Maximalizace zdraví mozku: Neuroplasticita, výživa a inovativní strategie pro zlepšení kognitivních funkcí: Neuroplasticita, výživa a inovativní strategie pro zlepšení kognitivních funkcí mozku.

Lidský mozek je složitý a dynamický orgán, který je jádrem našich kognitivních funkcí, emocí a celkové pohody. Pochopení jeho mechanismů a způsobů, jak optimalizovat zdraví mozku, má zásadní význam pro zvýšení kvality života a dlouhověkosti. Webinář "Lepší mozek" nabízí důkladný průzkum mozkových funkcí, neuroplasticity a praktických strategií pro zlepšení kognitivních funkcí. Tento článek shrnuje klíčové body z webináře a poskytuje ucelený přehled o zdraví mozku podložený vědeckými odkazy.

Webinář získáte zde.

Klíčové oblasti mozku a jejich funkce

Složitost mozku se odráží v rozmanitých úlohách jeho různých oblastí:

• Limbický systém: Ústřední funkce pro regulaci emocí, paměť a reakce, jako je strach, boj a útěk.
• Prefrontální kůra: Podílí se na kontrole limbického systému, vyhodnocování situací, učení se ze zkušeností a regulaci krátkodobé paměti.

Levý vs. pravý mozek?

Možná jste už někdy slyšeli o tom, že jste buď člověk s převahou levého, nebo pravého mozku. Tato kategorizace do jisté míry platí, ale je to složitější. 

Mozková lateralizace (levá vs. pravá strana mozku) je spíše lokální než celomozková vlastnost. Jinými slovy, když je spojení, které nás zajímá, vysoce lateralizované, míra lateralizace ostatních mozkových spojení je spojena pouze s těmi spojeními, která mají se spojením, které nás zajímá, společný uzel.(1)

Obrázek: Výrazná lateralizace hustoty šedé hmoty.

Zdroj:: Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J. & Anderson J. (2013). An Evaluation of the Left-Brain vs. Right-Brain Hypothesis with Resting State Functional Connectivity Magnetic Resonance Imaging [Vyhodnocení hypotézy o levém vs. pravém mozku pomocí zobrazování funkční konektivity magnetickou rezonancí v klidovém stavu]. PLoS ONE. 8(8): e71275.

Neuroplasticita: Neuroplastika: adaptační schopnost mozku

Neuroplasticita je schopnost mozku reorganizovat se vytvářením nových nervových spojení. Zahrnuje:(2)

1. Dospělý vs. vývojová plasticita: Rozlišuje průběžnou adaptabilitu u dospělých od rychlých změn během vývoje.
2. Strukturální vs. funkční plasticita: Strukturální změny zahrnují změny fyzické struktury mozku, zatímco funkční změny se týkají reorganizace nervových drah.
3. Synaptická plasticita: Zahrnuje hebbovskou plasticitu (dlouhodobá potenciace a deprese) a homeostatickou synaptickou plasticitu, které vyrovnávají celkovou aktivitu v mozku.

Více informací o neuroplasticitě naleznete zde.

Úloha spánku a cvičení pro zdraví mozku

Spánek

Hluboký spánek je pro zdraví mozku zásadní. Usnadňuje odstraňování vedlejších metabolických produktů prostřednictvím glymfatického systému. Typický spánkový cyklus trvá přibližně 90 minut.(3)

Cvičení

Pravidelná fyzická aktivita zlepšuje funkci mozku tím, že:(4)

• stimuluje neurogenezi, zejména v hipokampu.
• Uvolňování růstových faktorů, které podporují zdraví a plasticitu nervů.

Meditace a zdraví mozku

Meditace přináší řadu psychologických a fyziologických výhod, včetně:

• Psychologické: Snížení stresu, úzkosti a deprese; zlepšení koncentrace, paměti a kontroly emocí.(5)
• Fyziologické: Snížení krevního tlaku, zlepšení prokrvení mozku, snížení hladiny kortizolu a zvýšení neuroplasticity.(6)

Neurogeneze(7)

• Neurogeneze je proces, při kterém se v mozku, zejména v hipokampu, vytvářejí nové neurony.
• Regulace neurogeneze je složitý a dynamický proces, který ovlivňuje řada faktorů včetně genetiky, epigenetiky a faktorů prostředí, jako je cvičení a stres.
• Zejména, aerobní cvičení může stimulovat neurogenezi uvolňováním růstových faktorů.
• Stres a chronický zánět bylo prokázáno, že zhoršují neurogenezi

Nutriční intervence

Přerušované hladovění a metabolická změna

Přerušovaný půst a přerušované metabolické přepínání (IMS) podporují neuroplasticitu a zdraví mozku tím, že střídají období metabolického stresu s obdobím zotavení. Tento přístup zlepšuje synaptickou plasticitu, neurogenezi a kognitivní výkonnost a zároveň zvyšuje odolnost mozku vůči zraněním a nemocem.(8-9)

Klíčové živiny a doplňky stravy

• Kurkuma a kurkumin: Zvyšují produkci BDNF, neuroplasticitu a ochranu před poruchami paměti.(10)
• Omega-3 mastné kyseliny: Zásadní pro strukturu a funkci mozku, zejména DHA, která je životně důležitá pro mozkovou kůru a sítnici.(11)
• Borůvky: Zlepšují paměť a kognitivní funkce zvýšením produkce NGF.(12-13)
• Avokádo: Zvyšuje hladinu luteinu v nervové soustavě, kognitivní funkce a zdraví makuly.(14)
• Extra panenský olivový olej (EVOO): Poskytuje neuroprotektivní, protizánětlivé a antioxidační účinky. Zlepšuje také kognitivní funkce.(15-16)
• Ketony: Ketóza a ketony zvyšují biogenezi mitochondrií a objem a hmotnost mitochondrií (zejména v mozku).(17-18)

Naučte se vše o výživě a mozku z Průvodce výživou mozku od Biohackera.

Doplňky stravy pro zlepšení kognitivních funkcí

Některé doplňky stravy vykazují slibné účinky na pracovní paměť a celkovou funkci mozku:

• Kreatin monohydrát: Zlepšuje kognitivní funkce a fyzickou výkonnost.(19-20)
• Kofein a L-teanin: Zlepšuje bdělost a snižuje nervózní účinky kofeinu.(21)
• Panax Ginseng, L-tyrosin a fosfatidylserin: Podporují kognitivní funkce a odolnost vůči stresu.(22-24)

Technologie pro posílení mozku

Inovativní zařízení a techniky, jako je neurostimulace (NeoRhythm) a fotobiomodulace (Vielight) nabízejí potenciální přínosy pro zdraví mozku prostřednictvím modulace mozkových vln a zvýšení produkce buněčné energie.(25-26)

Hudba a kognitivní výkon

Poslech klasické hudby, konkrétně skladeb Mozarta a Vivaldiho, je spojován s vyšší kognitivní výkonností a emoční pohodou.(27-28)

Vyvážení neurotransmiterů

Udržování optimální hladiny neurotransmiterů je pro fungování mozku zásadní. Doplňky stravy a živiny, jako je cholin, fosfatidylserin (viz dříve), hořčík a omega-3 mastné kyseliny, pomáhají vyrovnávat rovnováhu klíčových neurotransmiterů, jako je acetylcholin, serotonin, dopamin a GABA.(29-31)

Osa střevo-mozek

Zdraví střev významně ovlivňuje funkci mozku prostřednictvím osy střevo-mozek. Faktory, jako je strava, toxiny v životním prostředí a nedostatek živin, mohou tento vztah ovlivnit, což vede k "děravému mozku" a poruchám kognitivních funkcí.(32)

Závěr

Optimalizace zdraví mozku vyžaduje mnohostranný přístup, který zahrnuje úpravu životního stylu, nutriční intervence a moderní technologie. Poznatky z webináře Better Brain zdůrazňují význam pochopení funkcí mozku a zavádění strategií založených na důkazech pro zlepšení kognitivní výkonnosti a celkové pohody.

Vědecké odkazy:

1. Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J., & Anderson, J. (2013). An Evaluation of the Left-Brain vs. Right-Brain Hypothesis with Resting State Functional Connectivity Magnetic Resonance Imaging [Vyhodnocení hypotézy levého mozku vs. pravého mozku pomocí magnetické rezonance v klidovém stavu]. PLoS ONE, 8(8): e71275.
2. Li, J., Park, E., Zhong, L., & Chen, L. (2019). Homeostatická synaptická plasticita jako mechanismus metaplasticity - molekulární a buněčná perspektiva. Current Opinion in Neurobiology, 54: 44-53.
3. Mendelsohn, A. R., & Larrick, J. W. (2013). Spánek usnadňuje clearance metabolitů z mozku: glymfatická funkce při stárnutí a neurodegenerativních onemocněních. Výzkum omlazení, 16(6), 518-523.
4. Hötting, K., & Röder, B. (2013). Příznivé účinky fyzického cvičení na neuroplasticitu a poznávání. Neuroscience & Biobehavioral Reviews., 37(9), 2243-2257.
5. Sedlmeier, P., et al. (2012). Psychologické účinky meditace: metaanalýza. Psychol Bull, 138(6): 1139-71.
6. Pascoe, M. C., Thompson, D. R., Jenkins, Z. M., & Ski, C. F. (2017). Mindfulness zprostředkovává fyziologické markery stresu: Systematický přehled a metaanalýza. Journal of psychiatric research, 95, 156-178.
7. Aimone, J. et al. (2014). Regulace a funkce neurogeneze dospělých: od genů ke kognici. Physiological Reviews 94 (4): 991–1026.
8. Mattson, M., Moehl, K., Ghena, N., Schmaedick, M., & Cheng, A. (2018). Přerušované metabolické přepínání, neuroplasticita a zdraví mozku. Nature Reviews Neuroscience, 19(2): 81-94.
9. Brocchi, A., Rebelos, E., Dardano, A., Mantuano, M., & Daniele, G. (2022). Účinky přerušovaného hladovění na metabolismus mozku. Nutrients, 14(6), 1275.
10. Bhat, A., Mahalakshmi, A. M., Ray, B., Tuladhar, S., Hediyal, T. A., Manthiannem, E., ... & Sakharkar, M. K. (2019). Přínos kurkuminu při poruchách mozku. BioFactors, 45(5), 666-689.
11. Yurko-Mauro, K., Alexander, D. D., & Van Elswyk, M. E. (2015). Docosahexaenoic Acid and Adult Memory (Kyselina dokosahexaenová a paměť dospělých): A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS ONE, 10(3): e0120391.
12. Kalt, W., McDonald, J. E., Fillmore, S. A. E., & Tremblay, F. (2014). Účinky borůvek na vidění za šera a zotavení po fotoblesku: Placebem kontrolované zkřížené studie. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(46), 11180-11189.
13. Krikorian, R., et al. (2010). Borůvkový suplement zlepšuje paměť u starších dospělých. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(7), 3996-4000.
14. Johnson, E., et al. (2015). Konzumace avokáda zvyšuje množství nervového luteinu a zlepšuje kognitivní funkce. FASEB Journal, 29 (Suppl. 1): 32.8.
15. Tsolaki, M., Lazarou, E., Kozori, M., Petridou, N., Tabakis, I., Lazarou, I., ... & Magiatis, P. (2020). A randomized clinical trial of greek high phenolic early harvest extra virgin olive oil in mild cognitive impairment (Randomizovaná klinická studie řeckého extra panenského olivového oleje s vysokým obsahem fenolů z rané sklizně u mírné kognitivní poruchy): (The MICOIL pilot study). Journal of Alzheimer's Disease, 78(2), 801-817.
16. Millman, J. F., Okamoto, S., Teruya, T., Uema, T., Ikematsu, S., Shimabukuro, M., & Masuzaki, H. (2021). Extra panenský olivový olej a osa střevo-mozek: Vliv na střevní mikrobiotu, slizniční imunitu a kardiometabolické a kognitivní zdraví. Nutrition reviews, 79(12), 1362-1374.
17. Hasan-Olive, M. M., Lauritzen, K. H., Ali, M., Rasmussen, L. J., Storm-Mathisen, J., & Bergersen, L. H. (2019). Ketogenní dieta zlepšuje mitochondriální biogenezi a bioenergetiku prostřednictvím osy PGC1α-SIRT3-UCP2. Neurochemický výzkum, 44, 22-37.
18. Kula, B., Antal, B., Weistuch, C., Gackière, F., Barre, A., Velado, V., ... & Smith, N. A. (2024). D-ꞵ-hydroxybutyrát stabilizuje hipokampální CA3-CA1 okruh během akutní inzulínové rezistence. PNAS nexus, pgae196.
19. Rae, C. & Digney, A. & McEwan, S. & Bates, T. (2003). Perorální suplementace kreatin monohydrátem zlepšuje výkonnost mozku: dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná, zkřížená studie. Sborník biologických věd 270 (1529): 2147–2150.
20. Machek, S. B., & Bagley, J. R. (2018). Suplementace kreatin monohydrátem: úvahy o kognitivním výkonu u sportovců. Strength & Conditioning Journal, 40(2), 82-93.
21. Giesbrecht, T. & Rycroft, J. & Rowson, M. & De Bruin, E. (2010). Kombinace L-theaninu a kofeinu zlepšuje kognitivní výkon a zvyšuje subjektivní bdělost. Nutriční neurověda 13 (6): 283–290.
22. Neale, C. & Camfield, D. & Reay, J. & Stough, C. & Scholey, A. (2013). Kognitivní účinky dvou nutraceutik ženšenu a bakopy srovnávané s modafinilem: přehled a srovnání velikosti účinku. British Journal of Clinical Pharmacology 75 (3): 728–737.
23. Thomas, J. & Lockwood, P. & Singh, A. & Deuster, P. (1999). Tyrosin zlepšuje pracovní paměť v prostředí multitaskingu. Pharmacology Biochemistry and Behavior (Farmakologie, biochemie a chování). 64 (3): 495–500.
24. Glade, M. J., & Smith, K. (2015). Fosfatidylserin a lidský mozek. Nutrition, 31(6), 781-786.
25. Salehpour, F., Mahmoudi, J., Kamari, F., Sadigh-Eteghad, S., Rasta, S. H., & Hamblin, M. R. (2018). Brain photobiomodulation therapy: a narrative review [Fotobiomodulační terapie mozku: přehled]. Molekulární neurobiologie, 55, 6601-6636.
26. Begemann, M. J., Brand, B. A., Ćurčić-Blake, B., Aleman, A., & Sommer, I. E. (2020). Účinnost neinvazivní stimulace mozku na kognitivní funkce u mozkových poruch: metaanalýza. Psychologická medicína, 50(15), 2465-2486.
27. Mammarella, N. & Fairfield, B. & Cornoldi, C. (2007). Zlepšuje hudba kognitivní výkon u zdravých starších dospělých? Vivaldiho efekt. Aging Clinical and Experimental Research 19 (5): 394-399.
28. Jenkins, J. S. (2001). Mozartův efekt. Journal of the Royal Society of Medicine, 94(4), 170–172.
29. Heinrichs, S. C. (2010). Suplementace ω-3 mastných kyselin ve stravě pro optimalizaci struktury a funkce neuronů. Molekulární výživa a výzkum potravin, 54(4), 447-456.
30. Blusztajn, J. K., Slack, B. E., & Mellott, T. J. (2017). Neuroprotektivní účinky cholinu ve stravě. Nutrients, 9(8), 815.
    
31. Kirkland, A. E., Sarlo, G. L., & Holton, K. F. (2018). Úloha hořčíku u neurologických poruch. Nutrients, 10(6), 730.
32. Morris, G., Fernandes, B. S., Puri, B. K., Walker, A. J., Carvalho, A. F., & Berk, M. (2018). Leaky brain in neurological and psychiatric disorders (Únik mozku u neurologických a psychiatrických poruch): Vědci: hnací síly a důsledky. Australian & New Zealand Journal of Psychiatry., 52(10), 924-948.