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山東拓普生物工程有限公司

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由斯托尼布魯克大學(xué)教授，首席作者莉莉安妮·R·穆吉卡·帕羅迪(Lilianne R. Mujica-Parodi)博士領(lǐng)導(dǎo)的神經(jīng)影像研究表明，與衰老相關(guān)的神經(jīng)生物學(xué)變化可以在很多地方看到。比40年代后期的預(yù)期年齡要年輕。但是，研究還表明，根據(jù)飲食習(xí)慣的變化(包括盡量減少簡(jiǎn)單碳水化合物的消耗)，可以預(yù)防或逆轉(zhuǎn)這一過(guò)程。

為了更好地了解飲食如何影響腦部衰老，研究小組將重點(diǎn)放在了癥狀最明顯的預(yù)防前期。他們?cè)陬}為“飲食調(diào)節(jié)年輕人大腦中大腦衰老的生物標(biāo)志物”的文章中指出，他們使用大規(guī)模的壽命神經(jīng)影像數(shù)據(jù)集，發(fā)現(xiàn)大腦區(qū)域之間的功能性交流隨著年齡的增長(zhǎng)而不穩(wěn)定，通常在40年代后期，并且這種不穩(wěn)定與認(rèn)知能力差有關(guān)，并隨著胰島素抵抗而加劇。然后，有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)表明，可以通過(guò)消耗各種燃料來(lái)可靠地調(diào)節(jié)這種大腦衰老的生物標(biāo)記物：葡萄糖減少，酮增加，即大腦網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系教授Mujica-Parodi表示：“我們通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果既有壞消息也有好消息�！薄皦南�息是，我們看到腦衰老的跡象要比以前想象的要早得多。但是，好消息是，我們可以通過(guò)飲食來(lái)預(yù)防或逆轉(zhuǎn)這些影響，通過(guò)交換葡萄糖來(lái)減輕侵襲性低代謝的影響。用作神經(jīng)元燃料的酮�！�

研究人員使用大腦的神經(jīng)影像學(xué)發(fā)現(xiàn)，很早就出現(xiàn)了大腦區(qū)域之間的通訊中斷(“網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性”)。

Mujica-Parodi說(shuō)：“我們認(rèn)為，隨著年齡的增長(zhǎng)，大腦開始失去有效代謝葡萄糖的能力，導(dǎo)致神經(jīng)元緩慢挨餓，并使大腦網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。”“因此，我們測(cè)試了通過(guò)低碳水化合物飲食或喝酮補(bǔ)充劑以酮的形式給大腦提供更有效的燃料來(lái)源是否可以為大腦提供更大的能量。即使在年輕的個(gè)體中，這種補(bǔ)充能量進(jìn)一步穩(wěn)定了大腦網(wǎng)絡(luò)。”

為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)使用兩個(gè)大規(guī)模的神經(jīng)神經(jīng)影像(fMRI)數(shù)據(jù)集(共近1,000個(gè)年齡在18至88歲之間的人)，建立了大腦網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性作為衰老的生物標(biāo)記。 2型糖尿病是一種阻礙神經(jīng)元有效代謝葡萄糖的疾病。為了確定該機(jī)制是特定于能量可利用性的，研究人員隨后將年齡保持恒定，并通過(guò)fMRI對(duì)另外42名50歲以下的成年人進(jìn)行了掃描。這使他們可以直接觀察葡萄糖和酮對(duì)每個(gè)人的大腦的影響。

用兩種方法測(cè)試了大腦對(duì)飲食的反應(yīng)。首先是整體的，比較參與者在標(biāo)準(zhǔn)飲食(無(wú)限制)與低碳水化合物飲食(例如：肉或魚配色拉，但不加糖，谷物，大米，淀粉類蔬菜)上度過(guò)一周后的大腦網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。在標(biāo)準(zhǔn)飲食中，代謝的主要燃料是葡萄糖，而在低碳水化合物飲食中，代謝的主要燃料是酮。但是，飲食之間的其他差異可能會(huì)驅(qū)動(dòng)觀察到的效果。因此，為了分離出葡萄糖與酮之間的差異，這是飲食之間的關(guān)鍵差異，在一天中喝少量葡萄糖之前和之后，對(duì)另一組參與者進(jìn)行了獨(dú)立掃描，另一天則對(duì)酮進(jìn)行了掃描，其中兩種燃料各自的重量分別為劑量和熱量匹配。結(jié)果復(fù)制了，

該研究的其他發(fā)現(xiàn)包括：腦衰老的影響出現(xiàn)在47歲，最迅速的變性發(fā)生在60歲。即使在50歲以下的年輕人中，飲食性酮癥(無(wú)論是在一周的飲食變化或30分鐘的飲食改變之后)飲用酮后)可增加整體大腦活動(dòng)并穩(wěn)定功能網(wǎng)絡(luò)。認(rèn)為這是由于即使燃料熱量匹配，酮也能為細(xì)胞提供比葡萄糖更多的能量。先前已經(jīng)對(duì)心臟顯示了這種益處，但是當(dāng)前的一組實(shí)驗(yàn)為腦部等效作用提供了第一個(gè)證據(jù)。

“這種作用很重要，因?yàn)榇竽X衰老，尤其是癡呆與“代謝不足”有關(guān)，在這種情況下，神經(jīng)元逐漸失去了有效利用葡萄糖作為燃料的能力。因此，如果我們可以通過(guò)使用“我們希望能夠使大腦恢復(fù)到更年輕的功能。我們正在與馬薩諸塞州總醫(yī)院的Eva Ratai博士合作，通過(guò)將研究范圍擴(kuò)大到老年人口，目前正在解決這個(gè)問(wèn)題，” Mujica-帕羅迪。

最后，正在建立一個(gè)綜合的計(jì)算模型，該模型可以結(jié)合我們對(duì)生物學(xué)的理解，包括從單個(gè)神經(jīng)元到整個(gè)大腦再到認(rèn)知的發(fā)展。”