Vad vi äter spelar roll, och att ha precis rätt mängd viktiga näringsämnen är nyckeln till vår allmänna hälsa. Niusha Shodja och Saina Heshmati, Storylab, CC BY-NC-ND
Under 15- och 16-talens långa sjöfärdsresor, en period känd som Upptäcktsåldern, rapporterade sjömän att uppleva visioner av sublim mat och grönskande fält. Upptäckten att dessa inte var något annat än hallucinationer efter månader till sjöss var plågsam. Några sjömän grät av längtan; andra kastade sig överbord.
Botemedlet mot dessa upprörande hägringar visade sig inte vara ett hopkok av komplexa kemikalier, som man en gång misstänkte, utan snarare det enkla motgiftet av citronsaft. Dessa sjömän led av skörbjugg, en sjukdom som orsakas av en brist på vitamin C, ett viktigt mikronäringsämne som människor får genom att äta frukt och grönsaker.
C-vitamin är viktigt för produktion och frisättning av neurotransmittorer, hjärnans kemiska budbärare. I sin frånvaro kommunicerar hjärnceller inte effektivt med varandra, vilket kan leda till hallucinationer.
Som detta berömda exempel på tidiga upptäcktsresande illustrerar, finns det en intim koppling mellan mat och hjärnan, en som forskare som jag arbetar med att reda ut. Som vetenskapsman som studerar nutritionens neurovetenskap vid University of Michigan, jag är i första hand intresserad av hur komponenter i mat och deras nedbrytningsprodukter kan förändra genetiska instruktioner som styr vår fysiologi.
Utöver det är min forskning också inriktad på att förstå hur mat kan påverka våra tankar, humör och beteenden. Även om vi ännu inte kan förebygga eller behandla hjärntillstånd med diet, lär forskare som jag en hel del om vilken roll näring spelar i de vardagliga hjärnprocesserna som gör oss till de vi är.
Kanske inte överraskande, en delikat balans av näringsämnen är nyckeln för hjärnans hälsa: Brister eller överskott av vitaminer, sockerarter, fetter och aminosyror kan påverka hjärnan och beteendet på antingen negativa eller positiva sätt.
Vitamin- och mineralbrist
Som med C-vitamin kan underskott på andra vitaminer och mineraler också utlösa näringssjukdomar som påverkar hjärnan negativt hos människor. Till exempel låga kostnivåer av vitamin B3/niacin – som vanligtvis finns i kött och fisk – orsaka pellagra, en sjukdom där människor utvecklar demens.
Niacin är viktigt för att förvandla mat till energi och byggstenar, skydda den genetiska planen från miljöskador och kontrollera hur mycket av vissa genprodukter som tillverkas. I frånvaro av dessa kritiska processer kan hjärnceller, även kända som neuroner, funktionsfel och dör i förtid, vilket leder till demens.
I djurmodeller främjar minskning eller blockering av produktionen av niacin i hjärnan neuronal skada och celldöd. Omvänt har ökade niacinnivåer visat sig mildra effekterna av neurodegenerativa sjukdomar som t.ex. Alzheimers, Huntingtons och Parkinsons. Observationsstudier på människor tyder på att tillräckliga nivåer av niacin kan skydda mot dessa sjukdomar, men resultaten är fortfarande osäkra.
Intressant nog kan niacinbrist orsakad av konsumtion av för stora mängder alkohol leda till liknande effekter som de som finns med pellagra.
Ett annat exempel på hur en näringsbrist påverkar hjärnans funktion finns i grundämnet jod, som liksom niacin måste tillföras från ens kost. Jod, som finns i skaldjur och sjögräs, är en viktig byggsten för sköldkörtelhormoner – signalmolekyler som är viktiga för många aspekter av människans biologi, inklusive utveckling, metabolism, aptit och sömn. Låga jodnivåer förhindrar produktionen av tillräckliga mängder sköldkörtelhormoner, vilket försämrar dessa väsentliga fysiologiska processer.
Jod är särskilt viktigt för den utvecklande mänskliga hjärnan; innan bordssalt kompletterades med detta mineral på 1920-talet var jodbrist en största orsaken till kognitiva funktionshinder över hela världen. Införandet av jodiserat salt tros ha bidragit till gradvis ökning av IQ-poäng under det senaste århundradet.
Ketogen kost för epilepsi
Alla kostbrister är inte skadliga för hjärnan. Studier visar faktiskt att personer med läkemedelsresistent epilepsi – ett tillstånd där hjärnceller eldar okontrollerat – kan minska antalet anfall genom att anta en ultralågkolhydratregim, känd som a ketogen diet, där 80 % till 90 % av kalorierna erhålls från fett.
Kolhydrater är den föredragna energikällan för kroppen. När de inte är tillgängliga – antingen på grund av fasta eller på grund av en ketogen diet – får celler bränsle genom att bryta ner fetter till föreningar som kallas ketoner. Användning av ketoner för energi leder till djupgående förändringar i ämnesomsättning och fysiologi, inklusive nivåerna av hormoner som cirkulerar i kroppen, mängden neurotransmittorer som produceras av hjärnan och de typer av bakterier som lever i tarmen.
Forskare tror det dessa kostberoende förändringar, särskilt den högre produktionen av hjärnkemikalier som kan tysta ner neuroner och minska nivåerna av inflammatoriska molekyler, kan spela en roll i den ketogena kostens förmåga att minska antalet anfall. Dessa förändringar kan också förklara fördelarna med ett ketogent tillstånd – antingen genom diet eller fasta – på kognitiv funktion och humör.
Vissa livsmedel kan påverka ditt minne och ditt humör negativt.
Socker, mättade fetter och ultrabearbetade livsmedel
För höga nivåer av vissa näringsämnen kan också ha skadliga effekter på hjärnan. I människor och djurmodeller, förhöjd konsumtion av raffinerat sockerarter och mättade fetter – en kombination som vanligtvis finns i ultrabearbetade livsmedel – främjar att äta genom desensibiliserande hjärnan till de hormonella signalerna som är kända för att reglera mättnad.
Intressant, en diet rik på dessa livsmedel också desensibiliserar smaksystemet, vilket gör att djur och människor uppfattar mat som mindre söt. Dessa sensoriska förändringar kan påverka valet av mat såväl som belöningen vi får från mat. Till exempel visar forskning att människors svar på glass i hjärnans områden viktigt för smak och belöning blir matta när de äter det varje dag i två veckor. Vissa forskare tror att denna minskning av matbelöningssignaler kan öka suget efter ännu mer fet och sockerrik mat, liknande sättet som rökare längtar efter cigaretter.
Dieter med hög fetthalt och bearbetad mat är också förknippad med lägre kognitiv funktion och minne i människor och djurmodeller samt en högre förekomst av neurodegenerativa sjukdomar. Men forskarna vet fortfarande inte om dessa effekter beror på dessa livsmedel eller på viktökningen och insulinresistensen som utvecklas med långvarig konsumtion av dessa dieter.
Tidsskala
Detta för oss till en kritisk aspekt av kostens effekt på hjärnan: tid. Vissa livsmedel kan påverka hjärnans funktion och beteende akut – till exempel över timmar eller dagar – medan andra tar veckor, månader eller till och med år för att få effekt. Att till exempel äta en kaka ändrar snabbt den fettförbrännande, ketogena metabolismen hos en individ med läkemedelsresistent epilepsi till en kolhydratförbrännande ämnesomsättning, vilket ökar risken för anfall. Däremot tar det veckor av sockerkonsumtion för att smaken och hjärnans belöningsvägar ska förändras, och månader av C-vitaminbrist för att utveckla skörbjugg. Slutligen, när det kommer till sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons, påverkas risken av åratal av kostexponering i kombination med andra genetiska eller livsstilsfaktorer som rökning.
I slutändan är förhållandet mellan mat och hjärna lite som de känsliga Guldlocken: Vi behöver inte för lite, inte för mycket utan precis tillräckligt av varje näringsämne.
Om författaren
Monica Dus, docent i molekylär-, cell- och utvecklingsbiologi, University of Michigan
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Salt, fett, syra, värme: Bemästra elementen i god matlagning
av Samin Nosrat och Wendy MacNaughton
Den här boken erbjuder en omfattande guide till matlagning, med fokus på de fyra elementen salt, fett, syra och värme och erbjuder insikter och tekniker för att skapa läckra och välbalanserade måltider.
Klicka för mer info eller för att beställa
The Skinnytaste Cookbook: Lätt på kalorier, stor på smak
av Gina Homolka
Den här kokboken erbjuder en samling hälsosamma och läckra recept, med fokus på färska ingredienser och djärva smaker.
Klicka för mer info eller för att beställa
Food Fix: Hur man räddar vår hälsa, vår ekonomi, våra samhällen och vår planet – en tugga i taget
av Dr. Mark Hyman
Den här boken utforskar kopplingarna mellan mat, hälsa och miljö, och erbjuder insikter och strategier för att skapa ett hälsosammare och mer hållbart matsystem.
Klicka för mer info eller för att beställa
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store för enkel underhållning
av Ina Garten
Den här kokboken erbjuder en samling klassiska och eleganta recept från den älskade Barefoot Contessa, med fokus på färska ingredienser och enkel tillagning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Hur man lagar allt: grunderna
av Mark Bittman
Den här kokboken erbjuder en omfattande guide till grunderna i matlagning, som täcker allt från knivkunskaper till grundläggande tekniker och erbjuder en samling enkla och läckra recept.
