Диета с ограничением калорий (ДОК), когда человек ест без ухудшения качества питания, но со снижением количества калорий на 5-40% от нормы, увеличивает продолжительность жизни и способствует излечению многих хронических заболеваний (диабет, артрит и т.п.) у широкого класса животных. Предыдущие части цикла: первая, вторая, третья.
Было обнаружено, что диета, богатая насыщенными жирами, способствует образованию бета-амилоидов, одних из маркеров болезни Альцгеймера. Эпидемиологические исследования показали, что ожирение и диабет увеличивают риск болезни Альцгеймера в четыре раза. Напротив, ограничение потребления углеводов может уменьшить этот риск (Seneff, Wainwright, & Mascitelli, 2011).
Гипотеза гормезиса говорит, что токсические вещества или стрессоры, которые в больших количествах наносят вред, в небольших количествах создают позитивный эффект. Например, алкоголь в больших количествах ведет к массовым проблемам, а в небольших — весьма полезен для сердца и мозга.
Относительно старения гипотеза гормезиса объясняет, что ДОК является умеренным стрессом для организма и заставляет организм работать в сверхоптимальном режиме, тем самым повышая выживаемость организма. Например, было показано, что ДОК снижает заболеваемость болезнью Альцгеймера у обезьян и грызунов. Механизм этого феномена до конца не известен, но предположительно, компенсируя недостаток калорий, организм начинает перерабатывать «клеточный мусор», очищаясь и оптимизируя функции многих систем.
А что если не ограничение калорий само по себе, а другие факторы играют позитивную роль в ДОК? Например, голод, как предположили ученые. ДОК с 30% снижением калорий, у человека создает постоянно чувство голода. Это одна из причин, почему так мало людей могут удерживаться в таком режиме. Чувство голода, хотя бы отчасти, производится грелином, пептидом, который вырабатывается в желудке. (О грелине я писал ранее в заметке My milkshake is better than yours!).
Группа исследователей решила проверить эту гипотезу (Dhurandhar et al., 2013), используя 36 мышей, с генетическими мутациями, ведущими к болезни Альцгеймера у людей. Мышек разделили на три группы: контрольная и группа с синтетическим грелином, которые могли есть без ограничений, и группа с ДОК (20% меньше нормы).
Через четыре месяца режима питания ученые протестировали когнитивные способности мышей в лабиринтах (в том числе, в водном лабиринте, где мышке надо найти и выбраться на скрытую под непрозрачной водой платформу – как показано на картинке в начале статьи), замерили физиологические параметры, уровень бета-амилоидов, и цитокинов.
Вес и объем жира в теле у мышей с ДОК практически не уменьшился, а остальные группы немножко поправились.
Что выяснилось:
- Лучшие результаты когнитивных тестов, в сравнении с контрольной группой, показали мыши в группах с синтетическим грелином (на 26%) и на диете с ограничением калорий (на 23%).
- В сравнении с контрольной группой, у двух экспериментальных групп было отмечено снижение уровня бета-амилоидов в зубчатой извилине (dentate gyrus), регионе мозга, контролирующим процессы памяти.
- Бета-амилоидные бляшки у мышей из контрольной группы были окружены активированными глиальными клетками, а в других группах –активация этих клеток была заметно снижена. Активность глиальных клеток на процесс болезни Альцгеймера пока до конца не понятен: с одной стороны, они могут убирать бета-амилодиды, с другой – в этом процессе могут повреждаться соседние нейроны.
Таким образом, горметический эффект голода, похоже, сам по себе, вне зависимости от количества калорий, запускает механизм, аналогичный диете с ограничением калорий. Еще предстоит много узнать – какими путями голод активирует множество изменений в метаболизме, каков удельный вес голода в положительных эффектах диеты с ограничением калорий, и возможно ли с помощью регуляции грелина построить терапию лечения болезни Альцгеймера.
Мне это исследование показалось любопытным, прежде всего тем, что ученым удалось получить сильный эффект, манипулируя голодом, причем объективно ложным. Обманув мозг, удалось запустить механизм, сравнимый с самым мощным известным на сегодняшний день методом продления жизни и излечения организма. Сам обман интересен – вся сенсорная система мышки (запахи, вид, текстура и объем пищи) говорит ей, что голода нет и еды сколько угодно. А грелин настойчиво докладывает мозгу, что надо поесть, и мозг запускает процесс выживания в условиях голода. Почему мозг уделяет столько внимания сообщениям грелина и игнорирует данные сенсорных систем? Хотя, можно ли так утверждать, неизвестно: грелин – сравнительно недавно открытый гормон и еще весьма загадочная штука.
Seneff, S., Wainwright, G., & Mascitelli, L. (2011). Nutrition and Alzheimer’s disease: the detrimental role of a high carbohydrate diet. European Journal of Internal Medicine, 22: 134–140. doi: 10.1016/j.ejim.2010.12.017.
Dhurandhar, E. J., Allison, D. B., van Groen, T., & Kadish, I. (2013). Hunger in the absence of caloric restriction improves cognition and attenuates Alzheimer’s disease pathology in a mouse model. [doi:10.1371/journal.pone.0060437]. PLoS ONE, 8(4), e60437. Полный текст.
Для большинства людей вождение — хорошо отработанная способность, как правило, не требующая серьезной умственной деятельности. Но есть некоторые отвлекающие моменты, например, разговор с пассажиром или изменения в обстановке, которые создают нагрузку на процессуальные возможности мозга и увеличивают риск аварии.
В недавнем эксперименте исследователи (Schweizer et al., 2013) попросили участников поездить на симуляторе, и давали им разнообразные отвлекающие задачи, снимая изменения активации регионов мозга в магнитно-резонансном томографе.
Дело в том, что увеличение внимания к звуковой информации приводит к активации ответственных за это регионов мозга, снижая активацию регионов по обработке зрительной информации. Ресурсы мозга в каждый конкретный момент – ограничены и если они направляются в один регион, значит, в другом они уменьшаются. Иными словами, разговор уменьшает наше зрительное внимание, именно тогда когда оно нам наиболее необходимо.
Сегодня, в 19:00 по московскому времени:
Сегодня, в 20:00 по московскому времени:
Сегодня в 19:00 по московскому времени:
Развитие способностей: сегодня или никогда. Борис Зубков, Mindware Lab, Москва.
Программа еще формируется, но пока, на этой неделе вас ждут следующие темы и дискуссии:
А знаете ли вы, что каждую третью неделю марта проходит неделя мозга (Brain Awareness Week)? В этом году она пройдет с 11 по 17 марта. Это прекрасная возможность представить свои работы и интересы для широкой публики и узнать, что делают другие.