Maksimering af hjernens sundhed: Neuroplasticitet, ernæring og innovative strategier til kognitiv forbedring

Den menneskelige hjerne er et komplekst og dynamisk organ, der er kernen i vores kognitive funktioner, følelser og generelle velbefindende. At forstå dens mekanismer og måder at optimere hjernens sundhed på er afgørende for at forbedre livskvaliteten og levetiden. Webinaret "Better Brain" tilbyder en dybdegående udforskning af hjernens funktioner, neuroplasticitet og praktiske strategier til kognitiv forbedring. Denne artikel sammenfatter de vigtigste punkter fra webinaret og giver et omfattende overblik over hjernens sundhed understøttet af videnskabelige referencer.

Hent webinaret her.

Hjernens nøgleområder og deres funktioner

Hjernens kompleksitet afspejles i de forskellige regioners forskellige roller:

• Det limbiske system: Centralt for følelsesmæssig regulering, hukommelse og reaktioner som frygt, kamp og flugt.
• Præfrontal cortex: Involveret i at kontrollere det limbiske system, vurdere situationer, lære af erfaringer og regulere korttidshukommelsen.

Venstre vs. højre hjernehalvdel?

Man har måske hørt om at være enten en venstre- eller højrehjernedominant. Den kategorisering holder til en vis grad, men det er mere komplekst. 

Hjernens lateralisering (venstre vs. højre hjernehalvdel) er en lokal snarere end en helhjerneegenskab. Med andre ord, når den interessante forbindelse er stærkt lateraliseret, er graden af lateralisering af andre hjerneforbindelser kun forbundet med de forbindelser, der deler et fælles knudepunkt med den interessante forbindelse.(1)

Figur: Betydelig lateralisering af den grå substans' tæthed.

Kilde: Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J. & Anderson J. (2013). En evaluering af hypotesen om venstre hjernehalvdel vs. højre hjernehalvdel med magnetisk resonansafbildning af funktionel konnektivitet i hviletilstand. PLoS ONE. 8(8): e71275.

Neuroplasticitet: Hjernens evne til at tilpasse sig

Neuroplasticitet er hjernens evne til at reorganisere sig selv ved at danne nye neurale forbindelser. Det omfatter:(2)

1. Voksen vs. udviklingsmæssig plasticitet: Skelner mellem den løbende tilpasningsevne hos voksne og de hurtige ændringer under udviklingen.
2. Strukturel vs. funktionel plasticitet: Strukturelle ændringer involverer ændringer i hjernens fysiske struktur, mens funktionelle ændringer henviser til omorganisering af nervebaner.
3. Synaptisk plasticitet: Omfatter hebbisk plasticitet (langtidspotentiering og -depression) og homeostatisk synaptisk plasticitet, som afbalancerer den samlede aktivitet i hjernen.

Læs mere om neuroplasticitet her.

Søvnens og motionens betydning for hjernens sundhed

Søvn

Dyb søvn er afgørende for hjernens sundhed. Den letter udskillelsen af metaboliske biprodukter gennem det glymfatiske system. En typisk søvncyklus varer ca. 90 minutter.(3)

Træning

Regelmæssig fysisk aktivitet forbedrer hjernens funktion ved at:(4)

• Stimulere neurogenese, især i hippocampus.
• Frigørelse af vækstfaktorer, der understøtter neural sundhed og plasticitet.

Meditation og hjernens sundhed

Meditation giver mange psykologiske og fysiologiske fordele, herunder:

• Psykologisk: Reduceret stress, angst og depression; forbedret koncentration, hukommelse og følelsesmæssig kontrol.(5)
• Fysiologisk: Lavere blodtryk, forbedret blodcirkulation til hjernen, reducerede kortisolniveauer og øget neuroplasticitet.(6)

Neurogenese(7)

• Neurogenese er den proces, hvor der skabes nye neuroner i hjernen, især i hippocampus.
• Reguleringen af neurogenese er en kompleks og dynamisk proces, der påvirkes af en række faktorer, herunder genetik, epigenetik og miljøfaktorer som motion og stress.
• I særdeleshed, aerob træning kan stimulere neurogenese ved at frigive vækstfaktorer
• Stress og kronisk inflammation har vist sig at forringe neurogenesen

Ernæringsmæssige interventioner

Periodisk faste og metabolisk skift

Periodisk faste og periodisk metabolisk skift (IMS) fremmer neuroplasticitet og hjernens sundhed ved at veksle mellem perioder med metabolisk stress og restitution. Denne tilgang forbedrer synaptisk plasticitet, neurogenese og kognitiv ydeevne, samtidig med at den øger hjernens modstandskraft over for skader og sygdomme.(8-9)

Vigtige næringsstoffer og kosttilskud

• Gurkemeje og curcumin: Øger produktionen af BDNF, neuroplasticitet og beskyttelse mod hukommelsesforstyrrelser.(10)
• Omega-3-fedtsyrer: Essentielle for hjernens struktur og funktion, især DHA, som er afgørende for hjernebarken og nethinden.(11)
• Blåbær: Forbedrer hukommelsen og de kognitive funktioner ved at øge produktionen af NGF.(12-13)
• Avocadoer: Forbedrer neurale luteinniveauer, kognitive funktioner og makulasundhed.(14)
• Ekstra jomfru olivenolie (EVOO): Giver neurobeskyttende, anti-inflammatoriske og antioxidative fordele. Det forbedrer også de kognitive funktioner.(15-16)
• Ketoner: Ketose og ketoner øger mitokondriebiogenesen og mitokondrievolumen og -masse (især i hjernen).(17-18)

Lær alt om ernæring og hjernen fra Biohacker's Brain Nutrition Guide.

Kosttilskud til kognitiv forbedring

Visse kosttilskud har vist lovende effekter på arbejdshukommelsen og den generelle hjernefunktion:

• Kreatin monohydrat: Forbedrer den kognitive funktion og den fysiske præstation.(19-20)
• Koffein og L-teanin: Forbedrer årvågenhed og reducerer koffeinens nervøse effekter.(21)
• Panax Ginseng, L-Tyrosin og fosfatidylserin: Understøtter kognitive funktioner og modstandsdygtighed over for stress.(22-24)

Hjerneforbedrende teknologier

Innovative apparater og teknikker som f.eks. neurostimulation (NeoRhythm) og fotobiomodulation (Vielight) giver potentielle fordele for hjernens sundhed ved at modulere hjernebølger og øge den cellulære energiproduktion.(25-26)

Musik og kognitiv præstation

At lytte til klassisk musik, især stykker af Mozart og Vivaldi, er blevet sat i forbindelse med forbedret kognitiv præstation og følelsesmæssigt velbefindende.(27-28)

Afbalancering af neurotransmittere

Opretholdelse af optimale niveauer af neurotransmittere er afgørende for hjernens funktion. Kosttilskud og næringsstoffer som cholin, fosfatidylserin (se tidligere), magnesium og omega-3-fedtsyrer hjælper med at afbalancere vigtige neurotransmittere som acetylcholin, serotonin, dopamin og GABA.(29-31)

Tarm-hjerne-aksen

Tarmens sundhed har stor indflydelse på hjernens funktion gennem tarm-hjerne-aksen. Faktorer som kost, miljøgifte og mangel på næringsstoffer kan påvirke dette forhold og føre til en "utæt hjerne" og kognitiv svækkelse.(32)

Konklusion

Optimering af hjernens sundhed kræver en mangefacetteret tilgang, der omfatter livsstilsændringer, ernæringsmæssige indgreb og avancerede teknologier. Indsigten fra Bedre hjerne-webinaret fremhæver vigtigheden af at forstå hjernens funktioner og implementere evidensbaserede strategier for at forbedre den kognitive ydeevne og det generelle velbefindende.

Videnskabelige referencer:

1. Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J., & Anderson, J. (2013). En evaluering af hypotesen om venstre hjernehalvdel vs. højre hjernehalvdel med magnetisk resonansbilleddannelse af funktionel konnektivitet i hviletilstand. PLoS ONE, 8(8): e71275.
2. Li, J., Park, E., Zhong, L. & Chen, L. (2019). Homeostatisk synaptisk plasticitet som en metaplasticitetsmekanisme - et molekylært og cellulært perspektiv. Current Opinion in Neurobiology, 54: 44-53.
3. Mendelsohn, A. R., & Larrick, J. W. (2013). Søvn letter clearance af metabolitter fra hjernen: glymfatisk funktion ved aldring og neurodegenerative sygdomme. Forskning i foryngelse, 16(6), 518-523.
4. Hötting, K., & Röder, B. (2013). Gavnlige virkninger af fysisk træning på neuroplasticitet og kognition. Anmeldelser af neurovidenskab og bioadfærd, 37(9), 2243-2257.
5. Sedlmeier, P., et al. (2012). De psykologiske virkninger af meditation: en meta-analyse. Psychol Bull, 138(6): 1139-71.
6. Pascoe, M. C., Thompson, D. R., Jenkins, Z. M., & Ski, C. F. (2017). Mindfulness medierer de fysiologiske markører for stress: Systematisk gennemgang og metaanalyse. Tidsskrift for psykiatrisk forskning, 95, 156-178.
7. Aimone, J. et al (2014). Regulering og funktion af neurogenese hos voksne: fra gener til kognition. Fysiologiske anmeldelser 94 (4): 991–1026.
8. Mattson, M., Moehl, K., Ghena, N., Schmaedick, M. & Cheng, A. (2018). Intermitterende metabolisk skift, neuroplasticitet og hjernesundhed. Nature Reviews Neuroscience, 19(2): 81-94.
9. Brocchi, A., Rebelos, E., Dardano, A., Mantuano, M., & Daniele, G. (2022). Virkninger af periodisk faste på hjernens stofskifte. Næringsstoffer, 14(6), 1275.
10. Bhat, A., Mahalakshmi, A. M., Ray, B., Tuladhar, S., Hediyal, T. A., Manthiannem, E., ... & Sakharkar, M. K. (2019). Fordelene ved curcumin ved hjernesygdomme. BioFactors, 45(5), 666-689.
11. Yurko-Mauro, K., Alexander, D. D., & Van Elswyk, M. E. (2015). Docosahexaensyre og hukommelse hos voksne: En systematisk gennemgang og metaanalyse. PLoS ONE, 10(3): e0120391.
12. Kalt, W., McDonald, J. E., Fillmore, S. A. E., & Tremblay, F. (2014). Blåbærs effekt på mørkesyn og restitution efter fotoblegning: Placebokontrollerede crossover-undersøgelser. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(46), 11180-11189.
13. Krikorian, R., et al (2010). Blåbærtilskud forbedrer hukommelsen hos ældre voksne. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(7), 3996-4000.
14. Johnson, E., et al. (2015). Avocadoforbrug øger neuralt lutein og forbedrer den kognitive funktion. FASEB Journal, 29 (Suppl. 1): 32.8.
15. Tsolaki, M., Lazarou, E., Kozori, M., Petridou, N., Tabakis, I., Lazarou, I., ... & Magiatis, P. (2020). Et randomiseret klinisk forsøg med græsk ekstra jomfruolivenolie med højt fenolindhold fra tidlig høst ved mild kognitiv svækkelse: MICOIL-pilotundersøgelsen. Tidsskrift for Alzheimers sygdom, 78(2), 801-817.
16. Millman, J. F., Okamoto, S., Teruya, T., Uema, T., Ikematsu, S., Shimabukuro, M., & Masuzaki, H. (2021). Ekstra jomfruolivenolie og tarm-hjerne-aksen: Indflydelse på tarmmikrobiota, slimhindeimmunitet og kardiometabolisk og kognitiv sundhed. Anmeldelser af ernæring, 79(12), 1362-1374.
17. Hasan-Olive, M. M., Lauritzen, K. H., Ali, M., Rasmussen, L. J., Storm-Mathisen, J., & Bergersen, L. H. (2019). En ketogen diæt forbedrer mitokondriel biogenese og bioenergetik via PGC1α-SIRT3-UCP2-aksen. Neurokemisk forskning, 44, 22-37.
18. Kula, B., Antal, B., Weistuch, C., Gackière, F., Barre, A., Velado, V., ... & Smith, N. A. (2024). D-ꞵ-hydroxybutyrat stabiliserer hippocampal CA3-CA1-kredsløb under akut insulinresistens. PNAS-forbindelse, pgae196.
19. Rae, C. & Digney, A. & McEwan, S. & Bates, T. (2003). Oralt kreatinmonohydrattilskud forbedrer hjernens ydeevne: et dobbeltblindt, placebokontrolleret, cross-over-forsøg. Forhandlinger Biologiske Videnskaber 270 (1529): 2147–2150.
20. Machek, S. B., & Bagley, J. R. (2018). Tilskud af kreatinmonohydrat: overvejelser om kognitiv præstation hos atleter. Tidsskrift for styrke og konditionering, 40(2), 82-93.
21. Giesbrecht, T. & Rycroft, J. & Rowson, M. & De Bruin, E. (2010). Kombinationen af L-theanin og koffein forbedrer den kognitive præstation og øger den subjektive årvågenhed. Ernæringsmæssig neurovidenskab 13 (6): 283–290.
22. Neale, C. & Camfield, D. & Reay, J. & Stough, C. & Scholey, A. (2013). Kognitive effekter af to nutraceuticals Ginseng og Bacopa sammenlignet med modafinil: en gennemgang og sammenligning af effektstørrelser. British Journal of Clinical Pharmacology 75 (3): 728–737.
23. Thomas, J. & Lockwood, P. & Singh, A. & Deuster, P. (1999). Tyrosin forbedrer arbejdshukommelsen i et multitasking-miljø. Farmakologi, biokemi og adfærd 64 (3): 495–500.
24. Glade, M. J., & Smith, K. (2015). Fosfatidylserin og den menneskelige hjerne. Ernæring, 31(6), 781-786.
25. Salehpour, F., Mahmoudi, J., Kamari, F., Sadigh-Eteghad, S., Rasta, S. H., & Hamblin, M. R. (2018). Hjernefotobiomodulationsterapi: en narrativ gennemgang. Molekylær neurobiologi, 55, 6601-6636.
26. Begemann, M. J., Brand, B. A., Ćurčić-Blake, B., Aleman, A., & Sommer, I. E. (2020). Effekten af ikke-invasiv hjernestimulering på kognitiv funktion ved hjernesygdomme: en metaanalyse. Psykologisk medicin, 50(15), 2465-2486.
27. Mammarella, N. & Fairfield, B. & Cornoldi, C. (2007). Forbedrer musik den kognitive præstation hos raske ældre? Vivaldi-effekten. Aging Clinical and Experimental Research 19 (5): 394-399.
28. Jenkins, J. S. (2001). Mozart-effekten. Journal of the Royal Society of Medicine, 94(4), 170–172.
29. Heinrichs, S. C. (2010). Kosttilskud med ω-3-fedtsyrer til optimering af neuronal struktur og funktion. Molekylær ernæring og fødevareforskning, 54(4), 447-456.
30. Blusztajn, J. K., Slack, B. E., & Mellott, T. J. (2017). Neuroprotektive virkninger af cholin i kosten. Næringsstoffer, 9(8), 815.
    
31. Kirkland, A. E., Sarlo, G. L., & Holton, K. F. (2018). Magnesiums rolle i neurologiske lidelser. Næringsstoffer, 10(6), 730.
32. Morris, G., Fernandes, B. S., Puri, B. K., Walker, A. J., Carvalho, A. F., & Berk, M. (2018). Lækage i hjernen ved neurologiske og psykiatriske lidelser: Drivkræfter og konsekvenser. Australian & New Zealand Journal of Psychiatry, 52(10), 924-948.