То, что люди едят каждый день, может влиять на мозг гораздо более незаметным образом, чем многие предполагают. Диета может формировать системы, связанные с памятью, стрессом и эмоциональным контролем, задолго до того, как произойдут изменения в настроении или поведении.
Ученые все чаще изучают вопрос о том, могут ли повседневные продукты питания оставлять измеримые следы в самом мозге. Новые исследования предполагают, что ферментированные продукты могут играть в этом определенную роль. Результаты исследования были опубликованы в журнале Gut.
В ходе тщательно контролируемого эксперимента было установлено, что регулярное употребление пробиотического йогурта связано с незначительными изменениями в химическом составе и связности головного мозга, а также со сдвигами в микробиоме кишечника.
Полученные результаты поднимают новые вопросы о взаимодействии диеты, кишечной микробиоты и функций мозга.
Работу возглавил Вольфганг Маркс из Университета Дикина. Команда использовала тройное слепое исследование, то есть участники, персонал и аналитики не знали, к какой группе они относятся.
В ходе восьминедельного контролируемого исследования, проведенного в Центре изучения питания и настроения, исследователи привлекли к участию 40 здоровых женщин в возрасте от 18 до 55 лет.
Каждый участник ежедневно употреблял 120 мл пробиотического йогурта или аналогичного неферментированного молочного продукта, в то время как ученые отслеживали изменения в активности мозга.
Команда провела сканирование мозга, собрала образцы крови и кала до и после эксперимента, хотя небольшой размер группы ограничил возможность обобщения результатов.
Визуализация головного мозга была сосредоточена на гиппокампе — глубокой области мозга, отвечающей за память и реакции на стресс.
В одном из методов сканирования использовалась магнитно-резонансная спектроскопия для измерения химических сигналов, или метаболитов, в живой ткани головного мозга.
Другие методы сканирования позволили составить карту структуры мозга и паттернов активности, что дало исследователям возможность сравнить, как взаимодействовали области мозга, связанные с памятью, до и после диеты.
Поскольку эти показатели изменяются медленно, полученные результаты отражают скорее биологические процессы, чем повседневные изменения настроения вне лабораторных условий.
Были выявлены более прочные связи между гиппокампом и лобной областью, которая помогает управлять вниманием и эмоциональным контролем.
Исследователи сообщили о более высокой функциональной связности — то есть о большей синхронизации паттернов активности — между левым гиппокампом и левым лобным полюсом.
«Это исследование предоставляет предварительные доказательства того, что ферментированные продукты могут влиять на мозг, а не только на кишечник», — сказал Маркс.
Эти межмозговые связи могут изменяться незаметно для человека, поэтому данное открытие нуждается в подтверждении в более масштабных и длительных исследованиях.
В ходе исследования с помощью химического сканирования отслеживалось содержание глутатиона — молекулы, которая помогает нейтрализовать реактивные химические вещества, — внутри гиппокампа.
В двух группах наблюдались различные изменения уровня глутатиона, однако этот результат ослабел после коррекции на множественные сравнения.
Показатели объема гиппокампа и прилежащего ядра также различались, что указывает на синхронное перемещение нескольких мозговых маркеров.
Поскольку статистические поправки позволяют исключить случайные результаты, химические и объемные сигналы следует рассматривать как предварительные, а не окончательные.
Анализ образцов кала позволил отследить состав кишечной микробиоты — сообщества микроорганизмов, обитающих в кишечнике, — в двух группах, придерживающихся разных диет.
Исследователи обнаружили значительные изменения в бета-разнообразии — показателе различий между двумя микробиомами — между группами.
Более раннее исследование, посвященное питанию, связало потребление ферментированных продуктов с более высоким разнообразием кишечной микрофлоры и более низким уровнем воспалительных белков у взрослых.
Тем не менее, эксперимент с йогуртом не позволил точно определить, какие именно микробы изменились, поэтому биологическая цепочка от кишечника до мозга остается невыясненной.
Биологи описывают ось «кишечник-мозг», сеть нервов и сигналов, связывающую кишечник и мозг, как двустороннюю систему.
Микробы могут влиять на гормоны и молекулы иммунной системы, а также передавать сигналы через блуждающий нерв, соединяющий кишечник и головной мозг.
Многие микроорганизмы вырабатывают короткоцепочечные жирные кислоты — небольшие молекулы, образующиеся при переваривании бактериями клетчатки, — которые могут влиять на воспаление и барьерную функцию.
Поскольку ферментированные продукты одновременно изменяют множество параметров, для установления связи между отдельным химическим процессом и конкретным результатом в работе мозга потребуются тщательные исследования.
Несмотря на наличие измеримых сигналов в головном мозге, исследование не выявило явных изменений настроения, показателей памяти или симптомов со стороны желудочно-кишечного тракта после ежедневного употребления йогурта.
Здоровые добровольцы часто начинают с показателей, близких к верхней границе нормы, поэтому результаты опросников и тестов могут оставаться неизменными в течение нескольких месяцев.
А метаанализ 2019 года показал, что диетические программы приводят к незначительному снижению симптомов депрессии, главным образом у людей, испытывающих дистресс.
Этот контраст позволяет предположить, что изменения в мозге могут представлять собой ранние биологические сигналы, а не немедленную пользу для психического здоровья всех людей.
Производители продуктов питания используют термин «пробиотик» — живые микробы, которые в достаточном количестве способствуют здоровью, — для обозначения некоторых ферментированных продуктов.
В ферментированном йогурте эти микробы могут проникать в кишечник и взаимодействовать с находящимися там бактериями и клетками иммунной системы.
Обработка, хранение в холодильнике и время на полке могут снизить количество живых микробов, поэтому два разных йогурта могут содержать совершенно разное количество микроорганизмов.
Без подробной информации о штаммах и проверки жизнеспособности покупатели не могут предполагать, что любая чашка кофе будет соответствовать продукту, использованному в испытании.
В будущих исследованиях необходимо будет привлекать гораздо более крупные и разнообразные группы участников, чтобы отделить реальные эффекты от случайных результатов.
Более крупные выборки также позволили бы исследователям отслеживать, совпадают ли изменения в мозге со сном, стрессом и ежедневными колебаниями настроения.
«Однако это было небольшое исследование на ранней стадии, поэтому для подтверждения этих результатов и понимания того, приведут ли они к улучшению настроения или психического здоровья, необходимы гораздо более масштабные исследования», — сказал Маркс.
Четко определенные целевые показатели и более длительные периоды наблюдения будут особенно важны для проверки того, может ли ежедневное употребление ферментированных продуктов поддерживать психическое здоровье в течение длительного времени.
В совокупности полученные результаты связывают простое изменение рациона питания с измеримыми изменениями в нейронных сетях головного мозга и кишечной экосистеме, а также подчеркивают необходимость осторожности.
Небольшая выборка и широкий спектр тестов оставляют открытыми ключевые вопросы, на которые могут ответить только более масштабные и целенаправленные исследования.
Иллюстрация к статье:
материал med2.ru
Загрузка...
