Aivojen terveyden maksimointi: Neuroplastisuus, ravitsemus ja innovatiiviset strategiat kognitiiviseen parantamiseen.

Ihmisen aivot ovat monimutkainen ja dynaaminen elin, joka on kognitiivisten toimintojemme, tunteidemme ja yleisen hyvinvointimme ydin. Sen mekanismien ja aivoterveyden optimointitapojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää elämänlaadun ja pitkäikäisyyden parantamisen kannalta. Better Brain -webinaari tarjoaa syvällistä tietoa aivotoiminnoista, neuroplastisuudesta ja käytännön strategioista kognitiivisen suorituskyvyn parantamiseksi. Tässä artikkelissa kootaan yhteen webinaarin keskeiset kohdat ja annetaan kattava yleiskatsaus aivojen terveydestä tieteellisten viitteiden tukemana.

Hanki webinaari täältä.

Aivojen tärkeimmät alueet ja niiden toiminnot

Aivojen monimutkaisuus näkyy niiden eri alueiden erilaisissa tehtävissä:

• Limbinen järjestelmä: Keskeinen osa tunteiden säätelyä, muistia ja reaktioita, kuten pelkoa, taistelua ja pakenemista.
• Prefrontaalinen aivokuori: Osallistuu limbisen järjestelmän hallintaan, tilanteiden arviointiin, kokemuksista oppimiseen ja lyhytkestoisen muistin säätelyyn.

Vasemmat vs. oikeat aivot?

Joku on saattanut kuulla olevansa joko vasemman tai oikean aivopuoliskon hallitseva henkilö. Tämä luokittelu pitää jossain määrin paikkansa, mutta asia on monimutkaisempi. 

Aivojen lateralisaatio (vasemmat vs. oikeat aivot). on pikemminkin paikallinen kuin koko aivojen ominaisuus. Toisin sanoen, kun kiinnostava yhteys on voimakkaasti lateralisoitunut, muiden aivoyhteyksien lateralisoitumisaste 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). An Evaluation of the Left-Brain vs. Right-Brain Hypothesis with Resting State Functional Connectivity Magnetic Resonance Imaging. PLoS ONE. 8(8): e71275.

Neuroplastisuus: Aivojen sopeutumiskyky

Neuroplastisuus on aivojen kyky järjestää itseään uudelleen muodostamalla uusia hermoyhteyksiä. Se käsittää:(2)

1. Aikuisten vs. kehitysplastisuus: Erottelee aikuisten jatkuvan sopeutumiskyvyn kehityksen aikana tapahtuvista nopeista muutoksista.
2. Rakenteellinen vs. toiminnallinen plastisuus: Rakenteelliset muutokset tarkoittavat muutoksia aivojen fyysisessä rakenteessa, kun taas toiminnalliset muutokset viittaavat hermoratojen uudelleenjärjestelyyn.
3. Synaptinen plastisuus: Sisältää Hebbiläisen plastisuuden (pitkäaikainen potentiaatio ja depressio) ja homeostaattisen synaptisen plastisuuden, jotka tasapainottavat aivojen yleistä toimintaa.

Lue lisää neuroplastisuudesta täältä.

Unen ja liikunnan merkitys aivojen terveydelle

Uni

Syvä uni on ratkaisevan tärkeää aivojen terveyden kannalta. Se helpottaa aineenvaihdunnan sivutuotteiden poistumista glymfaattisen järjestelmän kautta. Tyypillinen unijakso kestää noin 90 minuuttia.(3)

Liikunta

Säännöllinen liikunta parantaa aivojen toimintaa seuraavasti:(4)

• Stimuloimalla neurogeneesiä erityisesti hippokampuksessa.
• Vapauttamalla kasvutekijöitä, jotka tukevat hermoston terveyttä ja plastisuutta.

Meditaatio ja aivojen terveys

Meditaatio tarjoaa lukuisia psykologisia ja fysiologisia hyötyjä, mm:

• Psykologinen: Stressin, ahdistuksen ja masennuksen väheneminen; keskittymiskyvyn, muistin ja tunteiden hallinnan paraneminen.(5)
• Fysiologiset: Alhaisempi verenpaine, parantunut verenkierto aivoihin, alentunut kortisolitaso ja lisääntynyt neuroplastisuus.(6)

Neurogeneesi(7)

• Neurogeneesi on prosessi, jossa aivoihin, erityisesti hippokampukseen, syntyy uusia hermosoluja.
• Neurogeneesin säätely on monimutkainen ja dynaaminen prosessi, johon vaikuttavat monet tekijät, kuten genetiikka, epigenetiikka ja ympäristötekijät, kuten liikunta ja stressi.
• Erityisesti, aerobinen liikunta voi stimuloida neurogeneesiä vapauttamalla kasvutekijöitä -
• Stressi ja krooninen tulehdus on osoitettu heikentävän neurogeneesiä

Ravitsemukselliset interventiot

Ajoittainen paasto ja aineenvaihdunnan vaihtaminen

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

Tärkeimmät ravintoaineet ja lisäravinteet

• Kurkuma ja kurkumiini: Tehostavat BDNF-tuotantoa, neuroplastisuutta ja suojaavat muistihäiriöiltä.(10)
• Omega-3-rasvahapot: Välttämättömiä aivojen rakenteelle ja toiminnalle, erityisesti DHA, joka on elintärkeä aivokuorelle ja verkkokalvolle.(11)
• Mustikat: Parantavat muistia ja kognitiivisia toimintoja lisäämällä NGF:n tuotantoa.(12-13)
• Avokadot: Parantaa hermoston luteiinitasoja, kognitiivisia toimintoja ja makulan terveyttä.(14)
• Ekstra-neitsytoliiviöljy (EVOO): Tarjoaa neuroprotektiivisia, anti-inflammatorisia ja antioksidatiivisia etuja. Se parantaa myös kognitiivisia toimintoja.(15-16)
• Ketonit: Ketoosi ja ketonit lisäävät mitokondrioiden biogeneesiä ja mitokondrioiden määrää ja massaa (erityisesti aivoissa).(17-18)

Lue kaikki ravitsemuksesta ja aivoista biohakkerin Aivojen ravitsemusoppaasta.

Lisäravinteet kognitiivisten kykyjen 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 vireystilaa ja vähentää kofeiinin hermostuttavia vaikutuksia.(21)
• Panax Ginseng, L-tyrosiini ja fosfatidyyliseriini.: Tukevat kognitiivisia toimintoja ja stressinsietokykyä.(22-24)

Aivoja parantavat teknologiat

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

Musiikki ja kognitiivinen suorituskyky

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

Neurotransmitterien tasapainottaminen

Neurotransmitterien optimaalisen tason ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää aivojen toiminnan kannalta. Lisäravinteet ja ravintoaineet, kuten koliini, fosfatidyyliseriini (ks. edellä), magnesium ja omega-3-rasvahapot, auttavat tasapainottamaan keskeisiä välittäjäaineita, kuten asetyylikoliinia, serotoniinia, dopamiinia ja GABA:ta.(29-31)

Suolisto-aivoakseli

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

Johtopäätös

Aivojen terveyden optimointi edellyttää monipuolista lähestymistapaa, johon kuuluu elämäntapamuutoksia, ravitsemuksellisia toimenpiteitä ja kehittynyttä teknologiaa. Tutkimuksessa saadut oivallukset Better Brain -webinaari korostavat aivotoimintojen ymmärtämisen ja näyttöön perustuvien strategioiden toteuttamisen merkitystä kognitiivisen suorituskyvyn ja yleisen hyvinvoinnin parantamiseksi.

Tieteelliset viitteet:

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. PLoS ONE, 8(8): e71275.
2. Li, J., Park, E., Zhong, L., & Chen, L. (2019). Homeostaattinen synaptinen plastisuus metaplastisena mekanismina - molekyyli- ja solunäkökulma. Current Opinion in Neurobiology, 54: 44-53.
3. Mendelsohn, A. R., & Larrick, J. W. (2013). Uni helpottaa aineenvaihduntatuotteiden puhdistumista aivoista: glymfaattinen toiminta ikääntymisessä ja neurodegeneratiivisissa sairauksissa. Rejuvenation research, 16(6), 518-523.
4. Hötting, K., & Röder, B. (2013). Liikunnan suotuisat vaikutukset neuroplastisuuteen ja kognitioon. Neuroscience & Biobehavioral Reviews., 37(9), 2243-2257.
5. Sedlmeier, P., et al. (2012). Meditaation psykologiset vaikutukset: meta-analyysi. Psychol Bull, 138(6): 1139-71.
6. Pascoe, M. C., Thompson, D. R., Jenkins, Z. M., & Ski, C. F. (2017). Mindfulness välittää stressin fysiologisia merkkiaineita: Systemaattinen katsaus ja meta-analyysi. Journal of psychiatric research, 95, 156-178.
7. Aimone, J. et al. (2014). Aikuisten neurogeneesin säätely ja toiminta: geeneistä kognitioon. Fysiological Reviews 94 (4): 991–1026.
8. Mattson, M., Moehl, K., Ghena, N., Schmaedick, M., & Cheng, A. (2018). Ajoittainen metabolinen vaihtelu, neuroplastisuus ja aivojen terveys. Nature Reviews Neuroscience, 19(2): 81-94.
9. Brocchi, A., Rebelos, E., Dardano, A., Mantuano, M., & Daniele, G. (2022). Ajoittaisen paaston vaikutukset aivojen aineenvaihduntaan. Nutrients, 14(6), 1275.
10. Bhat, A., Mahalakshmi, A. M., Ray, B., Tuladhar, S., Hediyal, T. A., Manthiannem, E., ... & Sakharkar, M. K. (2019). Kurkumiinin hyödyt aivosairauksissa. BioFactors, 45(5), 666-689.
11. Yurko-Mauro, K., Alexander, D. D., & Van Elswyk, M. E. (2015). Dokosaheksaeenihappo ja aikuisten muisti: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS ONE, 10(3): e0120391.
12. Kalt, W., McDonald, J. E., Fillmore, S. A. E., & Tremblay, F. (2014). Mustikan vaikutukset pimeänäköön ja toipumiseen valonhäivytyksen jälkeen: Plasebo-ohjatut ristikkäistutkimukset. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(46), 11180-11189.
13. Krikorian, R., et al. (2010). Blueberry Supplementation Improves Memory in Older Adults. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(7), 3996-4000.
14. Johnson, E., et al. (2015). Avokadon nauttiminen lisää neuraalista luteiinia ja parantaa kognitiivisia toimintoja. FASEB Journal, 29 (Suppl. 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 omaavasta varhaiskorjatusta ekstra-neitsytoliiviöljystä lievässä kognitiivisessa heikentymisessä: MICOIL-pilottitutkimus. 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). Ekstra-neitsytoliiviöljy ja suolisto-aivoakseli: Vaikutus suolistomikrobistoon, limakalvojen immuniteettiin sekä kardiometaboliseen ja kognitiiviseen terveyteen. 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). Ketogeeninen ruokavalio parantaa mitokondrioiden biogeneesiä ja bioenergetiikkaa PGC1α-SIRT3-UCP2-akselin kautta. Neurokemiallinen tutkimus, 44, 22-37.
18. Kula, B., Antal, B., Weistuch, C., Gackière, F., Barre, A., Velado, V., ... & Smith, N. A. (2024). D-ꞵ-hydroksibutyraatti vakauttaa hippokampuksen CA3-CA1-piiriä akuutin insuliiniresistenssin aikana. PNAS-verkkosivusto, pgae196.
19. Rae, C. & Digney, A. & McEwan, S. & Bates, T. (2003). Suun kautta annettava kreatiinimonohydraattilisä parantaa aivojen suorituskykyä: kaksoissokkoutettu, lumekontrolloitu, ristiintaulukoitu tutkimus. Proceedings Biological Sciences 270 (1529): 2147–2150.
20. Machek, S. B., & Bagley, J. R. (2018). Kreatiinimonohydraattilisäys: huomioita urheilijoiden kognitiiviseen suorituskykyyn. 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 vireystilaa. Nutritional Neuroscience 13 (6): 283–290.
22. Neale, C. & Camfield, D. & Reay, J. & Stough, C. & Scholey, A. (2013). Kahden ravintovalmisteen, ginsengin ja bakopan, kognitiiviset vaikutukset verrattuna modafiniiliin: katsaus ja vaikutuskokojen vertailu. British Journal of Clinical Pharmacology 75 (3): 728–737.
23. Thomas, J. & Lockwood, P. & Singh, A. & Deuster, P. (1999). Tyrosiini parantaa työmuistia multitasking-ympäristössä. Farmakologia, biokemia ja käyttäytyminen. 64 (3): 495–500.
24. Glade, M. J., & Smith, K. (2015). Fosfatidyyliseriini ja ihmisen aivot. Nutrition, 31(6), 781-786.
25. Salehpour, F., Mahmoudi, J., Kamari, F., Sadigh-Eteghad, S., Rasta, S. H., & Hamblin, M. R. (2018). Aivojen fotobiomodulaatiohoito: kertova katsaus. Molekulaarinen neurobiologia, 55, 6601-6636.
26. Begemann, M. J., Brand, B. A., Ćurčić-Blake, B., Aleman, A., & Sommer, I. E. (2020). Ei-invasiivisen aivostimulaation tehokkuus kognitiiviseen toimintaan aivosairauksissa: meta-analyysi. Psykologinen lääketiede, 50(15), 2465-2486.
27. Mammarella, N. & Fairfield, B. & Cornoldi, C. (2007). Parantaako musiikki kognitiivista suorituskykyä terveillä iäkkäillä aikuisilla? Vivaldi-ilmiö. Aging Clinical and Experimental Research 19 (5): 394-399.
28. Jenkins, J. S. (2001). Mozart-ilmiö. Journal of the Royal Society of Medicine, 94(4), 170–172.
29. Heinrichs, S. C. (2010). Ruokavalion ω-3-rasvahappojen lisäys hermosolujen rakenteen ja toiminnan optimoimiseksi. Molecular nutrition & food research, 54(4), 447-456.
30. Blusztajn, J. K., Slack, B. E., & Mellott, T. J. (2017). Ruokavalion koliinin neuroprotektiiviset vaikutukset. Nutrients, 9(8), 815.
    
31. Kirkland, A. E., Sarlo, G. L., & Holton, K. F. (2018). Magnesiumin rooli neurologisissa häiriöissä. Nutrients, 10(6), 730.
32. Morris, G., Fernandes, B. S., Puri, B. K., Walker, A. J., Carvalho, A. F., & Berk, M. (2018). Vuotavat aivot neurologisissa ja psykiatrisissa häiriöissä: Drivers and consequences. Australian & New Zealand Journal of Psychiatry, 52(10), 924-948.