Apa yang kita makan adalah penting, dan mempunyai jumlah nutrien penting yang betul adalah kunci kepada kesihatan keseluruhan kita. Niusha Shodja dan Saina Heshmati, Storylab, CC BY-NC-ND
Semasa pelayaran pelayaran yang panjang pada abad ke-15 dan ke-16, satu tempoh yang dikenali sebagai Zaman Penemuan, kelasi dilaporkan mengalami penglihatan makanan agung dan ladang menghijau. Penemuan bahawa ini tidak lebih daripada halusinasi selepas berbulan-bulan berada di laut sangat menyiksakan. Beberapa kelasi menangis dalam kerinduan; yang lain melemparkan diri mereka ke laut.
Ubat untuk fatamorgana yang mengerikan ini ternyata bukan gabungan bahan kimia kompleks, seperti yang pernah disyaki, tetapi penawar ringkas jus lemon. pelayar ini mengalami skurvi, penyakit yang disebabkan oleh kekurangan vitamin C, mikronutrien penting yang diperoleh orang daripada makan buah-buahan dan sayur-sayuran.
Vitamin C ni penting untuk penghasilan dan pembebasan neurotransmitter, utusan kimia otak. Dalam ketiadaannya, sel-sel otak tidak berkomunikasi secara berkesan antara satu sama lain, yang boleh menyebabkan halusinasi.
Seperti yang ditunjukkan oleh contoh penjelajah awal yang terkenal ini, terdapat hubungan intim antara makanan dan otak, yang penyelidik seperti saya sedang berusaha untuk membongkar. Sebagai seorang saintis yang mengkaji neurosains pemakanan di Universiti Michigan, saya amat berminat dengan cara komponen makanan dan produk pecahannya boleh mengubah arahan genetik yang mengawal fisiologi kita.
Selain itu, penyelidikan saya juga tertumpu pada pemahaman bagaimana makanan boleh mempengaruhi pemikiran, perasaan dan tingkah laku kita. Walaupun kita masih belum dapat mencegah atau merawat masalah otak dengan diet, penyelidik seperti saya sedang belajar banyak tentang peranan yang dimainkan oleh pemakanan dalam proses otak seharian yang menjadikan kita siapa kita.
Mungkin tidak menghairankan, keseimbangan nutrien yang halus adalah kunci untuk kesihatan otak: Kekurangan atau lebihan vitamin, gula, lemak dan asid amino boleh mempengaruhi otak dan tingkah laku sama ada dengan cara yang negatif atau positif.
Kekurangan vitamin dan mineral
Seperti vitamin C, kekurangan vitamin dan mineral lain juga boleh mencetuskan penyakit pemakanan yang memberi kesan buruk kepada otak pada manusia. Sebagai contoh, tahap diet rendah vitamin B3/niasin – biasanya terdapat dalam daging dan ikan – menyebabkan pellagra, penyakit di mana orang mengalami demensia.
Niasin adalah penting untuk mengubah makanan menjadi tenaga dan bahan binaan, melindungi pelan tindakan genetik daripada kerosakan alam sekitar dan mengawal berapa banyak produk gen tertentu dibuat. Dengan ketiadaan proses kritikal ini, sel-sel otak, juga dikenali sebagai neuron, tidak berfungsi dan mati sebelum waktunya, membawa kepada demensia.
Dalam model haiwan, mengurangkan atau menyekat pengeluaran niasin dalam otak menggalakkan kerosakan neuron dan kematian sel. Sebaliknya, meningkatkan tahap niasin telah ditunjukkan dapat mengurangkan kesan penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer, Huntington dan Parkinson. Kajian pemerhatian pada manusia menunjukkan bahawa tahap niasin yang mencukupi boleh melindungi daripada penyakit ini, tetapi hasilnya masih tidak dapat disimpulkan.
Menariknya, kekurangan niasin yang disebabkan oleh pengambilan alkohol yang berlebihan boleh membawa kepada kesan yang sama seperti yang didapati dengan pellagra.
Satu lagi contoh bagaimana kekurangan nutrien menjejaskan fungsi otak boleh didapati dalam unsur iodin, yang, seperti niasin, mesti diperoleh daripada diet seseorang. Iodin, yang terdapat dalam makanan laut dan rumpai laut, adalah blok binaan penting untuk hormon tiroid - molekul isyarat yang penting untuk banyak aspek biologi manusia, termasuk perkembangan, metabolisme, selera makan dan tidur. Tahap iodin yang rendah menghalang pengeluaran jumlah hormon tiroid yang mencukupi, menjejaskan proses fisiologi penting ini.
Iodin amat penting untuk perkembangan otak manusia; sebelum garam meja ditambah dengan mineral ini pada tahun 1920-an, kekurangan iodin adalah a punca utama kecacatan kognitif di seluruh dunia. Pengenalan garam beryodium dianggap telah menyumbang kepada peningkatan beransur-ansur dalam skor IQ pada abad yang lalu.
Diet ketogenik untuk epilepsi
Tidak semua kekurangan diet memudaratkan otak. Malah, kajian menunjukkan bahawa orang yang menghidap epilepsi tahan dadah - keadaan di mana sel-sel otak menyala secara tidak terkawal - boleh mengurangkan bilangan sawan dengan mengamalkan rejimen ultralow-karbohidrat, yang dikenali sebagai a diet ketogenic, di mana 80% hingga 90% kalori diperoleh daripada lemak.
Karbohidrat adalah sumber tenaga pilihan untuk badan. Apabila ia tidak tersedia - sama ada kerana berpuasa atau kerana diet ketogenik - sel memperoleh bahan api dengan memecahkan lemak kepada sebatian yang dipanggil keton. Penggunaan keton untuk tenaga membawa kepada profound perubahan dalam metabolisme dan fisiologi, termasuk tahap hormon yang beredar di dalam badan, jumlah neurotransmitter yang dihasilkan oleh otak dan jenis bakteria yang hidup di dalam usus.
Penyelidik berfikir bahawa perubahan yang bergantung kepada diet ini, terutamanya pengeluaran bahan kimia otak yang lebih tinggi yang boleh menenangkan neuron dan mengurangkan tahap molekul keradangan, mungkin memainkan peranan dalam keupayaan diet ketogenik untuk mengurangkan bilangan sawan. Perubahan ini juga mungkin menjelaskan faedah keadaan ketogenik – sama ada melalui diet atau berpuasa – pada fungsi kognitif dan mood.
Sesetengah makanan boleh menjejaskan memori dan mood anda secara negatif.
Gula, lemak tepu dan makanan ultraproses
Tahap berlebihan sesetengah nutrien juga boleh memberi kesan buruk pada otak. Dalam model manusia dan haiwan, peningkatan penggunaan yang ditapis gula dan lemak tepu – gabungan yang biasa ditemui dalam makanan ultraproses – menggalakkan makan dengan desensitizing otak kepada isyarat hormon yang diketahui mengawal rasa kenyang.
Menariknya, diet yang tinggi dalam makanan ini juga desensitize sistem rasa, menjadikan haiwan dan manusia menganggap makanan sebagai kurang manis. Perubahan deria ini boleh menjejaskan pilihan makanan serta ganjaran yang kita peroleh daripada makanan. Sebagai contoh, penyelidikan menunjukkan bahawa tindak balas orang terhadap ais krim di kawasan otak penting untuk rasa dan ganjaran kusam apabila memakannya setiap hari selama dua minggu. Sesetengah penyelidik berpendapat penurunan dalam isyarat ganjaran makanan ini mungkin meningkatkan keinginan untuk lebih banyak makanan berlemak dan bergula, sama seperti cara perokok mengidamkan rokok.
Diet tinggi lemak dan makanan diproses juga dikaitkan dengan fungsi kognitif dan ingatan yang lebih rendah pada manusia and model haiwan serta insiden penyakit neurodegeneratif yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, penyelidik masih tidak tahu sama ada kesan ini disebabkan oleh makanan ini atau peningkatan berat badan dan rintangan insulin itu berkembang dengan penggunaan jangka panjang diet ini.
Skala masa
Ini membawa kita kepada aspek kritikal kesan diet pada otak: masa. Sesetengah makanan boleh mempengaruhi fungsi dan tingkah laku otak secara akut - seperti selama berjam-jam atau hari - manakala yang lain mengambil masa berminggu-minggu, berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun untuk memberi kesan. Sebagai contoh, makan sekeping kek dengan cepat mengalihkan metabolisme ketogenik yang membakar lemak individu dengan epilepsi yang tahan dadah kepada metabolisme yang membakar karbohidrat, meningkatkan risiko sawan. Sebaliknya, pengambilan gula mengambil masa berminggu-minggu untuk rasa dan laluan ganjaran otak untuk berubah, dan bulan kekurangan vitamin C untuk mengembangkan skurvi. Akhir sekali, apabila ia berkaitan dengan penyakit seperti Alzheimer dan Parkinson, risiko dipengaruhi oleh pendedahan diet bertahun-tahun dalam kombinasi dengan genetik atau faktor gaya hidup seperti merokok.
Pada akhirnya, hubungan antara makanan dan otak adalah sedikit seperti Goldilocks yang halus: Kita tidak perlu terlalu sedikit, tidak terlalu banyak tetapi hanya cukup setiap nutrien.
Tentang Pengarang
Monica Dus, Profesor Madya Biologi Molekul, Selular dan Perkembangan, Universiti Michigan
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Garam, Lemak, Asid, Haba: Menguasai Elemen Memasak Yang Baik
oleh Samin Nosrat dan Wendy MacNaughton
Buku ini menawarkan panduan komprehensif untuk memasak, memfokuskan pada empat unsur garam, lemak, asid dan haba serta menawarkan cerapan dan teknik untuk mencipta hidangan yang lazat dan seimbang.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Buku Masakan Skinnytaste: Ringan pada Kalori, Besar pada Perisa
oleh Gina Homolka
Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi yang sihat dan lazat, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan rasa yang berani.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pembaikan Makanan: Cara Menjimatkan Kesihatan Kita, Ekonomi Kita, Komuniti Kita dan Planet Kita--Satu Gigitan Pada Satu Masa
oleh Dr Mark Hyman
Buku ini meneroka hubungan antara makanan, kesihatan dan alam sekitar, menawarkan pandangan dan strategi untuk mencipta sistem makanan yang lebih sihat dan mampan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Buku Masakan Barefoot Contessa: Rahsia dari Kedai Makanan Istimewa East Hampton untuk Hiburan Ringkas
oleh Ina Garten
Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi klasik dan elegan daripada Barefoot Contessa yang digemari, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan penyediaan ringkas.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Cara Memasak Semuanya: Asas
oleh Mark Bittman
Buku masakan ini menawarkan panduan komprehensif untuk asas memasak, merangkumi segala-galanya daripada kemahiran pisau kepada teknik asas dan menawarkan koleksi resipi mudah dan lazat.
