Της Monica Dus, The Conversation.
Το τι τρώμε έχει σημασία και το να έχουμε ακριβώς τη σωστή ποσότητα των απαραίτητων θρεπτικών συστατικών είναι το κλειδί για τη συνολική μας υγεία. Κατά τα μακρινά ναυτικά ταξίδια του 15ου και 16ου αιώνα, μια περίοδο γνωστή ως Εποχή της Ανακάλυψης, οι ναυτικοί ανέφεραν ότι βίωσαν οράματα υπέροχων φαγητών και κατάφυτων χωραφιών. Η ανακάλυψη ότι αυτά δεν ήταν τίποτα άλλο από παραισθήσεις μετά από μήνες στη θάλασσα ήταν αγωνιώδης. Μερικοί έκλαιγαν από λαχτάρα και άλλοι έπεφταν στη θάλασσα.
Η θεραπεία για αυτούς τους οδυνηρούς αντικατοπτρισμούς αποδείχθηκε ότι δεν ήταν κάποιο παρασκεύασμα χημικών ουσιών, όπως υπήρχε κάποτε η υποψία, αλλά μάλλον το απλό αντίδοτο του χυμού λεμονιού. Αυτοί οι ναυτικοί υπέφεραν από σκορβούτο, μια ασθένεια που προκαλείται από ανεπάρκεια βιταμίνης C, ενός απαραίτητου μικροθρεπτικού συστατικού που οι άνθρωποι αποκτούν από την κατανάλωση φρούτων και λαχανικών. Η βιταμίνη C είναι σημαντική για την παραγωγή και την απελευθέρωση των νευροδιαβιβαστών, των χημικών αγγελιαφόρων του εγκεφάλου. Ελλείψει αυτού, τα εγκεφαλικά κύτταρα δεν επικοινωνούν αποτελεσματικά μεταξύ τους, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε παραισθήσεις. Όπως δείχνει αυτό το διάσημο παράδειγμα των πρώιμων εξερευνητών, υπάρχει μια στενή σύνδεση μεταξύ της τροφής και του εγκεφάλου, μια σχέση που οι ερευνητές προσπαθούν να ξεδιαλύνουν.
Ως επιστήμονας που μελετά τη νευροεπιστήμη της διατροφής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, με ενδιαφέρει πρωτίστως πώς τα συστατικά των τροφίμων και τα προϊόντα διάσπασής τους μπορούν να αλλάξουν τις γενετικές οδηγίες που ελέγχουν τη φυσιολογία μας. Πέρα από αυτό, η έρευνά μου επικεντρώνεται επίσης στην κατανόηση του πώς το φαγητό μπορεί να επηρεάσει τις σκέψεις, τις διαθέσεις και τις συμπεριφορές μας. Αν και δεν μπορούμε ακόμη να προλάβουμε ή να αντιμετωπίσουμε τις εγκεφαλικές παθήσεις με τη διατροφή, ερευνητές όπως εγώ μαθαίνουν πολλά για το ρόλο που παίζει η διατροφή στις καθημερινές εγκεφαλικές διεργασίες που μας κάνουν αυτό που είμαστε.
Ίσως δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι μια λεπτή ισορροπία θρεπτικών συστατικών είναι το κλειδί για την υγεία του εγκεφάλου: Οι ανεπάρκειες ή οι υπερβολές σε βιταμίνες, σάκχαρα, λίπη και αμινοξέα μπορούν να επηρεάσουν τον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά είτε με αρνητικό είτε με θετικό τρόπο.
Ανεπάρκεια βιταμινών και μετάλλων
Όπως και με τη βιταμίνη C, τα ελλείμματα σε άλλες βιταμίνες ή μέταλλα μπορούν επίσης να επισπεύσουν διατροφικές ασθένειες που επηρεάζουν δυσμενώς τον εγκέφαλο στον άνθρωπο.
Για παράδειγμα, τα χαμηλά διατροφικά επίπεδα της βιταμίνης Β3 (νιασίνης), η οποία βρίσκεται κυρίως στο κρέας και τα ψάρια, προκαλούν πελάγρα, μια ασθένεια στην οποία οι άνθρωποι αναπτύσσουν άνοια. Η νιασίνη είναι απαραίτητη για τη μετατροπή της τροφής σε ενέργεια και ορισμένα δομικά στοιχεία, την προστασία του γενετικού σχεδίου από περιβαλλοντικές βλάβες και τον έλεγχο της ποσότητας ορισμένων γονιδιακών προϊόντων. Ελλείψει αυτών των κρίσιμων διεργασιών, οι νευρώνες, δυσλειτουργούν και πεθαίνουν πρόωρα, οδηγώντας σε άνοια.
Σε ζωικά μοντέλα, η μείωση ή η παρεμπόδιση της παραγωγής νιασίνης στον εγκέφαλο προάγει τη νευρωνική βλάβη και τον κυτταρικό θάνατο. Αντίθετα, η αύξηση των επιπέδων νιασίνης έχει αποδειχθεί ότι μετριάζει τις επιπτώσεις νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ, το Χάντινγκτον και το Πάρκινσον.
Μελέτες παρατήρησης σε ανθρώπους υποδηλώνουν ότι τα επαρκή επίπεδα νιασίνης μπορεί να προστατεύουν από αυτές τις ασθένειες, αλλά τα αποτελέσματα εξακολουθούν να είναι ασαφή. Είναι ενδιαφέρον ότι η ανεπάρκεια νιασίνης που προκαλείται από την κατανάλωση υπερβολικών ποσοτήτων αλκοόλ μπορεί να οδηγήσει σε παρόμοια αποτελέσματα με αυτά που βρέθηκαν με την πελλάγρα.
Ένα άλλο παράδειγμα το πώς μια ανεπάρκεια θρεπτικών συστατικών επηρεάζει τη λειτουργία του εγκεφάλου μπορεί να βρεθεί στο ιώδιο, το οποίο, όπως και η νιασίνη, πρέπει να λαμβάνεται από τη διατροφή. Το ιώδιο, το οποίο υπάρχει στα θαλασσινά και τα φύκια, είναι ένα απαραίτητο δομικό στοιχείο για τις ορμόνες του θυρεοειδούς -μόρια σηματοδότησης που είναι σημαντικά για πολλές πτυχές της ανθρώπινης βιολογίας, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης, του μεταβολισμού, της όρεξης και του ύπνου. Τα χαμηλά επίπεδα ιωδίου εμποδίζουν την παραγωγή επαρκών ποσοτήτων θυρεοειδικών ορμονών, βλάπτοντας αυτές τις βασικές φυσιολογικές διεργασίες.
Το ιώδιο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τον αναπτυσσόμενο ανθρώπινο εγκέφαλο. Πριν συμπληρωθεί το επιτραπέζιο αλάτι με αυτό το μέταλλο στη δεκαετία του 1920, η έλλειψη ιωδίου ήταν η κύρια αιτία γνωστικής αναπηρίας παγκοσμίως. Η εισαγωγή ιωδιούχου αλατιού πιστεύεται ότι συνέβαλε στη σταδιακή αύξηση των βαθμολογιών IQ τον περασμένο αιώνα.
Κετογονική δίαιτα για την επιληψία
Δεν είναι όλες οι διατροφικές ελλείψεις επιζήμιες για τον εγκέφαλο. Στην πραγματικότητα, μελέτες δείχνουν ότι τα άτομα με ανθεκτική στα φάρμακα επιληψία -μια κατάσταση κατά την οποία τα εγκεφαλικά κύτταρα πυροδοτούνται ανεξέλεγκτα- μπορούν να μειώσουν τον αριθμό των επιληπτικών κρίσεων υιοθετώντας ένα σχήμα εξαιρετικά χαμηλών υδατανθράκων, γνωστό ως κετογονική δίαιτα, στην οποία το 80-90% των θερμίδων λαμβάνονται από το λίπος.
Οι υδατάνθρακες είναι η προτιμώμενη πηγή ενέργειας για τον οργανισμό. Όταν δεν είναι διαθέσιμοι – είτε λόγω νηστείας είτε λόγω κετογονικής δίαιτας- τα κύτταρα αποκτούν το καύσιμό τους διασπώντας τα λίπη και προκύπτουν μόρια που ονομάζονται κετόνες. Η χρήση των κετονών για παροχή ενέργειας οδηγεί σε βαθιές αλλαγές στο μεταβολισμό και τη φυσιολογία, συμπεριλαμβανομένων των επιπέδων των ορμονών που κυκλοφορούν στο σώμα, της ποσότητας των νευροδιαβιβαστών που παράγονται από τον εγκέφαλο και των τύπων βακτηρίων που ζουν στο έντερο.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτές οι αλλαγές που εξαρτώνται από τη διατροφή, ειδικά η υψηλότερη παραγωγή χημικών ουσιών του εγκεφάλου που μπορούν να ηρεμήσουν τους νευρώνες και να μειώσουν τα επίπεδα των φλεγμονωδών μορίων, μπορεί να παίξουν ρόλο στην ικανότητα της κετογονικής δίαιτας να μειώνει τον αριθμό των επιληπτικών κρίσεων. Οι αλλαγές μπορεί επίσης να εξηγήσουν τα οφέλη μιας κετογονικής κατάστασης -είτε μέσω της διατροφής είτε της νηστείας- στη γνωστική λειτουργία και τη διάθεση.
Ζάχαρη, κορεσμένα λίπη και υπερεπεξεργασμένα τρόφιμα
Τα υπερβολικά επίπεδα ορισμένων θρεπτικών συστατικών μπορεί επίσης να έχουν επιβλαβείς επιπτώσεις στον εγκέφαλο. Σε μοντέλα ανθρώπων και ζώων, η αυξημένη κατανάλωση ραφιναρισμένων σακχάρων και κορεσμένων λιπαρών -ένας συνδυασμός που βρίσκεται συνήθως σε υπερεπεξεργασμένα τρόφιμα- προωθεί την κατανάλωση τροφής απευαισθητοποιώντας τον εγκέφαλο στα ορμονικά σήματα που είναι γνωστό ότι ρυθμίζουν τον κορεσμό.
Μια διατροφή πλούσια σε αυτά τα τρόφιμα απευαισθητοποιεί επίσης το σύστημα της γεύσης, κάνοντας τα ζώα και τους ανθρώπους να αντιλαμβάνονται τα τρόφιμα ως λιγότερο γλυκά. Αυτές οι αισθητηριακές αλλαγές μπορεί να επηρεάσουν την επιλογή των τροφίμων καθώς και την ανταμοιβή που παίρνουμε από το φαγητό. Για παράδειγμα, η έρευνα δείχνει ότι οι αντιδράσεις των ανθρώπων στο παγωτό σε περιοχές του εγκεφάλου που είναι σημαντικές για τη γεύση και την ανταμοιβή είναι αμβλυνόμενες όταν το παγωτό τρώγεται κάθε μέρα για δύο εβδομάδες. Μερικοί πιστεύουν ότι αυτή η μείωση στα σήματα ανταμοιβής τροφής μπορεί να ενισχύσει τη λαχτάρα για ακόμη περισσότερα λιπαρά και ζαχαρούχα τρόφιμα, παρόμοια με τον τρόπο που οι καπνιστές λαχταρούν τα τσιγάρα.
Οι δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά και επεξεργασμένα τρόφιμα συνδέονται επίσης με χαμηλότερη γνωστική λειτουργία και μνήμη σε μοντέλα ανθρώπων και ζώων, καθώς και με υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Ωστόσο, οι ερευνητές δεν γνωρίζουν ακόμα αν αυτές οι επιπτώσεις οφείλονται στις τροφές ή στην αύξηση του βάρους και στην αντίσταση στην ινσουλίνη που αναπτύσσεται με τη μακροχρόνια κατανάλωση πολλών θερμίδων.
Αυτό μας φέρνει σε μια κρίσιμη πτυχή της επίδρασης της διατροφής στον εγκέφαλο: τον χρόνο. Ορισμένες τροφές μπορούν να επηρεάσουν έντονα τη λειτουργία και τη συμπεριφορά του εγκεφάλου – όπως για ώρες ή ημέρες- ενώ άλλες χρειάζονται εβδομάδες, μήνες ή και χρόνια για να έχουν αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, η κατανάλωση μιας φέτας κέικ μετατοπίζει γρήγορα τον κετογονικό μεταβολισμό ενός ασθενούς με ανθεκτική στα φάρμακα επιληψία σε μεταβολισμό που καίει υδατάνθρακες, αυξάνοντας τον κίνδυνο επιληπτικών κρίσεων. Αντίθετα, χρειάζονται εβδομάδες κατανάλωσης ζάχαρης για να αλλάξει η γεύση και τα μονοπάτια ανταμοιβής του εγκεφάλου και μήνες ανεπάρκειας βιταμίνης C για να εμφανιστεί το σκορβούτο.
