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山東拓普生物工程有限公司

Shandong Tuopu Biol-Engineering Co.,Ltd

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

為了更好地了解飲食如何影響腦部衰老，研究小組將重點放在了癥狀最明顯的預防前期。他們在題為“飲食調(diào)節(jié)年輕人大腦中大腦衰老的生物標志物”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而不穩(wěn)定，通常在40年代后期，并且這種不穩(wěn)定與認知能力差有關(guān)，并隨著胰島素抵抗而加劇。然后，有針對性的實驗表明，可以通過消耗各種燃料來可靠地調(diào)節(jié)這種大腦衰老的生物標記物：葡萄糖減少，酮增加，即大腦網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。

生物醫(yī)學工程學系教授Mujica-Parodi表示：“我們通過這些實驗發(fā)現(xiàn)的結(jié)果既有壞消息也有好消息�！薄皦南�息��，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，我們可以通過飲食來預防或逆轉(zhuǎn)這些影響，通過交換葡萄糖來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)絡穩(wěn)定性”)。

Mujica-Parodi說：“我們認為，隨著年齡的增長，大腦開始失去有效代謝葡萄糖的能力，導致神經(jīng)元緩慢挨餓，并使大腦網(wǎng)絡不穩(wěn)定�！薄耙虼�，我們測試了通過低碳水化合物飲食或喝酮補充劑以酮的形式給大腦提供更有效的燃料來源是否可以為大腦提供更大的能量。即使在年輕的個體中，這種補充能量進一步穩(wěn)定了大腦網(wǎng)絡。”

為了進行實驗，通過使用兩個大規(guī)模的神經(jīng)神經(jīng)影像(fMRI)數(shù)據(jù)集(共近1,000個年齡在18至88歲之間的人)，建立了大腦網(wǎng)絡穩(wěn)定性作為衰老的生物標記。 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fMRI對另外42名50歲以下的成年人進行了掃描。這使他們可以直接觀察葡萄糖和酮對每個人的大腦的影響。

用兩種方法測試了大腦對飲食的反應。首先是整體的，比較參與者在標準飲食(無限制)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)上度過一周后的大腦網(wǎng)絡穩(wěn)定性。在標準飲食中，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驅(qū)動觀察到的效果。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，對另一組參與者進行了獨立掃描，另一天則對酮進行了掃描，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并穩(wěn)定功能網(wǎng)絡。認為這是由于即使燃料熱量匹配，酮也能為細胞提供比葡萄糖更多的能量。先前已經(jīng)對心臟顯示了這種益處，但是當前的一組實驗為腦部等效作用提供了第一個證據(jù)。

“這種作用很重要，因為大腦衰老，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，如果我們可以通過使用“我們希望能夠使大腦恢復到更年輕的功能。我們正在與馬薩諸塞州總醫(yī)院的Eva Ratai博士合作，通過將研究范圍擴大到老年人口，目前正在解決這個問題，” Mujica-帕羅迪。

最后，正在建立一個綜合的計算模型，該模型可以結(jié)合我們對生物學的理解，包括從單個神經(jīng)元到整個大腦再到認知的發(fā)展。”