我们对大脑的需求很高,对我们大多数人来说,我们的职业和个人生活需要我们每天阅读、写作、学习、综合复杂的信息并做出许多决定,这些都需要大脑的参与。
我们很多人可能都曾在紧张的工作一周后感到大脑功能不稳定,或者我们都希望能给自己的认知能力充充电,也许我们想要延缓与衰老相关的“正常”认知衰退。无论动机是什么,我们都希望可以采取一些简单可行的步骤来改善我们的大脑功能。
如果想优化我们的大脑,需要关注我们的肠道健康
虽然肠道和大脑看起来八竿子打不着,但是我们的肠道确实掌握着改善大脑健康和认知表现的关键。越来越多的研究揭示了肠道细菌在塑造我们大脑健康和功能方面的重要作用。
肠道菌群和大脑功能与行为之间的关系是由肠脑轴调节的,这是肠道和大脑之间的一个双向生化通信网络,将中枢神经系统、肠道神经系统和肠道内的细菌紧密联系在一起。肠道细菌可以通过神经、内分泌和免疫途径影响大脑功能和行为。通过肠脑轴,肠道细菌代谢物可以从肠道到达大脑,在那里影响认知功能。
例如,脂多糖是革兰氏阴性细菌细胞壁外壁的组成成分,它可以从肠道转运到大脑,在那里它在神经元中积累并损害它们的功能。致病性细菌和机会致病菌还可以产生神经毒性代谢物,比如氨、硫化氢等,进一步影响大脑功能。有害的肠道微生物也可能刺激促炎细胞因子的产生,改变血脑屏障的完整性,并导致认知功能的恶化。
在人类中也有大量证据表明肠道和认知功能之间有着密切的关系。肠道菌群失调已被确定为痴呆的潜在原因,痴呆患者体内有益的乳酸杆菌和双歧杆菌水平较低。此外,改善肠道菌群可能帮助改善认知和情绪健康。
肠道细菌和认知之间的联系在出生时就形成了
生命的第一年是肠道微生物定植的关键时期,也是大脑快速发育的时期。2017年,一项发表在《生物精神病学》杂志上的研究表明,婴儿胃肠道微生物组成会影响其认知能力。比如,研究发现婴儿一岁时的较高的肠道菌群多样性与较低的认知综合能力、视觉接受能力和语言表达能力相关。拟杆菌水平高的婴儿比拟杆菌水平低的婴儿表现出更高的认知能力。
有趣的是,顺产出生的婴儿比剖腹产出生的婴儿具有更高水平的拟杆菌,这表明出生方式也会影响婴儿肠道菌群和认知能力。采取措施改善母亲菌群的健康状况,强调顺产比剖腹产的好处,可以增加向婴儿肠道中“播种”有益的、促进认知发育的细菌的几率。此外,鼓励母乳喂养和避免不必要的抗生素可能对优化儿童的认知发育也至关重要。
抗生素会损害认知功能
抗生素可能通过扰乱肠道菌群而导致认知功能障碍。在小鼠中,抗生素处理会显著降低脑源性神经营养因子(BDNF)的水平,最终导致认知受损。当然,这些副作用是否同样也会发生在人类身上,还有待进一步的观察和研究。但是,如果想要保持自己的认知健康,我们强烈建议,如无必要,尽量避免使用抗生素。
健康饮食不容忽视
对垃圾食品说“不”
我们吃什么会直接影响我们大脑的结构和功能,进而影响我们的认知表现。如果想要认知健康,第一步就是要避免垃圾食品。大量研究表明,那些高脂、高糖、高盐但极度美味且让人难以抵抗的加工食品会导致大脑功能的改变,从而促进认知受损。此外,它们也可以通过破坏肠道菌群而间接影响大脑功能。
西式饮食就是以高脂高糖高度加工为特征,长期的西式饮食方式会降低突触可塑性,这是调节认知功能的关键过程,同时也会损害学习和记忆。重要的是,这些影响与肥胖无关,这意味着即使西式饮食没有让你长胖,你仍然要承受这种饮食方式带来的认知后果。好消息是,改变饮食可以促进大脑健康,即使你多年来一直吃得不那么健康。
青春期长期暴露于高脂饮食会通过下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的改变而导致海马功能受损和杏仁核功能增强,影响认知功能。但是,高脂饮食对青春期大脑功能的这种影响是可逆的。一项动物研究中,将青春期小鼠的饮食由高脂饮食转换成更健康的饮食,可以恢复海马神经发生水平,使HPA轴的反应性和杏仁核活动恢复正常,从而恢复其神经认知功能。饮食的改变对认知功能的益处远不止于大脑发育的形成期。虽然青春期极易受到垃圾食品的有害影响,但是改变饮食似乎足以逆转大脑功能的改变。
吃营养丰富的纯天然食物,促进认知健康
与高脂高糖高度加工的西式饮食不同,由营养丰富的全天然食物组成的饮食可以帮助支持最佳的认知功能。
2019年,美国伊利诺伊大学进行的一项研究调查了健康成年人血液中的营养生物标记物,以检验营养和认知之间的联系。研究人员发现了5种与认知能力增强相关的营养生物标记物模式,包括血浆中高含量的生物标记物:(1)omega-6多不饱和脂肪酸;(2)番茄红素;(3)omega-3多不饱和脂肪酸;(4)类胡萝卜素以及(5)B族维生素(核黄素、叶酸,B12)和维生素D。
此外,有3种营养生物标记物模式与脑功能网络效率的增强有关,包括血浆中较高的(1)omega-6多不饱和脂肪酸;(2)omega-3多不饱和脂肪酸和(3)胡萝卜素。多不饱和脂肪酸调节额顶叶神经网络和一般智力,omega-6多不饱和脂肪酸和番茄红素调节注意力神经网络和执行功能。
总之,通过分析受试者血液中的营养生物标记物模式可以看出一个人的饮食习惯,与那些营养生物标记物模式表明饮食不健康的受试者相比,那些营养生物标记物模式表明饮食中富含营养丰富的纯天然食物的受试者在认知功能测试中的表现更好。
找到一个适合自己的宏量营养素比例
重新平衡宏量营养素的比例也有利于认知表现。对于某些人来说,高脂肪低碳水的生酮饮食可以显著增强认知功能。比如,研究表明生酮饮食可以改善衰老小鼠的记忆,也可以增强轻度认知障碍者的记忆。但是,生酮饮食并不适合所有人,也不适宜长期采用,如果你已经低碳水化合物或生酮饮食一段时间,并注意到自己的记忆力、注意力或情绪开始下降,那么应该可能是时候在饮食中添加更多的碳水化合物了。营养丰富的碳水化合物可以为大脑提供葡萄糖以产生能量,并有助于提高批判性思维、学习和记忆能力。
无论选择何种宏量营养素比例,最重要的是保持血糖稳定。频繁的血糖波动是认知障碍的一个风险因素,它们可以通过饮食得到很好的控制。我们每个人需要找到适合自己的宏量营养素比例。
有助于大脑健康的8种超级食物
1、浆果类
研究发现,吃浆果可以改善儿童的认知能力,提高成人的情景记忆和工作记忆,并防止认知能力下降。这些促进大脑发育的好处归功于浆果中的多酚含量。在人类中,多酚可以穿过血脑屏障,在学习和记忆相关的重要脑区积累;一旦进入大脑,这些多酚可以对抗氧化应激和神经炎症。然而,浆果也可以通过促进具有神经保护特性的肠道微生物的生长而有利于大脑健康。
2、膳食纤维
仅仅通过增加饮食中的纤维摄入量就可以提高我们的认知功能。益生元纤维是一种可以选择性的刺激肠道有益细菌生长的膳食纤维,也能提高认知能力。在动物和人体试验中,食用益生元纤维可以改善突触可塑性、学习、记忆和执行功能。益生元纤维似乎可以通过提高脑源性神经营养因子水平、调节肠脑轴、调节血糖水平和胰岛素敏感性等方式对认知功能产生积极影响。
3、绿叶蔬菜
如果想要提高认知能力,一定要牢记“多吃蔬菜”这一建议。研究表明,绿叶蔬菜中的营养物质,比如叶酸、维生素K1和叶黄素,可以通过减少氧化应激和神经炎症,增强线粒体功能,来防止认知受损。我们应该保证每天至少吃一份绿叶蔬菜。
4、坚果类
大量研究证实了坚果摄入量与认知功能之间的关系。高坚果摄入量与老年时更好的认知能力以及学习和记忆相关的脑电波功能增强有关。坚果可以通过改善胰岛素敏感性和内皮细胞功能以及减少炎症来促进认知。
5、黑巧克力
可可类黄酮可以增强人类的认知能力,这让黑巧克力成为一种有助于大脑健康的超级食物。摄入富含黄烷醇的可可既可以改善记忆力受损的老年人的认知能力,也可以提高认知功能完好的人的认知功能;它还能提高处理速度、执行功能、工作记忆和语言流利性。可可黄酮可以通过增加脑源性神经营养因子、促进脑血管血流和改善胰岛素敏感性来提高认知能力。每天吃25-50克黑巧克力,我们就能得到黑巧克力的好处。需要注意的是,巧克力的可可含量至少要达到70-75%才算黑巧克力。
6、鸡蛋
多年来,我们一直被告知鸡蛋中富含的膳食胆固醇会提高血液胆固醇水平,并增加心脏病和痴呆症等慢性疾病的风险。然而,这一观点已经逐渐被推翻了,新的研究表明鸡蛋实际上对大脑健康有益。
生命早期吃鸡蛋可以改善儿童大脑发育。对于成年人来说,鸡蛋的摄入与认知测试中的表现更好有关。鸡蛋通过向大脑提供胆碱和DHA来支持最佳的认知功能。鸡蛋中也含有叶黄素,它在神经发育中也起着至关重要的作用。
7、咖啡
有很多人每天喝咖啡来使自己保持精力充沛、专注和高效。有研究表明,咖啡的主要成分咖啡因可以显著提高认知能力。咖啡因可以增强海马神经传递和记忆巩固,使其成为优化认知表现的有力工具。然而,不含咖啡因的咖啡也能提高人的警觉性,因此,除了咖啡因外,咖啡中还有其它成分具有增强认知能力的作用。
8、茶
有的人不喜欢喝咖啡,也有的人不适合喝咖啡,那么可以考虑把茶加入你的健脑饮食计划。饮用绿茶和红茶与认知功能障碍成负相关。
茶中的一些化合物可能对认知有益,包括茶氨酸和咖啡因。茶中的咖啡因可以提高警觉性和长时间认知任务中的表现,而茶氨酸可以促进放松和平静,创造一种平衡的专注状态来处理认知相关任务。
想要更好的认知表现,关注这八种营养物质
一些微量营养素在我们的大脑中发挥着重要作用,然而,我们很多人可能缺乏其中的一种或多种。为了更好的认知表现,可以试着增加这些营养物质的摄入,可以通过合适的补充剂,但更好的是通过饮食来获得。
1、维生素B1
在动物研究中,压力情况下(比如在受到捕食者的威胁时)的小鼠的海马神经发生会自然地受到抑制,也许是因为它们为了在压力下保存能量。然而,当给它们补充维生素B1时,这种反应就消失了。海马神经发生不再受到抑制,这表明维生素在压力时期保护认知功能方面发挥了作用。维生素B1也是大脑葡萄糖代谢的辅因子,因此会影响大脑的能量可用性。维生素B1缺乏也与痴呆有关,补充维生素B1可以改善阿尔茨海默病患者的认知功能障碍和大脑病理。
2、维生素B6
维生素B6有助于调节同型半胱氨酸的代谢,这种氨基酸一旦升高,就会增加认知能力下降、痴呆和阿尔茨海默病的风险。维生素B6也是产生多种神经递质的过程中的一个关键组成部分,它也参与调节大脑葡萄糖代谢。
3、维生素B12
维生素B12是维持健康认知所必需的营养物质,然而缺乏维生素B12的人很多很多。根据塔夫茨大学的一项研究,年龄在26-83岁之间的人群中,40%的人血浆维生素B12水平处于正常范围内偏低,许多人在这个范围内会出现神经系统症状。9%的人有明显的维生素B12缺乏,16%的人表现出“接近缺乏”。也许最令人惊讶的是,在年轻人中,维生素B12水平低同样很常见。
维生素B12参与调节与认知有关的多个过程,包括同型半胱氨酸代谢、神经发生、神经传递和神经髓鞘的产生。缺乏维生素B12会导致神经损伤、记忆丧失和许多其它认知问题。如果想要优化认知表现,那么维生素B12水平是不容忽视的。
重要的是,维生素B12只存在于动物性食品中,这也是为什么纯素者和素食者维生素B12缺乏非常普遍的原因之一。如果你不吃肉,补充维生素B12对你的大脑和整个身体的健康是必不可少的。
4、叶酸
叶酸与维生素B12协同工作,调节同型半胱氨酸代谢和甲基化。叶酸缺乏会降低DNA的稳定性,损害神经元的分化和修复,并导致海马体萎缩,这是大脑中与记忆和学习有关的脑区。叶酸也是四氢生物喋呤(BH4)的合成和再生所必需的,BH4是产生神经递质的酶的一种辅助因子。
天然叶酸存在于深色绿叶蔬菜、豆类、花椰菜、甜菜和动物肝脏等食物中。如果补充叶酸,建议选择甲基叶酸并提前检查维生素B12状况。补充大量叶酸会掩盖维生素B12的缺乏,这实际上会加重认知障碍,所以保持这两种B族维生素的平衡至关重要。
5、胆碱
胆碱是健康认知功能所必需但又经常被忽视的营养物质。它是神经元和神经胶质细胞的细胞完整性所需要的。胆碱缺乏会损害神经元的结构,阻碍神经传递,导致认知功能受损。
胆碱可以在整个生命周期中优化认知。来自动物和人类研究的可靠数据表明,怀孕期间高胆碱摄入量会促进后代更好的认知能力。成年人中胆碱的摄入也与更好的认知能力有关。
6、DHA
DHA(二十二碳六烯酸)占大脑中omega-3脂肪酸的90%以上。它参与调节大脑中神经递质释放、神经发生、神经髓鞘形成、膜受体功能、突触可塑性、神经炎症和基因表达。DHA的摄入对大脑功能非常重要,一些研究人员甚至认为它是200万年前人类祖先大脑体积增长的主要原因。
DHA对认知的重要性在生命早期就开始了。在妊娠期和婴儿期,DHA在大脑中迅速积累,事实上,研究强烈表明,母亲在这些时期的DHA状况会显著影响婴儿最初几年的认知能力。
在成年人中,DHA也可以增强记忆,减缓认知衰退。重要的是,从植物中提取的α-亚油酸(omega-3脂肪酸的一种)在改善认知方面没有DHA那样的效果,因此,DHA是支持认知必不可少的一部分。
为了最大限度地发挥DHA对大脑的有益作用,应该避免同时摄入过量omega-6脂肪酸,它会与omega-3脂肪酸相竞争,降低DHA在体内的生物利用度。最佳的omega-6/omega-3的比例为1:1到2.3:1之间。
7、铁
铁缺乏是认知能力受损的一个众所周知的原因。然而,太多的铁(铁过载)也会损害大脑功能。均衡饮食,既包括动物性食物也包括植物性食物,可以帮助保持体内铁含量处于正常水平,让大脑以最佳状态运行。因为动物性食物是唯一高生物可利用的亚铁血红素的来源,而植物性食物含有植物化学物质,可以抑制对过量铁的吸收。
8、维生素D
维生素D不仅能塑造健康的骨骼,还能创造健康的大脑。维生素D不足与认知能力差有关,而维生素D充足则会促进正常的神经发生和认知功能。提高维生素D水平可以通过安全的日晒和食用富含维生素D的食物来实现。
五种优化认知功能的生活方式
1、尝试间歇性禁食
在认知表现方面,什么时候吃可能与吃什么一样重要。动物研究表明,间歇性禁食可以通过减少对学习和记忆产生负面影响的炎症信号通路的活动来改善认知功能。间歇性禁食通常有两种方式,一是每周有两天仅吃少量的餐食,一是每日限时进食,把每天进食的时间压缩至6-8小时。一旦临床试验确定了禁食对人类认知的影响,它可能是一种简单易行的提高人们认知表现的方式。
2、充足的睡眠
睡眠不足是认知障碍的一个众所周知的原因。睡眠剥夺会扰乱大脑的神经网络,使我们更难思考、创造和记忆。我们应该尽量保证每晚8-9小时的高质量睡眠,坚持有规律的睡眠时间。
3、减少屏幕使用时间
如果想要优化认知功能,减少屏幕使用时间是必要的。大量令人不安的证据表明,花在智能手机、笔记本电脑、平板电脑和其它电子设备上的时间过多会缩短注意力持续时间,导致大脑灰质萎缩。事实上,科学家们甚至指出,习惯性地使用这些设备可能会对用户的思考、记忆、注意力和调节情绪的能力产生负面和持久的影响。
4、适当的运动
适当的运动可以提高脑源性神经营养因子的水平和突触可塑性,从而提高执行功能和创造力。
5、减少压力水平
减少压力对优化认知表现也至关重要。精神和情绪压力会耗尽我们的认知储备,瑜伽、冥想、多多接触大自然等等缓解压力的方式能够让我们的大脑神经网络更有效率,提高注意力和防止认知能力下降。
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参考资料:How to Optimize Your Brain for Better Cognitive Performance, by Chris Kresser, M.S.