Еда и мозг

Издательство «Манн, Иванов и Фербер» представляет книгу Дэвида Перлмуттера и Кристин Лоберг «Еда и мозг. Что углеводы делают со здоровьем, мышлением и памятью» (перевод Евгения Поникарова).

Автор книги, известный невролог и специалист по вопросам питания Дэвид Перлмуттер, за годы практики установил связь между тем, что мы едим, и работой нашего мозга. Правильная диета позволяет сохранить хорошее самочувствие и остроту ума, а проблемы с памятью, стресс, бессонница и плохое настроение лечатся отказом от определенных продуктов питания. В новой версии своей книги, опираясь на результаты последних научных исследований, Дэвид Перлмуттер актуализирует рекомендации, как сохранить мозг здоровым и процветающим и существенно снизить риск его заболеваний в будущем.

Предлагаем прочитать фрагмент книги.

История нейрогенеза

Правда ли, что каждый выпитый коктейль убивает тысячи клеток мозга? Оказывается, мы не обречены жить всегда с теми нейронами, с которыми родились или которые развились в раннем детстве. В течение всей жизни мы можем создавать новые нейроны. Мы можем также укреплять существующие в мозге цепочки и создавать совершенно новые соединения с новыми клетками мозга. Мне повезло стать причастным к открытию, опрокинувшему множество устоявшихся представлений в нейронауке. Во время учебы в колледже у меня была возможность изучать мозг с помощью технологий, еще только зарождавшихся. Это было в начале 1970-х, когда швейцарцы начали разрабатывать микроскопы, которые нейрохирурги могли использовать при проведении тонких операций на мозге. Пока технология развивалась, а американские хирурги мечтали, что привнесут этот подход в практику, возникла одна проблема.

Хотя научиться пользоваться операционным микроскопом было относительно несложно, нейрохирурги обнаружили, что стали что-то терять в понимании анатомии мозга. Мне было 19 лет, и я только перешел на третий курс, когда мне позвонил доктор Альберт Ротон, международно признанный пионер нейрохирургии и исследователь. (Он скончался в 2016 году, отдав 50 лет Медицинской школе Флоридского университета.) На момент звонка Ротон занимался внедрением операционных микроскопов в американскую практику и хотел создать первый анатомический учебник мозга — как мозг выглядит в микроскоп. Он предложил мне летом заняться изучением и картированием мозга. На основе этих исследований мы опубликовали ряд научных работ и разделов в книгах, после чего нейрохирурги получили карты, необходимые для успешной работы.

Кроме анатомии, мы могли изучать и развивать другие аспекты микронейрохирургии, включая инновационные приборы и процедуры. Проведя так много времени за микроскопом, я приобрел опыт в манипулировании и исправлении мельчайших кровеносных сосудов, которые до использования микроскопа во время операций часто разрушались с катастрофическими последствиями. Благодаря достижениям в этой новой области наша лаборатория обрела международное признание и нас часто посещали специалисты со всего мира. Вскоре после визита делегации испанских нейрохирургов меня пригласили продолжить свои исследования в престижном Центре Рамона-и-Кахаля в Мадриде. Их программа микронейрохирургии только зарождалась, но была создана специальная группа, и я был рад помочь, особенно там, где было необходимо понимание кровоснабжения мозга. Больницу назвали в честь испанского врача, патолога и нейробиолога, работавшего на рубеже XIX и XX веков: Сантьяго Рамон-и-Кахаль стоял у истоков современной нейробиологии. На стенах висели его многочисленные портреты, и испанские коллеги гордились, что могут считать своим этого выдающегося ученого. В 1906 году он получил Нобелевскую премию по медицине за фундаментальные исследования микроскопической структуры мозга. Сегодня сотни его рисунков используются для образовательных целей[1].

В Мадриде я много узнал о докторе Кахале и проникся глубоким уважением к его работам по анатомии и функциям человеческого мозга. Один из его постулатов гласил, что уникальность нейронов мозга по сравнению с другими клетками организма — не только в их функциях, но и в отсутствии способности к регенерации. Например, печень постоянно регенерирует, создавая новые клетки; аналогичный процесс происходит фактически во всех тканях, включая кожу, кровь, кости и кишечник.

Признаю, я верил теории, что нервные клетки не восстанавливаются, но затем задался вопросом: почему бы мозгу не иметь способность к регенерации и возможность выращивать новые нейроны? В конце концов, исследователи из Массачусетского технологического института ранее показали, что нейрогенез — рост новых нейронов в мозге — у крыс продолжается всю жизнь. Очень важна регенерация и для человеческого тела: непрерывное самообновление необходимо для выживания. Например, определенные клетки крови обновляются каждые несколько часов, клетки вкусовых рецепторов — каждые десять дней, а клетки мышц полностью заменяются новыми через пятнадцать лет. В последнее десятилетие ученые доказали, что сердечная мышца — орган, который мы долго считали «неизменным» с рождения — также участвует в клеточном обновлении. Когда нам 25 лет, каждый год обновляется примерно 1 % клеток сердечной мышцы, однако к 75 годам скорость обновления падает менее чем до 0,5 % в год. Если вам 80, ваше сердце самообновилось — сменилось — четыре раза. Иначе говоря, вы умираете не с тем сердцем, с которым родились. Трудно поверить, что мы только недавно установили и осознали это явление для машины, перекачивающей кровь в нашем теле. А сейчас мы наконец декодировали мозг и открыли свойство его самообновления.

Технологии, которые были в распоряжении доктора Кахаля, не позволяли узнать, насколько гибок и пластичен мозг. Еще не была известна структура ДНК и не сложилось представление о том, как гены влияют на функциональные возможности. В 1928 году в своей основополагающей книге Degeneration and Regeneration of the Nervous System («Дегенерация и регенерация нервной системы») ученый заявлял: «Нервные пути у взрослых являются чем-то жестким, законченным и неизменным. Что угодно может умереть, но ничто не может регенерировать». Если бы я мог изменить его слова в соответствии с современными знаниями, я бы заменил слова жестким, законченным и неизменным абсолютно противоположными — пластичным, открытым и изменчивым. Я бы сказал также, что клетки мозга могут умирать, но они, несомненно, могут регенерировать. Кахаль внес гигантский вклад в наши знания о мозге и работе нейронов, он даже опередил свое время в стремлении понять патологию воспаления. Но его убеждение, что мозг есть нечто застывшее, отражало мнение, господствовавшее бóльшую часть человеческой истории, пока современная наука в конце XX века не показала, насколько гибок может быть наш мозг.

В книге «Зарядите свой мозг» мы с Альберто Виллодо рассказывали, как наука пришла к пониманию дара нейрогенеза у человека. Хотя учеными давно доказано наличие нейрогенеза у других видов животных, только в 1990-х годах биологи сосредоточились на попытках показать его наличие у человека. В 1998 году журнал Nature Medicine опубликовал доклад шведского невролога Петера Эрикссона, заявившего, что в человеческом мозге существует популяция нервных стволовых клеток, которые постоянно пополняются и могут дифференцироваться в нейроны головного мозга. И он оказался прав: каждую минуту в нашем мозге проводится «лечение стволовыми клетками». Это привело к появлению новой науки под названием «нейропластичность».

Нейрогенез у людей происходит на протяжении всей жизни. С открытием этого неврологи получили новые ориентиры — речь идет фактически обо всем комплексе нарушений головного мозга. Появилась надежда найти способы остановить, повернуть вспять или даже вылечить прогрессирующие мозговые заболевания. Идея регенерации нейронов создала новые стимулы для ученых, занимающихся нейродегенеративными расстройствами. Она также проторила путь к новым способам лечения, меняя жизнь тех, кто пострадал от серьезных травм или болезней головного мозга. Не надо далеко ходить за примерами: в книгах Нормана Дойджа «Пластичность мозга» и «Мозг, исцеляющий себя»[2] вы найдете реальные истории, доказывающие, как пластичен наш мозг и наш потенциал. Если жертвы инсульта могут снова научиться говорить, а люди, родившиеся с неполным мозгом, могут тренироваться, чтобы их мозг воссоздал необходимые нейронные связи, вообразите возможности для всех, кто просто желает сохранить свои умственные способности.

Животрепещущий вопрос: как мы можем вырастить новые нейроны мозга? Что влияет на нейрогенез? И что можно сделать, чтобы ускорить этот естественный процесс?

Как и следовало ожидать, процесс контролируется нашей ДНК. Конкретнее говоря, в одиннадцатой хромосоме располагается ген, который кодирует производство белка под названием «нейротрофический фактор мозга» (BDNF). Белок BDNF играет ключевую роль в создании новых нейронов. Кроме того, BDNF защищает существующие нейроны, обеспечивает их выживание, способствует образованию синапсов, то есть соединению нейронов между собой — жизненно важному процессу для мышления, обучения и высшей мозговой деятельности. Исследования показали пониженный уровень BDNF у людей с болезнью Альцгеймера, что неудивительно при современном понимании того, как работает BDNF. Через год после выхода первого издания книги «Еда и мозг» в Journal of the American Medical Association была опубликована работа ученых Бостонского университета, обнаруживших, что в группе более чем из 2100 пожилых людей, за которыми наблюдали в течение десяти лет, деменция развилась у 140 человек. Участники с наибольшим уровнем BDNF в крови рисковали заболеть вдвое реже, чем участники с наименьшим уровнем. Если сравнивать людей с наименьшим уровнем BDNF на начало исследования с теми, у кого был самый высокий уровень, то риск развития деменции у второй группы понижался на 50 %. Зависимость между BDNF и болезнью Альцгеймера так сильна, что BDNF считается сейчас «биомаркером», предсказывающим способность человека сопротивляться ухудшению когнитивных способностей при болезни Альцгеймера. Количество BDNF связано не только с риском этой болезни, но и со множеством неврологических нарушений, включая эпилепсию, нервную анорексию, депрессию, шизофрению и обсессивно-компульсивное расстройство. Последние исследования показывают даже, что сниженный уровень BDNF у женщин соответствует повышенному риску самоубийства.

Научно подтверждено, что следующие заболевания и поведение связаны с низким уровнем BDNF:

— Алкогольная зависимость
— Биполярное расстройство
— Болезнь Альцгеймера
— Большое депрессивное расстройство
— Зависимость от опиатов
— Зависимость от стимулирующих средств
— Наличие попыток самоубийства
— Нарушения пищевого поведения
— Нарушения развития центральной нервной системы
— Расстройства, связанные с тревожным состоянием
— Расстройства сна
— Ожирение
— Шизофрения

Сейчас у нас есть четкое понимание факторов, влияющих на то, как ДНК производит белок BDNF. К счастью, их подавляющая часть находится под нашим контролем. Ген, который запускает производство BDNF, активируется с помощью образа жизни, включая физические упражнения, ограничения в потреблении калорий, кетогенную диету и добавление определенных питательных веществ — например, куркумина и докозагексаеновой кислоты (относится к омега-3 жирным кислотам).

Это внушает надежду, потому что у нас есть возможность «щелкнуть выключателем», который стимулирует рост новых клеток мозга.