被成为饮食相关疾病,是由于营养选择不当造成的,这会破坏正常的代谢过程,从而损害认知能力。
拿2型糖尿病来说,高血糖、胰岛素抵抗和慢性炎症是导致认知功能受损的罪魁祸首。这些代谢紊乱会导致神经炎症、氧化应激和血管损伤,所有这些都会导致认知能力下降,并且增加患阿尔茨海默病等神经退行性疾病的风险。
再来说说乳糜泻,乳糜泻患者对麸质的自身免疫反应会导致神经炎症和认知功能障碍,通常被称为“脑雾”,人们觉得脑子雾蒙蒙的,反应减慢,注意力难以集中,记性也不好。
还有营养不良,特别是老年人的营养不良,是认知能力下降的一个重要风险因素。比如缺了B族维生素、维生素D和必需脂肪酸,认知功能就会受损,痴呆风险也会增加。营养不良会增加老化的大脑对神经退行性过程的易感性,从而加速认知能力的下降。
肥胖的发生率显著上升,与此同时,像心血管疾病、高血压和2型糖尿病这样的代谢性疾病的发生率也不断增加。过度肥胖不仅会让我们的身体出现胰岛素抵抗和全身性炎症,还会悄悄改变我们的大脑结构和功能,特别是在前额叶-中边缘系统回路中。
神经影像学研究都一致表明,肥胖会让大脑的灰质体积变小,还会影响大脑不同区域之间的功能连接,这些都是认知障碍的前兆。更糟糕的是,肥胖还会使患阿尔茨海默病的风险增加一倍;如果中年肥胖,那晚年患痴呆症的可能性就会大大增加。
一项涉及2000多名中年工人的横断面纵向研究,通过单词表学习测试评估了受试者的语言学习和记忆能力,通过数字符号替代测试评估了受试者的注意力、反应速度和视觉运动协调能力。结果发现,身高体重指数(BMI)与认知功能之间存在一致的线性关系,与正常体重的个体相比,肥胖个体在单词表学习测试中记忆的单词更少,完成数字符号替代测试所需的时间更长。
微生物-肠-脑轴
近年来,大家越来越关心肠道菌群、肠脑轴以及它们对整个身体功能的影响,包括大脑活动和认知功能。据估计,一个人的胃肠道中含有超过100万亿个细菌,它们的数量从胃到小肠和结肠越来越多。肠道菌群的发育始于胎儿期,分娩方式(顺产和剖腹产)和喂养方式(母乳喂养和配方奶喂养)都会大大影响肠道细菌的种类和数量。
一个人如果突然改变饮食,会对肠道菌群产生大约20%的影响,长期的饮食改变对肠道菌群组成的影响更为显著。我们所吃的食物类型会影响特定肠道细菌物种的生长,从而形成两种主要的肠型:
第一种肠型以拟杆菌为主,在高度工业化的国家比较常见,那里的人们常常吃低膳食纤维、高脂肪的西式饮食,在这种肠型中,还有一个亚群,有时被称为肠型3,以瘤胃球菌为主;
第二种肠型以普雷沃氏菌为主,在工业化程度较低的国家更常见,这些国家的饮食中加工食品较少,膳食纤维较多。
人类肠道菌群和宿主之间是互惠共生的关系,宿主为微生物提供了栖息地和食物,这些微生物也很给力,能够帮助宿主增强抗病能力,还能帮助我们更好地营养吸收,让身体更健康。
肠脑轴通过实现肠道菌群和大脑之间的双向交流,在维持人类健康方面发挥着至关重要的作用。实现和维持肠道菌群平衡,保持有益微生物的自然优势,对身体正常运作至关重要。肠脑轴涉及不同系统之间复杂的相互作用,包括肠道相关免疫系统、肠道神经系统、迷走神经和肠道菌群本身。肠道菌群会促进这些相互作用,它们产生重要的化合物,比如神经递质、色氨酸和短链脂肪酸,这些化合物会影响肠道和大脑功能。
由胶质细胞和肠道神经元组成的肠神经系统以及由迷走神经控制的自主神经系统,都参与调节免疫反应、肠动力和胃肠道分泌。由于这些过程,身体可以独立地影响肠道菌群的组成。反过来,肠道微生物也可以通过免疫、激素和神经途径与中枢神经系统相互作用,影响我们的身体。
例如,肠道细菌可以发酵膳食纤维产生短链脂肪酸,包括乙酸、丙酸和丁酸,它们可以通过组蛋白超乙酰化来控制基因表达。短链脂肪酸不仅能够帮助调节免疫系统、控制食欲、改善钙的吸收,保持葡萄糖稳态,它还具有神经保护作用。要是短链脂肪酸少了,可能导致神经退行性病变。
除此之外,肠道菌群还能产生神经递质(比如乙酰胆碱、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素和γ-氨基丁酸)和生物胺(比如组胺)以及改变色氨酸代谢,来影响中枢神经系统功能。
肠脑轴的正常功能依赖于肠道屏障的完整性,肠道屏障将肠道内容物与身体其它部分分开,确保只有该进的东西才能进去,不该进的都被挡在外面。当发生肠道菌群失调时,这一屏障被破坏,导致肠道通透性增加,通常被称为“肠漏”。这种情况允许微生物成分(比如LPS)、有毒代谢物和炎症物质,趁机溜进血液里。LPS一旦被toll样受体识别,就会触发促炎细胞因子的释放,这样可能引发局部和全身炎症。
更糟糕的是,中枢神经系统中的LPS会促进β-淀粉样蛋白和tau蛋白的积累以及神经病理,从而导致神经退行性疾病。此外,LPS还会激活大脑中的小胶质细胞,增加促炎细胞因子的释放,并可引起抑郁症状。如果小胶质细胞长期激活,还可能导致多巴胺能神经元丢失和神经退行性病变。
肠漏引起的慢性系统性炎症会破坏下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴,这个轴很重要,它负责给我们的身体提供葡萄糖、氨基酸和游离脂肪酸等能量来源,以支持我们的免疫功能正常工作。
此外,肠道通透性增加还会让T细胞变得活跃,T细胞是我们身体里的一种免疫细胞,他们本来是用来保护我们的,但是太多了或者在不该活跃的时候活跃,就会出问题。这些活跃的T细胞可能会跑到肠道以外的地方去,比如跑到其它器官里,然后在那里引发自身免疫反应。
血脑屏障就像是大脑的守门员,负责控制哪些东西可以进入大脑,哪些东西得留在外面。当全身性炎症来袭时,这个守门员就变得不那么可靠了,让一些本不该进大脑的物质溜了进来,这种情况在一些认知能力下降相关的疾病里很常见,比如阿尔茨海默病。
血脑屏障损伤和炎症会导致星形胶质细胞数量减少和功能降低。星形胶质细胞表面有一种叫做TLR4的受体,当它检测到LPS时,会触发放大的促炎反应。此外,星形胶质细胞还负责回收γ-氨基丁酸和谷氨酸两种神经递质,确保它们在大脑里的数量刚刚好。
新出现的证据表明,肠道细菌产生的代谢物在帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病的病理生理学中起着至关重要的作用。
LPS与神经炎症的加剧有关,可能在阿尔茨海默病发病机制中发挥作用。确实,阿尔茨海默病患者的血液和大脑中的LPS水平升高,而且LPS与β-淀粉样蛋白的表达和聚集、炎症、神经毒性、tau蛋白磷酸化以及小胶质细胞的激活增加有关。更糟糕的是,LPS还可能诱导突触和神经元丢失,这在实验动物上会导致记忆变差,而在人类身上则可能导致认知功能出问题。
在帕金森病中,LPS也通过激活小胶质细胞来诱导中脑多巴胺能神经元特异性丧失。此外,LPS还会诱导α-突触核蛋白的表达、聚集和神经毒性,激活外周单核细胞,导致炎症细胞因子的产生,并介导大脑炎症。
短链脂肪酸主要由肠道细菌发酵膳食纤维产生的,包括丁酸、乙酸和丙酸,它们可能对阿尔茨海默病有帮助。首先,它们能够增强大脑里的一些重要物质,比如脑源性神经营养因子(BDNF),帮助大脑神经元保持健康和维持突触可塑性,从而表现出神经保护特性。其次,它们还可通过抑制小胶质细胞的激活和减少促炎细胞因子的产生,来调节神经炎症。此外,短链脂肪酸有助于维持血脑屏障的完整性,潜在地阻止神经毒性物质进入大脑。
最新的研究还发现,短链脂肪酸也可能影响阿尔茨海默病的两个关键标志——β-淀粉样蛋白的聚集和tau蛋白的磷酸化。丁酸就是其中的佼佼者,它可通过抑制Aβ1-40和Aβ1- 42肽的组装来减少神经毒性的β-淀粉样蛋白聚集体的形成。在小鼠模型中,补充12周的丁酸钠,可使大脑β-淀粉样蛋白水平下降40%。
一些研究表明,短链脂肪酸也可能影响帕金森病相关的α-突触核蛋白的聚集,还能通过抑制小胶质细胞的激活和减少促炎细胞因子的产生来调节神经炎症,从而保护多巴胺能神经元免受损伤。
同样,肠道菌群也影响神经递质的产生和代谢。一些神经递质,比如谷氨酸、γ-氨基丁酸、5-羟色胺和多巴胺,也是肠道细菌的代谢物。拿γ-氨基丁酸来说,它是一种抑制性神经递质,是由肠道中的副拟杆菌、真杆菌和双歧杆菌等细菌产生的,可在肠道局部发挥作用。肠道细菌还会产生腺苷和去甲肾上腺素,腺苷具有局部抗炎特性,而去甲肾上腺素可以减缓肠道蠕动,减少一些不必要的肠道运动。此外,肠道细菌产生的这些神经递质还会影响行为和认知,包括学习、记忆和注意力,并具有免疫调节作用。
某些肠道细菌还携带一些编码特定酶的基因,这些酶可以帮助我们把一些物质转化为匹配的神经递质或其前体。短链脂肪酸就可以通过控制两种特定酶的表达水平来影响大脑神经化学,它们是酪氨酸羟化酶和色氨酸羟化酶1,其中酪氨酸羟化酶在多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素的生物合成中发挥限速作用,而色氨酸羟化酶1参与5-羟色胺的产生。
此外,肠道菌群还影响色氨酸的代谢,这是一种必需氨基酸,是5-羟色胺的前体,它在中枢神经系统功能中起着至关重要的作用。5-羟色胺水平的失衡,可能导致抑郁和焦虑等情绪问题。然而,在炎症条件下,大部分色氨酸会进入到另一个代谢途径——犬尿氨酸途径。LPS和促炎细胞因子会激活犬尿氨酸途径中的某些酶,导致5-羟色胺的产生减少,而色氨酸会被代谢成犬尿氨酸,犬尿氨酸可以进一步分解成喹啉酸和犬尿酸等化合物。虽然犬尿酸通常具有神经保护功能,但炎症引起的失衡可能导致神经退行性病变和认知问题。喹啉酸是一种NMDA受体激动剂,可导致突触过度刺激,从而导致神经元损伤。
饮食对认知功能的影响
饮食对我们的认知健康有很大影响,这可是最近的研究里经常提到的事儿。有证据表明,我们平时吃的东西,真的会影响我们的记忆力、注意力或决策能力。这些能力下降了,以后还可能会得痴呆或阿尔茨海默病等疾病。所以,搞清楚吃的和大脑健康之间的关系很重要,在日常生活中纳入地中海式饮食或健脑MIND饮食等饮食模式,就可以帮助预防认知能力下降,简单来说,吃对了,对脑子真的很好。
地中海式饮食的特点是大量摄入富含膳食纤维和抗氧化剂的水果和蔬菜以及富含单不饱和脂肪酸的橄榄油或坚果,它还包括适量摄入含多不饱和脂肪酸的鱼类和家禽以及少量食用红肉和加工肉类。单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸等成分对认知能力具有积极影响,并可降低衰老相关的认知衰退风险。一些研究还表明,作为地中海式饮食的主要组成部分之一,食用水果和蔬菜有益于心智能力。
地中海式饮食为什么对认知功能有益呢?原因有好几个。一个是它里面抗氧化的成分多,这可能有助于减少大脑中的氧化损伤,并可能预防神经退行性病变;再一个,它能让心脏更健康,这样能确保更好的整体血液流向大脑;还有,它能减少大脑里的炎症,最严格遵守地中海式饮食的人具有明显较低的高敏C反应蛋白水平。
遵循地中海式饮食的人,在简易精神状态量表(MMSE)中出现错误的次数显著减少,在自由和提示选择性提醒测试(FCSRT)中得分更高。磁共振成像也发现,他们的大脑结构保持得更好。
实施地中海式饮食所带来的所有好处都是无可争议的,甚至世界卫生组织(WHO)也将它纳入减少认知能力下降和痴呆风险的指南之中。
我们所吃的东西会影响我们的肠道菌群,而肠道菌群又会影响我们的大脑。遵循地中海式饮食的人的肠道菌群比遵循西式饮食的人更加多样化。此外,改吃地中海式饮食会增加普雷沃氏菌和厚壁菌门细菌的数量,这与短链脂肪酸的升高和炎症的减少有关。还有一项研究挺有意思,吃富含全谷物的饮食或食用水果和蔬菜具有明显的抗炎作用,全谷物可显著降低TNF-α和脂多糖结合蛋白的水平,而食用水果和蔬菜可降低IL-6和脂多糖结合蛋白的水平。
MIND饮食是由拉什大学医学中心的研究人员开发的一种饮食方法,它融合了地中海式饮食和DASH饮食(专为高血压设计的饮食)的各个方面,主要目的是促进大脑健康,降低认知能力下降的风险。因为MIND饮食结合了为控制高血压而设计的吃法,因此它对血管健康也有积极的影响。此外,它还具有减缓神经退行性疾病发生的潜力,比如阿尔茨海默病,据说坚持这种饮食的人得这种病的风险可降低53%,这真的让人很感兴趣。
MIND饮食建议我们多吃绿叶蔬菜、浆果、特级初榨橄榄油、坚果、全谷物和瘦肉蛋白,但是,像动物产品和饱和脂肪酸这些,因为可能让身体发炎和认知能力下降,所以要少吃。有趣的是,MIND饮食特别推荐我们吃浆果和绿叶蔬菜,而不像地中海式饮食和DASH饮食那样,要求我们多吃水果或每周至少吃一次鱼。研究表明,浆果这类食物对我们的认知具有很好的保护作用。随着科学家们对这种饮食的研究越来越多,MIND饮食看起来真的很有希望成为保持我们头脑清晰、预防认知能力下降的好帮手。
近年来,大家越来越关心饮食和认知功能之间的关系,特别想知道不同的饮食习惯会怎样影响我们的大脑健康。其中,素食饮食是一个热门话题。
素食,简单来说是以植物性食物为基础的饮食方式,精心策划的素食饮食通常富含营养丰富的食物,比如水果、蔬菜、全谷物、坚果和种子类。这样的饮食饱和脂肪和胆固醇含量很低,有利于健康的血脂。此外,素食饮食还包括富含多酚的食物,比如可可、浆果或坚果,他们对记忆和认知功能有很大的帮助,特别是注意力和反应速度。
但是,素食饮食也可能有问题,可能缺乏某些维生素(比如维生素B12)和微量营养素,从而导致营养缺乏。维生素B12,也被称为钴胺素,对维持神经系统健康和认知功能至关重要,它是髓磷脂合成所必需的,也参与能量代谢。如果身体缺乏维生素B12,认知功能可能会受影响,导致疲劳、注意力不集中和记忆力下降等问题,甚至可能导致痴呆。
所以,尽管素食饮食有许多有益于认知功能的营养成分,但在素食饮食期间也要注意补充可能缺乏的营养,特别是维生素B12。这样,素食饮食才能真正给大脑带来好处。
生酮饮食是一种特别的吃法,就是多吃高脂肪的食物,少吃碳水化合物。这样做的结果是,身体会开始产生酮体,并用它们来代替葡萄糖提供能量。
在阿尔茨海默病中,大脑中胰岛素受体的数量减少,还存在大脑胰岛素抵抗的现象。有些研究使用简易精神状态量表(MMSE)、阿尔茨海默病评估量表认知分量表(ADAS-Cog)这样的测试量表,发现生酮饮食好像能够帮助改善阿尔茨海默病患者的认知功能。但是,毫无疑问,生酮饮食也有不好的地方,它可能会让血脂升高,威胁心血管健康,还可能导致维生素缺乏。
一篇文献综述发现,对于患有阿尔茨海默病、帕金森病和轻度认知障碍的患者,跟地中海式饮食、改良阿特金斯饮食(低碳水化合物饮食),还有补充中链甘油三酯的生酮饮食比起来,生酮饮食对认知功能的改善程度最低。目前认为,对于阿尔茨海默病和帕金森病患者,在标准饮食之外使用中链甘油三酯油和含β-羟丁酸的补充剂,可能比直接吃生酮饮食更有利。
限时进食和间歇性禁食是两种控制饮食时间的方法,目的都是减少一天中食物摄入的总量。这两种方法都会增加大脑对葡萄糖的摄取,从而预防神经退行性疾病,还能帮助调节肠道菌群。
特别是间歇性禁食,它已被证明对突触可塑性、神经发生和脑源性神经营养因子介导的神经保护具有有益作用。在阿尔茨海默病中,这种饮食方法会导致β-淀粉样蛋白减少,海马突触适应更好,认知功能改善,并保持血管系统健康。间歇性禁食还可增加毛螺菌科的细菌数量,从而增加具有促进健康作用的丁酸水平。
超加工食品,因其价格实惠、方便快捷而且口感好而受到公众的青睐。不过,大家都知道,吃多了这类食品容易让人长胖,还可能增加心血管疾病的风险。
我们吃进身体里的东西还会在精神层面上产生影响。例如,超加工食品里含有很多盐、糖、脂肪、水解蛋白质、改性淀粉和氢化或酯化油,当大量摄入时,它们会引起低度的全身炎症和氧化损伤。这些变化不仅会导致我们的肠道菌群失衡,还会通过肠脑轴影响我们的大脑。
已有研究发现,超加工食品吃多了,会导致大脑炎症、焦虑抑郁行为增加和认知能力下降。一项对3632名60岁以上参与者的横断面研究发现,在评估老年人语言和执行能力的动物流畅性认知测试中,吃超加工食品越多的人,测试结果就越差。最近一项对28项研究的荟萃分析发现,长期和过量摄入超加工食品对认知功能有负面影响。
小鼠研究表明,长期暴露于超加工食品中的脂质过氧化终产物,会通过影响微生物-肠-脑轴显著损害小鼠的工作记忆、长期记忆、空间记忆和学习能力。
线粒体功能障碍与认知能力下降有关。研究表明,吃太多盐会显著抑制线粒体分裂并阻断线粒体自噬,从而破坏线粒体功能并对突触可塑性产生负面影响。有一个叫做SIRT3的东西是个保护因子,它可促进线粒体的正常工作。
另外,循环系统和皮肤中晚期糖基化终末产物过多,也与认知障碍、痴呆以及抑郁症和精神分裂症有关,其背后的原因是氧化应激和神经炎症。
超加工食品中的高果糖也会导致肠道菌群失调。这种饮食也会导致肠道屏障受损,从而导致肠道通透性增加。这种改变也会影响我们的大脑,让大脑发炎,从而影响认知功能。与正常饮食的小鼠相比,高糖饮食小鼠的长期和短期记忆都出现了恶化。
营养补充剂对认知功能的影响
大家都知道,保持好的生活习惯,比如吃得均衡、常运动、多动脑筋,对认知健康有好处,能帮助我们活得更长,还能延缓痴呆症的发生。现在,膳食补充剂也越来越受到大家的重视,研究显示它们对支持和增强认知功能可能很有帮助。
研究表明,叶酸、维生素B12和维生素B6在维持认知功能方面具有有益作用。轻度认知障碍患者补充24个月的叶酸后,他们的认知功能会有所改善。健康老年人群或者已经有痴呆或认知障碍的人,补充叶酸和维生素B12对改善认知功能具有积极的作用。特别是叶酸和维生素B12一起吃,效果比单独吃任何一种都要好。还有,血清中一种叫做同型半胱氨酸的东西升高,与阿尔茨海默氏病的发生有关。补充维生素B6、B12和叶酸,可以降低轻中度阿尔茨海默病患者的同型半胱氨酸浓度。
再来说说叶酸和DHA,无论是单独吃还是一起吃,都能显著改善轻度认知障碍患者的认知功能并降低血浆炎症细胞因子水平。然而,叶酸和DHA一起吃比单独吃更有效。轻度认知损伤的个体每天补充2克DHA,持续12个月,可以显著增强认知功能,减缓海马萎缩的进展。
此外,在健康人群中,omega-3脂肪酸对认知能力和大脑健康也很重要。特别是EPA和DHA,它们是脑细胞膜的必需成分,在多种神经生理功能中发挥作用。DHA是大脑中最常见的omega-3脂肪酸,它可以让大脑里的信号传得更快,让记忆变得更好。EPA则有助于减轻神经炎症,从而阻止认知能力下降和神经退行性疾病的发生。此外,多吃含omega-3脂肪酸和类胡萝卜素的食物,还可能有助于降低老年痴呆和认知能力下降的风险。
充足的维生素D水平也可以支持认知健康,特别是对老年人,它能让大脑记得更牢,整体表现也更好。维生素D还能保护脑血管系统,让大脑得到足够的血液,从而保持健康。而且,它还在神经保护、神经传递和大脑可塑性方面发挥作用。轻度认知损伤成人患者补充维生素D可通过减少端粒长度所调节的氧化应激来改善认知功能。
维持认知健康也需要铜、锌、铁、镁、硒和锌等矿物质,尤其是老年人。补充这些矿物质可以帮助改善包括认知功能在内的一系列大脑功能,并降低神经退行性疾病的风险。
总的来说,营养补充剂确实可以帮助大脑变得更好,特别是在饮食摄入不足或大脑健康需求增加的情况下。B族维生素、omega-3脂肪酸和维生素D都有望改善认知能力,比如记忆力、注意力和情绪。但是,保持认知健康最好的方法还是吃得均衡、常运动和多动脑筋。
调节肠道菌群,改善认知功能
研究表明,帕金森病和阿尔茨海默病患者通常表现出肠道菌群的改变,有益菌减少了,而会促进炎症的细菌增多了。这种肠道细菌的不平衡,可能导致这两种疾病中的神经炎症过程和神经退行性病变。因此,恢复肠道菌群平衡可能具有重要的治疗意义。
益生元是可被宿主细菌选择性利用的食物成分,对健康有益。其中,益生元低聚甘露糖可能通过改变肠道菌群和增加短链脂肪酸的产生来改善行为和认知障碍。低聚甘露糖也会显著减少皮质、海马和杏仁核中β-淀粉样蛋白的积累,同时平衡大脑氧化还原状态和抑制神经炎症反应。而且,它还能降低皮质酮和促肾上腺皮质激素释放激素的水平,同时增加去甲肾上腺素表达,让大脑中的压力反应系统恢复正常工作。
益生菌是摄入足够数量,可以为宿主提供健康益处的活性微生物。在帕金森病和阿尔茨海默病实验模型中,益生菌可以减少神经炎症、改善肠道屏障完整性和增加神经保护代谢物(比如短链脂肪酸)的合成。
比如,补充嗜酸乳杆菌、乳双歧杆菌和鼠李糖乳杆菌组成的复合益生菌,可以增加丁酸的合成,从而减少黑质多巴胺能神经元的损失。植物乳杆菌可以预防D-半乳糖诱导的小鼠阿尔茨海默病,表现为神经原纤维缠结和淀粉样斑块减少,海马和大脑皮层乙酰胆碱水平增加,此外,小鼠的记忆和空间学习能力也得到改善。这些影响可能是由于植物乳杆菌产生的乙酰胆碱,这是一种具有强抗氧化特性的神经递质,可以稳定β-淀粉样蛋白结构并减少β-淀粉样蛋白的聚集。
粪菌移植已成为一系列胃肠道疾病的有希望的治疗干预措施,主要集中在艰难梭菌感染等疾病;然而,现在人们也开始关注它是否能够改善认知功能。研究表明,肠脑轴是胃肠道和中枢神经系统之间的双向通信系统,在认知功能和心理健康中起着至关重要的作用。肠道菌群组成的改变与多种神经系统疾病有关,包括阿尔茨海默病。
最新的研究表明,通过粪菌移植恢复肠道微生物多样性,可能会影响神经保护通路,调节炎症反应,并影响神经递质水平,包括对认知健康至关重要的5-羟色胺和多巴胺的水平。动物研究表明,粪菌移植可以改善神经退行性病变模型的认知功能。虽然人体研究仍然有限,但初步结果表明,那些接受粪菌移植改善肠道菌群失调的人,他们的认知表现和情绪也可能得到改善。随着我们对肠道菌群和大脑健康之间复杂相互作用的了解越来越深入,这些发现可能为治疗认知障碍提供新的治疗策略。
总结
认知功能,简单来说,就是我们管理日常生活的能力,比如记忆、注意力、语言、做决定以及理解社交情况等。这些心理过程对我们的幸福感和整体健康至关重要。然而,随着年龄的增长,我们的身体会发生一些自然变化,比如氧化应激增加,这可能会加速认知衰退,导致记忆力变差、注意力难以集中,甚至可能引发像老年痴呆这样的疾病。
饮食选择在其中也扮演着举足轻重的角色。吃得不健康,比如摄入太多饱和脂肪、糖和加工食品,它们会导致神经炎症、氧化应激等等,就像一把把“小刀”,慢慢割裂我们的大脑健康,认知功能可能变差,甚至可能导致痴呆。不健康饮食导致的2型糖尿病和肥胖更是认知功能的隐形杀手,它不仅会让我们的大脑结构发生变化,影响不同区域之间的功能连接,还会让患阿尔茨海默病的风险翻倍。
但好消息是,饮食也能成为认知健康的守护者。地中海式饮食和健脑MIND饮食等健康饮食模式,就像是为你的大脑穿上了一层“防弹衣”。它们富含膳食纤维、抗氧化剂和健康脂肪,能够降低衰老相关的认知衰退风险,让你的记忆力、注意力等认知能力保持在线。
我们的肠道菌群也与大脑健康有着千丝万缕的联系,肠道有益菌能够产生神经递质、短链脂肪酸等化合物,对认知健康有好处,能帮助我们保持头脑清醒,减少神经退行性疾病的风险,而有害菌则可能引发炎症,损害我们的神经元,让脑子变得不好使。肠道菌群健康了,大脑也会更健康,但是如果我们吃得不对,会打破这种平衡。所以,选择对的饮食方式很重要。通过补充益生菌、益生元,甚至进行粪菌移植等创新疗法恢复肠道菌群的平衡,也是改善认知功能的一把“金钥匙”,让大脑重焕生机。
所以,想要拥有一个智慧的大脑吗?那就从今天开始,关注你的饮食选择吧!让健康的食物和微生物成为你大脑最坚实的后盾!
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参考资料:Młynarska, E., et al. Associations of Microbiota and Nutrition with Cognitive Impairment in Diseases. Nutrients 2024, 16, 3570.
https://doi.org/10.3390/nu16203570
更新时间:2025-08-11
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