Aivojen terveyden maksimointi: neuroplastisuus, ravitsemus ja innovatiiviset strategiat kognitiivisen parantamisen edistämiseksi

Ihmisaivot ovat monimutkainen ja dynaaminen elin, joka on kognitiivisten toimintojemme, tunteidemme ja yleisen hyvinvointimme ytimessä. Sen mekanismien ja tapojen ymmärtäminen aivojen terveyden optimoimiseksi on ratkaisevan tärkeää elämänlaadun ja pitkäikäisyyden parantamiseksi. "Better Brain Webinar" tarjoaa syvällistä tutkimusta aivojen toiminnoista, neuroplastisuudesta ja käytännön strategioista kognitiivisen tehostamisen edistämiseksi. Tämä artikkeli tiivistää webinaarin avainkohdat ja tarjoaa kattavan yleiskatsauksen aivojen terveydestä tieteellisten viitteiden tukemana.

Hanki webinaari tästä.

Tärkeimmät aivoalueet ja niiden toiminnot

Aivojen monimutkaisuus näkyy sen eri alueiden erilaisissa rooleissa:

• Limbinen järjestelmä : Keskeinen emotionaalisen säätelyn, muistin ja reaktioiden, kuten pelon, taistelun ja pakenemisen, kannalta.
• Prefrontaalinen aivokuori : Osallistuu limbisen järjestelmän hallintaan, tilanteiden arviointiin, kokemuksista oppimiseen ja lyhytaikaisen muistin säätelyyn.

Vasen vs. oikea aivot?

Joku on ehkä kuullut olevan joko vasen- tai oikea-aivodominoiva henkilö. Tämä luokittelu pätee jossain määrin, mutta se on monimutkaisempi.

Aivojen lateralisaatio (vasen vs. oikea aivot) on pikemminkin paikallinen kuin koko aivojen ominaisuus. Toisin sanoen, kun kiinnostuksen kohteena oleva yhteys on voimakkaasti lateralisoitunut, muiden aivoyhteyksien lateralisaatioaste liittyy vain niihin yhteyksiin, joilla on yhteinen solmu kiinnostavan yhteyden kanssa. (1)

Kuva : Harmaan aineen tiheyden merkittävä lateralisaatio.

Lähde : Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J. & Anderson J. (2013). Vasemman ja oikeanpuoleisen aivohypoteesin arviointi lepotilan toiminnallisella liitettävyyden magneettikuvauksella. PLoS ONE. 8(8): e71275.

Neuroplastisuus: Aivojen mukautumiskyky

Neuroplastisuus on aivojen kykyä organisoida itsensä uudelleen muodostamalla uusia hermoyhteyksiä. Se sisältää: (2)

1. Aikuinen vs. kehityksen plastisuus : Erottaa aikuisten jatkuvan sopeutumiskyvyn kehityksen aikaisista nopeista muutoksista.
2. Rakenteellinen vs. toiminnallinen plastisuus : Rakenteellisiin muutoksiin liittyy muutoksia aivojen fyysisessä rakenteessa, kun taas toiminnalliset muutokset viittaavat hermopolkujen uudelleenjärjestelyyn.
3. Synaptinen plastisuus : Sisältää hebbian plastisuuden (pitkäaikainen tehostuminen ja masennus) ja homeostaattisen synaptisen plastisuuden, jotka tasapainottavat aivojen yleistä toimintaa.

Lue lisää neuroplastisuudesta täältä.

Unen ja harjoituksen rooli aivojen terveydelle

Nukkua

Syvä uni on ratkaisevan tärkeää aivojen terveydelle. Se helpottaa aineenvaihdunnan sivutuotteiden puhdistumaa glymfaattisen järjestelmän kautta. Tyypillinen unisykli kestää noin 90 minuuttia. (3)

Käyttää

Säännöllinen fyysinen aktiivisuus parantaa aivojen toimintaa: (4)

• Stimuloi neurogeneesiä, erityisesti hippokampuksessa.
• Vapauttaa kasvutekijöitä, jotka tukevat hermoston terveyttä ja plastisuutta.

Meditaatio ja aivojen terveys

Meditaatio tarjoaa lukuisia psykologisia ja fysiologisia etuja, mukaan lukien:

• Psykologinen : Vähentynyt stressi, ahdistus ja masennus; parantaa keskittymiskykyä, muistia ja tunteiden hallintaa. (5)
• Fysiologinen : Matala verenpaine, parantunut verenkierto aivoissa, alentuneet kortisolitasot ja lisääntynyt neuroplastisuus. (6)

Neurogeneesi (7)

• Neurogeneesi on prosessi, jossa aivoissa syntyy uusia hermosoluja, erityisesti hippokampuksessa.
• Neurogeneesin säätely on monimutkainen ja dynaaminen prosessi, johon vaikuttavat useat tekijät, mukaan lukien genetiikka, epigenetiikka ja ympäristötekijät, kuten liikunta ja stressi
• Erityisesti aerobinen harjoittelu voi stimuloida neurogeneesiä vapauttamalla kasvutekijöitä
• Stressin ja kroonisen tulehduksen on osoitettu heikentävän neurogeneesiä

Ravitsemukselliset interventiot

Ajoittainen paasto ja metabolinen vaihto

Jaksottainen paasto ja ajoittainen metabolinen vaihto (IMS) edistävät neuroplastisuutta ja aivojen terveyttä vuorottelemalla metabolisen stressin jaksoja palautumisen kanssa. Tämä lähestymistapa parantaa synaptista plastisuutta, neurogeneesiä ja kognitiivista suorituskykyä samalla kun lisää aivojen vastustuskykyä vammoja ja sairauksia vastaan. (8-9)

Tärkeimmät ravintoaineet ja lisäravinteet

• Kurkuma ja kurkumiini : Tehosta BDNF:n tuotantoa, neuroplastisuutta ja suojaa muistihäiriöiltä​. (10)
• Omega-3-rasvahapot : välttämättömiä aivojen rakenteelle ja toiminnalle, erityisesti DHA, joka on elintärkeä aivokuorelle ja verkkokalvolle. (11)
• Mustikat : Paranna muistia ja kognitiivisia toimintoja lisäämällä NGF-tuotantoa. (12-13)
• Avokadot : Paranna hermosolujen luteiinitasoja, kognitiivisia toimintoja ja makulan terveyttä. (14)
• Extra Virgin Olive Oil (EVOO) : Tarjoaa hermostoa suojaavia, anti-inflammatorisia ja antioksidanttisia etuja. Se myös parantaa kognitiivisia toimintoja. (15-16)
• Ketonit: Ketoosi ja ketonit lisäävät mitokondrioiden biogeneesiä ja mitokondrioiden tilavuutta ja massaa (erityisesti aivoissa) (17-18)

Opi kaikkea ravinnosta ja aivoista Biohacker's Brain Nutrition Guide -oppaasta.

Lisäravinteet kognitiivisten ominaisuuksien parantamiseen

Tietyt lisäravinteet ovat osoittaneet lupaavia vaikutuksia työmuistiin ja yleiseen aivotoimintaan:

• Kreatiinimonohydraatti : Parantaa kognitiivisia toimintoja ja fyysistä suorituskykyä. (19-20)
• Kofeiini ja L-teaniini : Parantaa vireyttä ja vähentää kofeiinin hermostuneisuutta. (21)
• Panax Ginseng, L-tyrosiini ja fosfatidyyliseriini : Tukevat kognitiivisia toimintoja ja stressinsietokykyä. (22-24)

Aivoja parantavat tekniikat

Innovatiiviset laitteet ja tekniikat, kuten neurostimulaatio ( NeoRhythm ) ja fotobiomodulaatio (Vielight), tarjoavat mahdollisia etuja aivojen terveydelle moduloimalla aivoaaltoja ja tehostamalla solujen energiantuotantoa​. (25-26)

Musiikki ja kognitiivinen suorituskyky

Klassisen musiikin, erityisesti Mozartin ja Vivaldin kappaleiden kuuntelu on yhdistetty kognitiivisen suorituskyvyn ja emotionaalisen hyvinvoinnin lisääntymiseen. (27-28)

Neurotransmitterien tasapainottaminen

Välittäjäaineiden optimaalisten tasojen ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää aivojen toiminnalle. Lisäravinteet ja ravintoaineet, kuten koliini, fosfatidyyliseriini (katso edellä), magnesium ja omega-3-rasvahapot auttavat tasapainottamaan tärkeitä välittäjäaineita, kuten asetyylikoliinia, serotoniinia, dopamiinia ja GABA:ta. (29-31)

Suolen ja aivojen akseli

Suoliston terveys vaikuttaa merkittävästi aivojen toimintaan suoli-aivo-akselin kautta. Tekijät, kuten ruokavalio, ympäristömyrkyt ja ravinteiden puutteet, voivat vaikuttaa tähän suhteeseen, mikä johtaa "vuotaviin aivoihin" ja kognitiivisiin häiriöihin. (32)

Johtopäätös

Aivojen terveyden optimointi vaatii monitahoista lähestymistapaa, joka sisältää elämäntapojen muutoksia, ravitsemustoimenpiteitä ja kehittynyttä teknologiaa. Better Brain Webinaarin oivallukset korostavat aivojen toimintojen ymmärtämisen ja näyttöön perustuvien strategioiden toteuttamisen tärkeyttä kognitiivisen suorituskyvyn ja yleisen hyvinvoinnin parantamiseksi.

Tieteelliset viittaukset:

1. Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J., & Anderson, J. (2013). Vasemman ja oikeanpuoleisen aivohypoteesin arviointi lepotilan toiminnallisella liitettävyyden magneettikuvauksella. PLoS ONE, 8(8): e71275.
2. Li, J., Park, E., Zhong, L., & Chen, L. (2019). Homeostaattinen synaptinen plastisuus metaplastisuusmekanismina – molekyyli- ja soluperspektiivi. Current Opinion in Neurobiology, 54: 44–53.
3. Mendelsohn, AR ja Larrick, JW (2013). Uni helpottaa aineenvaihduntatuotteiden poistumista aivoista: glymfaattinen toiminta ikääntyessä ja hermostoa rappeuttavat sairaudet. Rejuvenation research , 16 (6), 518-523.
4. Hötting, K., & Röder, B. (2013). Fyysisen harjoittelun hyödylliset vaikutukset neuroplastisuuteen ja kognitioon. Neuroscience & Biobehavioral Reviews , 37 (9), 2243-2257.
5. Sedlmeier, P., et ai. (2012). Meditaation psykologiset vaikutukset: meta-analyysi. Psychol Bull, 138(6): 1139-71.
6. Pascoe, MC, Thompson, DR, Jenkins, ZM ja Ski, CF (2017). Mindfulness välittää stressin fysiologisia merkkiaineita: Systemaattinen katsaus ja meta-analyysi. Journal of psychiatric research, 95, 156-178.
7. Aimone, J. et ai. (2014). Aikuisten neurogeneesin säätely ja toiminta: geeneistä kognitioon. Physiological Reviews 94 (4): 991–1026.
8. Mattson, M., Moehl, K., Ghena, N., Schmaedick, M., & Cheng, A. (2018). Ajoittainen metabolinen vaihto, neuroplastisuus ja aivojen terveys. Nature Reviews Neuroscience, 19(2): 81–94.
9. Brocchi, A., Rebelos, E., Dardano, A., Mantuano, M. ja Daniele, G. (2022). Jaksottaisen paaston vaikutukset aivojen aineenvaihduntaan. Nutrients , 14 (6), 1275.
10. Bhat, A., Mahalakshmi, AM, Ray, B., Tuladhar, S., Hediyal, TA, Manthiannem, E., ... & Sakharkar, MK (2019). Kurkumiinin edut aivosairauksissa. BioFactors , 45 (5), 666-689.
11. Yurko-Mauro, K., Alexander, DD ja Van Elswyk, ME (2015). Dokosaheksaeenihappo ja aikuisten muisti: Systemaattinen katsaus ja meta-analyysi. PLoS ONE, 10(3): e0120391.
12. Kalt, W., McDonald, JE, Fillmore, SAE ja Tremblay, F. (2014). Mustikan vaikutukset tummaan näkemykseen ja palautumiseen valovalkaisun jälkeen: Placebo-kontrolloidut crossover-tutkimukset. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(46), 11180-11189.
13. Krikorian, R., et ai. (2010). Mustikkalisä parantaa muistia vanhemmilla aikuisilla. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(7), 3996–4000.
14. Johnson, E., et ai. (2015). Avokadon kulutus lisää hermosoluluteiinia ja parantaa kognitiivista toimintaa. FASEB Journal, 29 (liite 1): 32.8.
15. Tsolaki, M., Lazarou, E., Kozori, M., Petridou, N., Tabakis, I., Lazarou, I., ... & Magiatis, P. (2020). Satunnaistettu kliininen tutkimus kreikkalaisesta korkean fenolipitoisuuden varhaisesta sadonkorjuusta ekstraneitsytoliiviöljystä lievässä kognitiivisessa vajaatoiminnassa: MICOIL-pilottitutkimus. Journal of Alzheimer's Disease , 78 (2), 801-817.
16. Millman, JF, Okamoto, S., Teruya, T., Uema, T., Ikematsu, S., Shimabukuro, M., & Masuzaki, H. (2021). Ekstra-neitsytoliiviöljy ja suoli-aivo-akseli: Vaikutus suoliston mikrobiotaan, limakalvojen immuniteettiin sekä kardiometaboliseen ja kognitiiviseen terveyteen. Ravintoarvostelut , 79 (12), 1362-1374.
17. Hasan-Olive, MM, Lauritzen, KH, Ali, M., Rasmussen, LJ, Storm-Mathisen, J. ja Bergersen, LH (2019). Ketogeeninen ruokavalio parantaa mitokondrioiden biogeneesiä ja bioenergetiikkaa PGC1α-SIRT3-UCP2-akselin kautta. Neurochemical research , 44 , 22-37.
18. Kula, B., Antal, B., Weistuch, C., Gackière, F., Barre, A., Velado, V., ... & Smith, NA (2024). D-ꞵ-hydroksibutyraatti stabiloi hippokampuksen CA3-CA1-kiertoa akuutin insuliiniresistenssin aikana. PNAS nexus , pgae196.
19. Rae, C. & Digney, A. & McEwan, S. & Bates, T. (2003). Suun kautta otettava kreatiinimonohydraattilisä parantaa aivojen suorituskykyä: kaksoissokkoutettu, lumekontrolloitu, cross-over-tutkimus. Proceedings Biological Sciences 270 (1529): 2147–2150.
20. Machek, SB ja Bagley, JR (2018). Kreatiinimonohydraattilisä: huomioita urheilijoiden kognitiivisesta suorituskyvystä. Strength & Conditioning Journal , 40 (2), 82-93.
21. Giesbrecht, T. & Rycroft, J. & Rowson, M. & De Bruin, E. (2010). L-teaniinin ja kofeiinin yhdistelmä parantaa kognitiivista suorituskykyä ja lisää subjektiivista valppautta. Nutritional Neuroscience 13 (6): 283–290.
22. Neale, C. & Camfield, D. & Reay, J. & Stough, C. & Scholey, A. (2013). Kahden modafiniiliin verrattuna vertailtujen ravintoaineiden Ginseng ja Bacopa kognitiiviset vaikutukset: vaikutusten kokojen tarkastelu ja vertailu. British Journal of Clinical Pharmacology 75 (3): 728–737.
23. Thomas, J. & Lockwood, P. & Singh, A. & Deuster, P. (1999). Tyrosiini parantaa työmuistia moniajoympäristössä. Pharmacology Biochemistry and Behavior 64 (3): 495–500.
24. Glade, MJ ja Smith, K. (2015). Fosfatidyyliseriini ja ihmisen aivot. Nutrition , 31 (6), 781-786.
25. Salehpour, F., Mahmoudi, J., Kamari, F., Sadigh-Eteghad, S., Rasta, SH ja Hamblin, MR (2018). Aivojen fotobiomodulaatioterapia: narratiivinen katsaus. Molecular neurobiology , 55 , 6601-6636.
26. Begemann, MJ, Brand, BA, Ćurčić-Blake, B., Aleman, A. ja Sommer, IE (2020). Ei-invasiivisen aivojen stimulaation tehokkuus kognitiiviseen toimintaan aivohäiriöissä: meta-analyysi. Psychological medicine , 50 (15), 2465-2486.
27. Mammarella, N. & Fairfield, B. & Cornoldi, C. (2007). Parantaako musiikki terveiden iäkkäiden aikuisten kognitiivista suorituskykyä? Vivaldi-efekti. Aging Clinical and Experimental Research 19 (5): 394–399.
28. Jenkins, JS (2001). Mozart-efekti. Journal of the Royal Society of Medicine , 94 (4), 170–172.
29. Heinrichs, SC (2010). Ruokavalio ω‐3-rasvahappolisäys hermosolujen rakenteen ja toiminnan optimoimiseksi. Molekyyliravitsemus ja elintarviketutkimus , 54 (4), 447-456.
30. Blusztajn, JK, Slack, BE ja Mellott, TJ (2017). Ruokavalion koliinin neuroprotektiiviset vaikutukset. Nutrients , 9 (8), 815.
    
31. Kirkland, AE, Sarlo, GL ja Holton, KF (2018). Magnesiumin rooli neurologisissa häiriöissä. Nutrients , 10 (6), 730.
32. Morris, G., Fernandes, BS, Puri, BK, Walker, AJ, Carvalho, AF ja Berk, M. (2018). Vuotavat aivot neurologisissa ja psykiatrisissa häiriöissä: Ajurit ja seuraukset. Australian & New Zealand Journal of Psychiatry , 52 (10), 924-948.