低碳水化合物飲食可以逆轉大腦衰老嗎?

低碳水化合物飲食可以逆轉大腦衰老嗎?

研究人員報告說,低碳水化合物飲食可以預防甚至逆轉大腦衰老的影響。

這項新的研究還表明,與衰老相關的神經生物學變化在一個人的40年代後期很明顯。

為了更好地了解飲食如何影響腦部衰老,研究團隊將重點放在了症狀預防期最有效的時期。 在研究中,他們顯示大腦區域之間的功能性交流會隨著年齡的增長而不穩定,通常在40年代後期。 研究還表明,不穩定會與較差的認知相關,並會隨著胰島素抵抗而加劇。

研究人員發現,消耗不同的燃料來源可以可靠地調節這種生物標記物的大腦衰老。 葡萄糖會降低大腦網絡的穩定性。 酮增加穩定性。

研究人員在改變總飲食以及喝特定於燃料的卡路里匹配的補品後復制了這種效果。

主要研究者,生物醫學工程系教授Lilianne R. Mujica-Parodi表示:“我們通過這些實驗發現的消息既有壞也有好消息。”布魯克大學,勞弗物理和定量生物學中心的教職員工。

“壞消息是,我們看到大腦衰老的最初跡像比以前想像的要早得多。 然而,好消息是我們可以通過飲食來預防或逆轉這些影響,通過將葡萄糖交換為酮作為神經元的燃料來減輕侵害性低代謝的影響。”


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研究人員使用大腦的神經影像學發現,很早以前, 大腦區域 (“網絡穩定性”)。

“隨著年齡的增長,我們的大腦開始失去有效代謝葡萄糖的能力,導致神經元緩慢挨餓,大腦網絡不穩定,” Mujica-Parodi說。

“因此,我們測試了通過低碳水化合物飲食或喝酮補充劑以酮的形式給大腦提供更有效的燃料來源是否可以為大腦提供更多的能量。 即使在年輕的個體中,這種增加的能量也進一步穩定了大腦網絡。”

研究人員通過使用兩個大規模的大腦神經影像(fMRI)數據集建立了大腦網絡穩定性作為衰老的生物標記,這兩個數據集共有近1,000個年齡在18至88歲的個體。他們發現, 大腦網絡 與認知障礙相關,並因2型糖尿病而加速,該疾病可阻止神經元有效代謝葡萄糖的能力。

為了確定這種機制是特定於能量可利用性的,研究人員隨後將年齡保持恆定,並通過fMRI對另外42名50歲以下的成年人進行了掃描。 這使他們可以直接觀察葡萄糖和酮對每個人大腦的影響。

研究人員測試了大腦對 飲食 有兩種方式。 第一個是整體的,比較參與者在標準飲食(無限制)與低碳水化合物飲食(例如:肉或魚配色拉,但不加糖,穀物,大米,澱粉類蔬菜)上度過一周後的大腦網絡穩定性。

在標準飲食中,代謝的主要燃料是葡萄糖,而在低碳水化合物飲食中,代謝的主要燃料是酮。 然而,飲食之間可能還有其他差異驅動研究人員觀察到的效果。 因此,為了分離出飲食中葡萄糖與酮的關鍵區別,他們在一天中分別喝了少量葡萄糖之前和之後,對另一組參與者進行了掃描,另一天則對酮進行了掃描。並熱量匹配兩種燃料。 結果重複進行,表明研究人員可以將飲食之間的差異歸因於他們提供給大腦的燃料類型。

該研究還表明,大腦衰老的影響出現在47歲時,最迅速的退化發生在60歲。即使在50歲以下的年輕人中,飲食 酮症 (無論是在一周的飲食改變後還是在飲用酮類後30分鐘即可實現),均可增強整體大腦活動並穩定功能網絡。

研究人員說,即使使用熱量匹配的燃料,酮也能為細胞提供比葡萄糖更大的能量,這一事實可以解釋這一點。 先前的研究表明,這樣做有益於心臟,但當前的一組實驗為腦部等效作用提供了第一個證據。

“這種作用很重要,因為腦衰老,尤其是癡呆症與'代謝紊亂'有關,在這種情況下,神經元逐漸失去了有效利用葡萄糖作為燃料的能力。 因此,如果我們能夠通過使用不同的燃料來增加大腦可利用的能量,則希望是我們能夠使大腦恢復年輕的功能。” Mujica-Parodi說。

該研究出現在 國家科學院院刊.

該研究的資金來自美國國家科學基金會和WM Keck基金會。 其他研究人員來自Stony Brook,麻省總醫院和哈佛醫學院的Athinoula A. Martinos生物醫學成像中心,兒童基金會,美國國立衛生研究院和牛津大學。

原始研究

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