"Josta un atmiņa": Kā uzturs un vēdera tauki pārveido smadzenes līdz 70 gadu vecumam

Smadzeņu novecošanās sākas ilgi pirms klīniski pamanāmiem atmiņas un uzmanības traucējumiem. Hipokamps, kas ir galvenā epizodiskās atmiņas veidošanās vieta, un baltās vielas vadīšanas tīkls, kas veicina efektīvu informācijas apmaiņu starp kortikālajiem un subkortikālajiem reģioniem, tiek uzskatīti par visneaizsargātākajiem pret ar vecumu saistītām un vielmaiņas ietekmēm. Baltās vielas traktu mikrostrukturālās izmaiņas (piemēram, samazināta FA un palielināta MD/RD, ko mēra ar difūzijas tenzora MRI) ir saistītas ar asinsvadu bojājumiem, iekaisumu, demielinizāciju un aksonu integritātes traucējumiem. Miera stāvokļa fMRI atspoguļo hipokampa iesaistes "koherenci" izkliedētajos atmiņas tīklos un vizuāli asociatīvajās ķēdēs.

Tiek uzskatīts, ka pusmūža dzīvesveida faktori nosaka kognitīvās novecošanās trajektoriju. Divi no tiem, uztura kvalitāte un vēdera aptaukošanās, ir bioloģiski ticami, ka tie dažādos veidos ietekmē smadzenes:

• Uzturs, kas bagāts ar dārzeņiem, augļiem, pilngraudiem, zivīm, riekstiem un ierobežotu cukura, transtaukskābju un pārstrādātas gaļas daudzumu, ir saistīts ar labāku sirds un asinsvadu un vielmaiņas profilu, mazāku hronisku iekaisumu un oksidatīvo stresu. Šī sistēmiskā iedarbība potenciāli atbalsta perfūziju, vielmaiņu un neiroplasticitāti, kas var atspoguļoties balto traktu integritātē un hipokampa funkcionālajā integrācijā. AHEI-2010 indekss, kas ir validēts integrāls šādas "uztura kvalitātes" mērs, tiek plaši izmantots epidemioloģijā.
• Vēdera aptaukošanās, ko novērtē pēc vidukļa un gurnu attiecības (WHR) vai auguma un auguma attiecības (WHtR), labāk atspoguļo viscerālo tauku pārpalikumu nekā ĶMI. Viscerālie taukaudi ir metaboliski aktīvi: tie palielina insulīna rezistenci, dislipidēmiju, proinflammatoriskas kaskādes un endotēlija disfunkciju. Šie mehānismi ir saistīti ar mikrocirkulācijas bojājumiem, baltās serdes hiperintensitāti un trakta mikrostruktūras degradāciju, kas savukārt pasliktina darba atmiņu un izpildfunkcijas.

Neskatoties uz pieaugošo darbu skaitu, literatūrā ir vairākas nepilnības:

1. ir maz longitudinālu pētījumu, kuros atkārtoti mērīta diēta un antropometrija pusmūžā un pēc tam korelēta ar multimodāliem smadzeņu mērījumiem (DTI un miera stāvokļa fMRI) un kognitīvajiem testiem vecumdienās;
2. Izmaiņu trajektorijas (uztura uzlabošana/pasliktināšanās, WHR dinamika) tiek reti novērtētas, lai gan tās var būt visinformatīvākās; (3) nav pietiekamu pierādījumu par to, vai baltās vielas indeksi darbojas kā mediatori, kas saista vielmaiņas riska faktorus ar kognitīvajiem rezultātiem.

Whitehall II kohorta, ilgtermiņa Apvienotās Karalistes longitudināls pētījums, kas sākotnēji tika rekrutēts no valsts dienestā strādājošajiem, sniedz unikālu iespēju novērst šīs nepilnības: atkārtoti uztura mērījumi (izmantojot AHEI-2010) un WHR vairāku pusmūža desmitgažu laikā, kam seko MRI (DTI un miera stāvokļa fMRI) un standartizēti kognitīvie testi aptuveni 70 gadu vecumā. Tas ļauj:

1. lai pārbaudītu, vai uztura uzņemšana un kvalitātes uzlabojumi pusmūžā ir saistīti ar saskaņotāku hipokampa savienojamību un veselīgāku baltās vielas mikrostruktūru vecumdienās;
2. lai novērtētu, vai augstāks WHR pusmūžā ir saistīts ar difūzām baltā trakta izmaiņām un sliktākiem kognitīvajiem rezultātiem;
3. lai pārbaudītu hipotēzi, ka baltā viela daļēji mediē vēdera aptaukošanās saistību ar kognitīvajām funkcijām.

Tādējādi pētījums ir balstīts uz 45–70 gadu “intervences loga” koncepciju, kad modificējami faktori — uzturs un tauku sadalījums — var ieprogrammēt smadzeņu strukturālo un funkcionālo arhitektūru un līdz ar to ilgtermiņa kognitīvo trajektoriju.

Apvienotajā Karalistē veiktajā Whitehall II longitudinālajā projektā cilvēkiem, kuri pusmūžā ēda veselīgāk, 70 gadu vecumā bija koherenāks hipokamps (smadzeņu atmiņas centrs) un veselīgāki baltās vielas trakti. Savukārt tiem, kuriem pusmūžā bija augstāka vidukļa un gurnu attiecība (WHR) – vēdera tauku mērs –, vēlāk bija sliktāka darba atmiņa un izpildfunkcijas. Daļēji šī ietekme bija saistīta ar izmaiņām baltajā vielā (smadzeņu vadu mikrostruktūrā). Pētījums tika publicēts žurnālā JAMA Network Open.

Kas tika pētīts

• Kas: Whitehall II attēlveidošanas apakšpētījuma dalībnieki (galvenokārt Apvienotās Karalistes civildienesta darbinieki).
  • Uztura kohorta: 512 indivīdi (vidējais vecums ~48 gadi sākotnējā stāvoklī; ~70 gadi MRI laikā).
  • Vidukļa/gurnu attiecības (WHR) kohorta: 664 indivīdi.
  • Vīrieši ~80%, vidējais ĶMI aptuveni 26.
• Kad: Uzturs tika novērtēts 3 reizes 11 gadu laikā (no ~48 līdz ~60 gadiem), ķermeņa temperatūra (WHR) - 5 reizes 21 gada laikā (no ~48 līdz ~68 gadiem). MRI un kognitīvie testi - aptuveni 70 gadu vecumā.
• Kā tas tika mērīts:
  • Uztura kvalitāte: AHEI-2010 indekss (vairāk dārzeņu, augļu, pilngraudu, zivju/riekstu; mazāk cukura, transtaukskābju un pārstrādātas gaļas).
  • Vēdera tauki: WHR (viduklis/gurni).
  • Smadzenes:
    • hipokampa funkcionālā savienojamība (miera stāvokļa fMRI),
    • baltās vielas mikrostruktūra (DTI: FA — "šķiedru sakārtojums", augstāks — labāks; MD/RD/AD — difūzija, augstāks — sliktāks).
  • Kognīcija: darba atmiņa, izpildfunkcijas, verbālā plūdums, epizodiskā atmiņa.

Galvenie rezultāti

Uzturs → hipokamps un baltā viela

• Labākā diēta pusmūžā un tās uzlabošana laika gaitā ir saistīta ar:
  • lielāka hipokampa savienojamība ar pakauša un smadzenīšu apgabaliem (klasteru skaits kreisajā hipokampā kopā ir ~9176 mm³; P < 0,05),
  • veselīgāka baltās vielas mikrostruktūra: augstāks FA un zemāks MD/AD vairākos traktos (tostarp augšējā gareniskajā fascikulumā, optiskajā starojumā, frontālajos traktos).
  • ROI analīze uzrādīja saistību starp uztura uzlabošanos un AD fornixā, kas ir galvenais atmiņas trakts (koriģēts P = 0,02).
• Vidēji AHEI grupā daudz nemainījās, taču individuālie uzlabojumi korelēja ar augstākas kvalitātes ceļiem, kas ir svarīgs signāls, ka pat neliela uztura uzlabošana ir jēgpilna.

Vēdera tauki → baltā viela un kognitīvās spējas

• Augstāks baltās vielas HR pusmūžā ir saistīts ar brīvāku baltās vielas mikrostruktūru 70 gadu vecumā:
  • augstāks nekā MD un RD (skarti līdz pat 26% un 23% no kopējā baltās vielas karkasa; P ≤0,001/0,05),
  • zem FA (aptuveni 4,9% no skeleta; P < 0,05), īpaši cingulum un inferior longitudinal fasciculus (ILF) — traktos, kas ir kritiski svarīgi atmiņai un uzmanībai.
• Tas pats augstais WHR bija saistīts ar sliktākiem rezultātiem:
  • darba atmiņa (ciparu diapazons),
  • izpildfunkcijas (takas veidošana, ciparu kodēšana),
  • Epizodiskā atmiņa un semantiskā plūdums.
• Daļa no WHR → sliktākas testa snieguma saistības bija saistīta ar balto vielu: globālie FA/RD/MD mērījumi mediēja efektu (neliela, bet nozīmīga daļa).

Kāpēc tas ir svarīgi?

• Intervences logs ir “tie paši 48–70 gadi”. Gan uztura kvalitāte, gan centrālā aptaukošanās šajos gados ir ietekmējusi hipokampa savienojamību un balto smadzeņu traktu integritāti, un līdz ar to arī rītdienas atmiņas un uzmanības pārvaldības spējas.
• Ne tikai "svars" - "kur" svars. Vidukļa/gurnu apkārtmērs sniedz vairāk informācijas par smadzeņu riskiem nekā ĶMI: "liekais" svars uz vēdera ir saistīts ar plašākām izmaiņām vadīšanas ceļos.

Ko tas nozīmē praksē?

Ja Jums ir 45–70 gadi:

• Uzturs smadzeņu augšanai:
  • puse šķīvja - dārzeņi un augļi, pilngraudu produkti katru dienu, pākšaugi 3-5 reizes nedēļā, zivis 1-2 reizes nedēļā, rieksti - porcijās;
  • Samaziniet saldo dzērienu, īpaši pārstrādātu uzkodu un pārstrādātas gaļas patēriņu; gatavojiet ēdienus ar “olīvu un Vidusjūras” garšu.
• Kontrolējiet savu “jostu”: koncentrējieties uz WHtR ~0,5 (vidukļa/auguma apkārtmērs) kā vienkāršu sākuma rādītāju; WHR dinamiku kontrolējiet vismaz reizi 6–12 mēnešos.
• Kustība + miegs + stress: aerobā aktivitāte 150–300 min/nedēļā, 2 spēka treniņi, miega higiēna un stresa pārvaldība – smadzeņu struktūru “pastiprinātāji”.

Ārsta kabinetā:

• Pievienojiet WHR/WHtR savam ierastajam ĶMI; "ābola" tipa aptaukošanās gadījumā aktīvāk apspriediet uzturu un aktivitātes.
• Pusmūža pacientiem ar augstu WHR kognitīvo funkciju skrīninga un riska faktoru (asinsspiediena, lipīdu, glikozes) kontroles slieksnis ir zems.

Svarīgas atrunas

• Šis ir novērojumu pētījums: tas parāda asociācijas, nevis cēloņsakarības.
• Uzturs - saskaņā ar biežuma anketu (ir kļūdas).
• Izlase pārsvarā ir vīrieši un baltādainie briti — vispārināmība uz citām grupām ir jāapstiprina.
• Asociācijas ar hipokampu funkcionālo savienojamību bija lokālas un nelielas, kas prasīja replikāciju.

Secinājums

Ēdiet labāk — atmiņas “vadi” ir spēcīgāki; jo platāks viduklis — jo sliktāka smadzeņu “vadu pārvaldība”. Whitehall II dati liecina, ka ir lietderīgi ieguldīt uztura kvalitātē un vēdera tauku samazināšanā tieši pusmūžā — tad līdz 70+ gadu vecumam ir lielāka iespēja saglabāt gan baltās vielas integritāti, gan prāta skaidrību.