در طول سفرهای دریایی طولانی در قرن 15 و 16، دوره ای که به عنوان عصر اکتشاف شناخته می شود، ملوانان گزارش دادند که رویایی از غذاهای عالی و مزارع سرسبز را تجربه کردند. کشف این که اینها چیزی بیشتر از توهماتی به خاطر بودن ماه ها در دریا نبودند، عذاب آور بود. برخی از ملوانان در حسرت گریستند. دیگران خود را به دریا انداختند.
معلوم شد که درمان این سراب‌های دلخراش، آنطور که قبلاً گمان می‌رفت، معجونی از مواد شیمیایی پیچیده نیست، بلکه پادزهر ساده آب لیمو است. این ملوانان از بیماری اسکوربوت رنج می بردند، بیماری ناشی از کمبود ویتامین C، یک ریزمغذی ضروری که مردم از خوردن میوه ها و سبزیجات به دست می آورند.
ویتامین C برای تولید و آزادسازی انتقال دهنده های عصبی، پیام رسان های شیمیایی مغز، مهم است. در غیاب آن، سلول های مغز به طور موثر با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند که می تواند منجر به توهم شود.
همانطور که این مثال معروف از کاشفان اولیه نشان می دهد، یک ارتباط صمیمانه بین غذا و مغز وجود دارد، ارتباطی که محققانی مانند من در تلاش برای کشف آن هستند. من به عنوان دانشمندی که علوم اعصاب تغذیه را در دانشگاه میشیگان مطالعه می کنم، در درجه اول به این موضوع علاقه مند هستم که چگونه اجزای غذا و محصولات حاصل از تجزیه آنها می توانند دستورالعمل های ژنتیکی را که فیزیولوژی ما را کنترل می کنند، تغییر دهند.
فراتر از آن، تحقیقات من بر درک چگونگی تأثیر غذا بر افکار، خلق و خو و رفتارهای ما نیز متمرکز است. در حالی که ما هنوز نمی‌توانیم با رژیم غذایی از بیماری‌های مغزی پیشگیری کنیم یا آن را درمان کنیم، محققانی مانند من در حال یادگیری چیزهای زیادی هستند در مورد نقشی که تغذیه در فرآیندهای مغزی روزمره ایفا می کند، فرایندهایی که چیزی را می سازد که هستیم.
شاید تعجب آور نباشد که تعادل ظریف مواد مغذی برای سلامت مغز کلیدی است: کمبود یا زیاده روی در ویتامین ها، قندها، چربی ها و اسیدهای آمینه می تواند بر مغز و رفتار به صورت منفی یا مثبت تأثیر بگذارد.
کمبود ویتامین ها و مواد معدنی
مانند ویتامین C، کمبود سایر ویتامین‌ها و مواد معدنی نیز می‌تواند باعث بروز بیماری‌های تغذیه‌ای شود که بر مغز انسان تأثیر منفی می‌گذارد. به عنوان مثال، سطوح پایین ویتامین B3/نیاسین در رژیم غذایی که معمولاً در گوشت و ماهی یافت می شود باعث پلاگر می شود، بیماری که در آن افراد دچار زوال عقل (دمانس) می شوند.
نیاسین برای تبدیل غذا به انرژی و بلوک‌های سازنده، محافظت از طرح ژنتیکی در برابر آسیب‌های محیطی و کنترل میزان تولید برخی از محصولات ژنی ضروری است. در غیاب این فرآیندهای حیاتی، سلول‌های مغز که به عنوان نورون‌ها نیز شناخته می‌شوند، عملکرد نادرست دارند و زودتر می‌میرند که منجر به زوال عقل می‌شود.
در مدل های حیوانی، کاهش یا مسدود کردن تولید نیاسین در مغز باعث آسیب عصبی و مرگ سلولی می شود. در مقابل، نشان داده شده است که افزایش سطح نیاسین اثرات بیماری های عصبی مانند آلزایمر، هانتینگتون و پارکینسون را کاهش می دهد. مطالعات مشاهده ای در انسان نشان می دهد که سطوح کافی نیاسین ممکن است در برابر این بیماری ها محافظت کننده باشد، اما نتایج هنوز قطعی نیست.
جالب توجه است که کمبود نیاسین ناشی از مصرف مقادیر زیاد الکل می تواند منجر به اثرات مشابهی شود که در پلاگر یافت می شود.
مثال دیگری از تاثیر کمبود مواد مغذی بر عملکرد مغز را می توان در عنصر ید یافت که مانند نیاسین باید از رژیم غذایی فرد به دست آید. ید که در غذاهای دریایی و جلبک های دریایی وجود دارد، یک بلوک ساختمانی ضروری برای هورمون های تیروئید است، به عبارتی مولکول های سیگنالی که برای بسیاری از جنبه های زیست شناسی انسان از جمله رشد، متابولیسم، اشتها و خواب مهم هستند. سطوح پایین ید از تولید مقادیر کافی هورمون های تیروئید جلوگیری می کند و این فرآیندهای فیزیولوژیکی ضروری را مختل می کند.
ید به ویژه برای رشد مغز انسان مهم است. قبل از اینکه نمک سفره با این ماده معدنی در دهه 1920 تکمیل شود، کمبود ید یکی از دلایل اصلی ناتوانی شناختی در سراسر جهان بود. گمان می رود که معرفی نمک یددار به افزایش تدریجی نمرات آی کیو در قرن گذشته کمک کرده است.
بیشتر بخوانید : نقش رژیم غذایی در اصلاح خطر ابتلا به بیماری آلزایمر
رژیم کتوژنیک برای صرع
همه کمبودهای غذایی برای مغز مضر نیستند. در واقع، مطالعات نشان می‌دهد که افراد مبتلا به صرع مقاوم به دارو – وضعیتی که در آن سلول‌های مغزی به‌طور غیر قابل کنترلی شلیک می‌کنند – می‌توانند با اتخاذ یک رژیم کم کربوهیدرات که به عنوان رژیم غذایی کتوژنیک شناخته می‌شود، تعداد تشنج‌ها را کاهش دهند که در آن بین ۸۰ تا ۹۰ درصد کالری از چربی به دست می آید.
کربوهیدرات ها منبع انرژی ارجح برای بدن هستند. وقتی سلول ها در دسترس نیستند – چه به دلیل روزه داری و چه به دلیل رژیم کتوژنیک – سلول ها با تجزیه چربی ها به ترکیباتی به نام کتون، سوخت دریافت می کنند. استفاده از کتون ها برای انرژی منجر به تغییرات عمیقی در متابولیسم و فیزیولوژی می شود، از جمله سطح هورمون های در حال گردش در بدن، میزان انتقال دهنده های عصبی تولید شده توسط مغز و انواع باکتری های ساکن در روده.
محققان فکر می کنند که این تغییرات وابسته به رژیم غذایی، به ویژه تولید بیشتر مواد شیمیایی مغز که می تواند نورون ها را آرام کند و سطح مولکول های التهابی را کاهش دهد، ممکن است در توانایی رژیم کتوژنیک برای کاهش تعداد تشنج نقش داشته باشد. این تغییرات همچنین ممکن است مزایای حالت کتوژنیک را – چه از طریق رژیم غذایی یا روزه – بر عملکرد شناختی و خلق و خوی توضیح دهد.
شکر، چربی های اشباع شده و غذاهای فوق فرآوری شده
سطوح اضافی برخی از مواد مغذی نیز می تواند اثرات مضری بر مغز داشته باشد. در انسان‌ها و مدل‌های حیوانی، مصرف زیاد قندهای تصفیه شده و چربی‌های اشباع – ترکیبی که معمولاً در غذاهای فرآوری‌شده یافت می‌شود – با حساسیت‌زدایی مغز نسبت به سیگنال‌های هورمونی شناخته شده برای تنظیم سیری، غذا خوردن را تقویت می‌کند.
جالب اینجاست که رژیم غذایی سرشار از این غذاها سیستم چشایی را نیز حساسیت زدایی می کند و باعث می شود حیوانات و انسان غذا را کمتر شیرین حس کنند. این تغییرات حسی ممکن است بر انتخاب غذا و همچنین پاداشی که از غذا می گیریم تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، تحقیقات نشان می‌دهد که واکنش افراد به بستنی در نواحی مغزی که برای طعم و مزه و پاداش مهم هستند، زمانی که آن را هر روز به مدت دو هفته می‌خورند، کسل‌کننده می‌شود. برخی از محققان فکر می کنند که این کاهش در سیگنال های پاداش غذایی ممکن است میل به غذاهای چرب و شیرین را افزایش دهد، شبیه به روشی که سیگاری ها میل به سیگار دارند.
رژیم‌های غذایی پرچرب و غذاهای فرآوری‌شده نیز با عملکرد شناختی و حافظه پایین‌تر در انسان‌ها و مدل‌های حیوانی و همچنین بروز بیشتر بیماری‌های عصبی مرتبط است. با این حال، محققان هنوز نمی دانند که آیا این اثرات ناشی از این غذاها است یا افزایش وزن و مقاومت به انسولین که با مصرف طولانی مدت این رژیم ها ایجاد می شود.
مقیاس های زمانی
این ما را به یک جنبه مهم از تأثیر رژیم غذایی بر مغز می رساند: زمان. برخی از غذاها می توانند عملکرد و رفتار مغز را به شدت تحت تأثیر قرار دهند – مانند چند ساعت یا چند روز – در حالی که برخی دیگر هفته ها، ماه ها یا حتی سال ها طول می کشد تا تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، خوردن یک تکه کیک به سرعت متابولیسم چربی سوز و کتوژنیک فرد مبتلا به صرع مقاوم به دارو را به متابولیسم کربوهیدرات سوز تغییر می دهد و خطر تشنج را افزایش می دهد. در مقابل، هفته‌ها مصرف شکر برای تغییر طعم و مسیرهای پاداش مغز و ماه‌ها کمبود ویتامین C برای ایجاد اسکوربوت طول می‌کشد. در نهایت، وقتی صحبت از بیماری هایی مانند آلزایمر و پارکینسون می شود، خطر تحت تأثیر سال ها قرار گرفتن در معرض رژیم غذایی در ترکیب با سایر عوامل ژنتیکی یا سبک زندگی مانند سیگار کشیدن، قرار می گیرد.
در پایان، رابطه بین غذا و مغز کمی شبیه به طلایی ظریف است: ما نه خیلی کم، نه زیاد، بلکه به اندازه کافی از هر ماده مغذی نیاز داریم.
