PNAS:饮食可以调节人类大脑稳定性

2020-05-06 MedSci原创 MedSci原创

最近,通过从葡萄糖到酮类饮食改变大脑主要的饮食燃料,研究人员测试了饮食的变化是否能够调节大脑区域之间的持续功能通信(网络稳定性)。

流行病学研究表明,胰岛素抵抗会加速老年性认知功能障碍的进展,而神经影像学研究将其与脑葡萄糖代谢低下联系在一起。

作为细胞的能量输入,酮体与葡萄糖相比,可使ATP的吉布斯自由能变化增加27%。

最近,通过从葡萄糖到酮类饮食改变大脑主要的饮食燃料,研究人员测试了饮食的变化是否能够调节大脑区域之间的持续功能通信(网络稳定性)。

研究人员首先建立了网络稳定性作为大脑老化的生物标志物,使用了两个大规模(n = 292,年龄20至85岁;n = 636,年龄18至88岁)3 T功能磁共振成像(fMRI)数据集。为了确定饮食是否可以影响脑网络的稳定性,研究人员另外扫描了42名成年人,年龄<50岁,使用超高场(7T)超快(802毫秒)fMRI优化的单参与者水平的检测灵敏度。

研究人员在标准饮食、隔夜禁食和生酮饮食条件下对一个队列进行了扫描。为了分离出燃料类型的影响,一个独立的隔夜空腹队列在摄入热量匹配的葡萄糖或外源性酮酯(D-β-羟丁酸酯)的前后被扫描。

在整个生命周期内,脑网络不稳定与脑活动和认知敏锐度下降有关。影响在47岁时出现,60岁时出现最快速的变性。脑网络能够被葡萄糖破坏而被酮体稳定,无论酮体饮食或外源性酮体酯是否达到酮症状态。

因此,这些结果表明,大脑网络的不稳定可能反应出了痴呆症相关的代谢功能减退的早期迹象。酮体饮食干预可增加可用能量,从而可能显示出保护老化的大脑的潜力。

 

原始出处:

Lilianne R. Mujica-Parodi et al. Diet modulates brain network stability, a biomarker for brain aging, in young adults. PNAS (2020). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1913042117

 



版权声明:
本网站所有注明“来源:梅斯医学”或“来源:MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (2)
#插入话题

相关资讯

通俗解释大脑神经可塑性的十大原则

所谓神经可塑性,是指大脑在生命的过程中可以不断改变的能力。比如,完成某一特定任务的神经回路可以从一个地方移到另一个地方;灰质的厚度可以变厚或变薄;神经突触连接可以变强或变弱。

Stroke:MRI所示脑部变化可预测认知功能下降

脑小血管疾病的特征是广泛的局灶性和全脑性变化,Hanna Jokinen等研究者使用磁共振成像分割工具对与小血管疾病相关的多种大脑变化进行量化,并检查它们在认知和功能方面的个体和综合预测价值。 研究使用自动地图集和基于卷积神经网络的分割方法,对来自LADIS(脑白质和残疾研究)的560位老年人的磁共振成像扫描进行分析,可测量出白质高信号,腔隙,扩大的血管周间隙,慢性皮质梗塞以及整体和局灶

Brain:空气污染伤大脑:PM 2.5与脑萎缩、记忆力下降有关

据南加州大学最新研究,与呼吸清洁空气的女性相比,严重空气污染环境中70-80岁女性记忆力下降幅度更大,并且出现了类似阿尔茨海默症的脑萎缩。

Nature:方向感如何产生?科学家揭晓大脑相关机制

近日,有科学家在《Nature》上揭示了大脑定向系统的相关机制,即将自我定位的相关信息与环境地标相结合,这是精确导航的关键过程。Fisher研究团队和Kim课题组分别通过研究,回答了方向神经元如何对地标位置作出稳妥的反应,如何在新环境下迅速定位的难题。

Nat Commun:揭秘细胞能量工厂线粒体如何解码大脑神经元活动

Nature Communications在线发表了北京大学分子医学研究所程和平团队和纽约大学医学院甘文标团队的合作论文“Brain Activity Regulates Loose Coupling between Mitochondrial and Cytosolic Ca2+ Transients”,报道脑神经元线粒体与胞质之间钙瞬变的概率性耦合,以及其耦合度如何受大脑信息加工活动的调节。

Science:为啥白天不懂夜的黑?今日《科学》发现三种新细胞,可帮助大脑区分白昼与黑夜

《科学》杂志刊登了来自索尔克研究所(Salk Institute)的一项新研究:Satchidananda Panda教授课题组在人体内找到了三种全新的细胞,并指出它们能探测光线强度,让大脑构建起生物钟的节律。索尔克研究所的新闻标题更为易懂——这三种细胞能让大脑区分白昼与黑夜。