Efficiënte dieetinterventies voor de gezondheid van de hersenen omvatten het weten welke functies en mechanismen worden aangetast en hoe dit te doen. In dit artikel behandelen we voorbeelden van verschillende neurologische mechanismen die kunnen worden verbeterd met voedsel en het veranderen van je dieet. Dit artikel is vrij lang maar zeer informatief. Geniet van het lezen!
Mechanisme #1: De functies van hersennetwerken worden verbeterd door dieet
De menselijke hersenen hebben meerdere netwerken die parallel en geïntegreerd werken om de waarneming van de wereld, emotionele reacties en gedachten te produceren. Sommige netwerken moduleren waarnemingen, zoals visie en gehoor, en andere zijn meer betrokken bij het beheersen van cognitieve functies zoals planning, motivatie en geheugen. Andere netwerken zijn actief tijdens emotionele reacties en sommige in sociale situaties. De hersennetwerken kunnen efficiënter worden gemaakt met dieet. Bijvoorbeeld, in één studie plaatsten onderzoekers muizen op een ketogeen dieet, dat bestaat uit het eten van hoge hoeveelheden gezonde vetten en lage hoeveelheden suikers en koolhydraten. Het dieet verbeterde de energiemetabolisme in de voorkant van de hersenen van de muis (de prefrontale cortex). Als gevolg hiervan waren muizen beter in staat om hun angst te beheersen en ruimtelijke problemen op te lossen.
Een voedingsstof die is aangetoond dat deze invloed heeft op de hersengebieden die belangrijk zijn voor het denken, is DHA (omega-3 vetzuur). Optimale DHA-inname kan beschermen tegen geheugenziekten en de stemming verbeteren, terwijl DHA-tekort kan leiden tot krimp van hersengebieden die belangrijk zijn voor geheugen en stressbestendigheid (bijv. hippocampus, hypothalamus en cortex).
Mechanisme #2: Dieet biedt bouwstenen voor energieproductie, neurotransmitters en “gelukkige hormonen”
Veel voedingsmiddelen (vooral eiwitrijke voedingsmiddelen) bevatten moleculen die cellen kunnen gebruiken om hersen-signaleringshormonen (d.w.z. neurotransmitters) te bouwen die nodig zijn voor optimale energieniveaus, goed geheugen, creativiteit en een gelukkige stemming. Deze hormonen omvatten dopamine (DA), acetylcholine (ACh), γ-aminoboterzuur (GABA), glutamaat en serotonine. Bouwstenen voor deze neurotransmitters worden aangetroffen in voedingsmiddelen zoals vlees, vis, eieren, fruit, eetbare planten, wortels en botanicals.
Bijvoorbeeld, het eten van voedingsmiddelen die rijk zijn aan foliumzuur (dat behoort tot de B-vitaminen) kan depressieve symptomen bij depressieve patiënten verminderen. Foliumzuur speelt een belangrijke rol bij de synthese van dopamine en serotonine – beide zijn vereist voor stemming, motivatie en energie. Serotonine is ook belangrijk voor slaap, en dopamine is belangrijk voor motorische bewegingen.
Mechanisme #3: Dieet ondersteunt de gezondheid van de hersenen via de darm-hersenas
Darm en neurotransmitters
Dieet heeft invloed op de toestand van de darmmicrobiota (de micro-organismen die in je darm leven). De darmmicrobiota moduleren de hormoonproductie in de darmen. Sommige van deze hormonen reizen via het bloed naar de hersenen, met een directe impact op de hersenen, terwijl andere de hersenen beïnvloeden door de activiteit van het zenuwstelsel te verhogen of te verlagen. De darm produceert enkele van de belangrijkste hormonen voor de werking van de hersenen. Bijvoorbeeld, ongeveer 90 % van de serotonine (belangrijk voor stemming, geheugen en slaap) wordt geproduceerd in het spijsverteringskanaal. Abnormale niveaus van serotonine zijn gekoppeld aan darmproblemen (zoals IBS, constipatie en krampen), stemmingsproblemen (hostiliteit, impulsiviteit, prikkelbaarheid), hersenmist en depressie.
Het is belangrijk om tryptofaan uit het dieet te halen om voldoende serotonine te maken. Tryptofaan is een aminozuur dat voorkomt in eiwitrijke voedingsmiddelen. In het lichaam wordt tryptofaan omgezet in 5-hydroxytryptofaan (5-HTP), dat wordt gebruikt om zowel serotonine als melatonine te maken. Tryptofaanrijke diëten kunnen de gezonde productie van serotonine in de darm ondersteunen en de slaap verbeteren, geheugen en tevredenheid. In tegenstelling tot serotonine, kan 5-HTP vrij naar de hersenen reizen (d.w.z. het kan de bloed-hersenbarrière oversteken), wat de serotonineproductie in de hersenen zelf verhoogt.
Voedingsmiddelen die de darmmicrobiota verbeteren, zoals probiotica en gefermenteerde voedingsmiddelen, kunnen de GABA-signaleringsactiviteit in het centrale zenuwstelsel verhogen. GABA is een neurotransmitter die belangrijk is voor kalmte, ontspanning en slaap. Volgens een studie uitgevoerd op muizen, kan het verbeteren van de darmmicrobiota angst verminderen en kalmte en concentratie verbeteren.
Darm en de Vagus zenuw
De darm en de hersenen hebben een wederzijds relatie. Deze link, bekend als de darm-hersenas, werkt via een lange zenuw die de vagus zenuw wordt genoemd. De vagus zenuw ontspringt uit de hersenstam en verbindt zich met specifieke receptoren op het oppervlak van de darm. De zenuwvezels van de vagus zenuw zijn de signaalweg van de darm naar de hersenen. De vagus zenuw verbindt de hersenen ook met vele andere inwendige organen, waaronder de longen, het hart, de lever en de nieren.
Signalen van de darm naar de hersenen maken het mogelijk om niveaus van verzadiging, behoefte aan voedselinname en de toestand van de stoelgang te beoordelen. Sommige van de darmhormonen die de activatie van de vagus zenuw veranderen zijn cholecystokinine (CCK, dat de galsecretie verhoogt), ghreline (stimuleert de eetlust) en leptine (remt de honger en geeft signalen over verzadiging). Ze voelen voedingsstoffen in de darm, geven de signalen door aan de hersenen en wijzigen de gevoelens en gedragingen die verband houden met honger, verzadiging en eten. De vagus zenuw heeft invloed op veel functies van de darm, zoals spijsvertering en opname van voedingsstoffen, opslag en mobilisatie.
Een slecht dieet kan leiden tot ontsteking in de darm en een zogenaamde vicieuze cirkel creëren (Lat. circulus vitiosus) tussen de gezondheid van de darm en de gezondheid van de hersenen. Bijvoorbeeld, wanneer ontsteking gaten creëert in het darmoppervlak tussen epitheelcellen, neemt de darmpermeabiliteit toe. Dit betekent dat sommige schadelijke stoffen uit de darmen in de bloedcirculatie kunnen komen. Dit is gebruikelijk bij aandoeningen zoals inflammatoire darmziekte (IBD), laaggradige ontsteking of coeliakie. Dit kan ook mentale stress, onevenwichtigheid van het zenuwstelsel en hersenmist veroorzaken.
Evenzo kan een verminderde hersenfunctie, stress of angst de functie van de vagus zenuw verzwakken en spijsverteringsproblemen veroorzaken. Het verzwakt de functie van het immuunsysteem en vermindert de bloedcirculatie in de darmen, wat op zijn beurt de groei van schadelijke schimmels en bacteriën in de darm verhoogt. Schadelijke bacteriën en schimmels beschadigen het oppervlaktweefsel van de darmen en verhogen de darmpermeabiliteit (dit staat ook bekend als een lekkende darm syndroom).
Door darmpermeabiliteit komen de boodschappersubstanties in de bloedcirculatie en de hersenen via de bloed-hersenbarrière. De ontsteking verhoogt ook de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière. Het resultaat is een chronische ontstekingsaandoening van de hersenen die de hersenfunctie aantast en angst en depressie kan veroorzaken.
Daarom wordt het zorgen voor de gezondheid van de darm fundamenteel belangrijk als het doel is om de hersenen te beschermen, de stemming in balans te houden en de focus en energie te hebben voor zinvol werk en sociale relaties.
Mechanisme #4: Dieet kan de grootte en vorm van de hersenen verbeteren (neuroplasticiteit en neurogenese)
Net zoals je gewicht en lichaamssamenstelling veranderen als reactie op je dieet, kan voedsel ook de structuur en functie van de hersenen beïnvloeden. Dit wordt aangedreven door een mechanisme dat neuroplasticiteit. Dit betekent dat het hersenweefsel zich flexibel kan hervormen: sommige gebieden kunnen krimpen en sommige kunnen vergroten en nieuwe signaalpaden kunnen worden gevormd. Inderdaad, dit is precies wat er gebeurt wanneer je nieuwe informatie leert of nieuwe herinneringen vormt.
Deze veranderingen in de hersenstructuur worden grotendeels aangedreven door levensstijl factoren zoals dieet, slaap, lichaamsbeweging en omgeving. Het type dieet, het tijdstip van eten en de samenstelling van het dieet kunnen de efficiëntie van de hersenen in het produceren van nieuwe neuronen veranderen, het vernieuwen van de oude en het opruimen van de beschadigde.
In één studie bestudeerden onderzoekers een groep muizen met beschadigde hersenen en tekorten in het folaatmetabolisme. Onderzoekers gaven sommige muizen B-vitaminen (inclusief vitamine B6, riboflavine en folaat) en een choline-supplement. Ze merkten op dat het herstel en de groei van de hersenen beter en sneller waren bij de muizen die extra folaat en choline via hun dieet kregen in vergelijking met de muizen die geen extra folaat of choline aten.
Dit toont het belang van deze voedingsstoffen voor hersenvernieuwing na een blessure. Het is ook opgemerkt dat omega-3 vetzuren [α-linoleenzuur (ALA), eicosapentaeenzuur (EPA) en docosahexaeenzuur (DHA)] de groei van zenuwcellen in de hippocampus bevorderen, een hersengebied dat belangrijk is voor geheugen, stemming en leren. Je kunt langketen omega-3 vetzuren (EPA & DHA) uit vis, viskuit en algen halen en kortketen omega-3 vetzuren (ALA) uit noten en chiazaad.
De Bloed-Hersenbarrière (BBB) en Voedseltransport naar de Hersenen
Minder dan 5 % van de medicijnen die je neemt, kan de hersenen binnendringen. Met andere woorden, je hersenen blokkeren meer dan 95 % van de ingenomen medicijnen. Dit aantal is opvallend hoog, gezien het feit dat veel ziekten momenteel alleen met medicijnen worden behandeld. Het spreekt ook tot de geweldige capaciteit van je hersenen om schadelijke stoffen te blokkeren. Er is een beschermende laag in de bloedvaten rond de hersenen, die de bloed-hersenbarrière (BBB) wordt genoemd. Het is gemaakt van dicht op elkaar gepakte cellen (endotheelcellen, pericyten en astrocyten) die voorkomen dat toxines en niet-herkende stoffen de hersenen binnendringen. De BBB bevindt zich in alle bloedvaten die de hersenen en het ruggenmerg omringen.
De BBB heeft twee intrigerende kwaliteiten. Ten eerste is het zeer dik. Ten tweede bevat het zogenaamde “poortwachterscellen” die zorgvuldige veiligheidscontroles uitvoeren voor moleculen die proberen erdoorheen te gaan. Aangezien de cellen van de bloed-hersenbarrière zo dicht op elkaar gepakt zijn, kunnen alleen zeer kleine moleculen door de barrière heen. Interessant is dat de poortwachterscellen de meerderheid van de door de mens gemaakte synthetische medicijnen lijken te blokkeren als niet-geïdentificeerde “verdachte” agenten. Dat is de reden waarom wetenschappers nog steeds worstelen om medicijnen te ontwikkelen die klein genoeg zouden zijn om de hersenen te bereiken. Dit maakt het moeilijk om hersenziekten zoals de ziekte van Alzheimer of de ziekte van Parkinson direct te behandelen. Het voordeel van zo'n efficiënte barrière is echter dat het ook de meerderheid van de schadelijke toxines blokkeert omdat het geen receptoren heeft die hun moleculaire structuur herkennen. Dit geweldige mechanisme beschermt de hersenen tegen pathogenen, virussen en andere schadelijke stoffen.
Hoe beïnvloedt voedsel de hersenen eigenlijk?
Poortwachterscellen hebben een speciaal geheugen voor alle belangrijke moleculen die helpen om de homeostase in de hersenen te behouden. Ze staan toegang toe tot de voedingsstoffen zoals glucose en ijzer die nodig zijn om een gezonde hersenfunctie, constante energieniveaus en een gebalanceerde emotionele toestand te behouden. Bijvoorbeeld, wanneer je een lepel honing eet, reist glucose naar de bloedvaten rond de hersenen, en de poortwachterscellen maken een veiligheidscontrole van het molecuul, herkennen het als glucose en verlenen toegang zodat het de hersenen kan binnendringen om energie te leveren. Ook moeten beschermende antioxidanten en vetten snel de hersenen binnendringen vanwege de hoge metabolische activiteit van de hersenen gedurende de dag.
Wetenschappers werken hard aan het ontwikkelen van methoden die therapeutische medicijnen en nutraceuticals helpen om de bloed-hersenbarrière te passeren om hersenziekten zoals de ziekte van Alzheimer, traumatisch hersenletsel of beroerte te behandelen. Soms worden medicijnen verpakt in nanodeeltjes die voedingsstoffen nabootsen – deze fungeren als “Trojaanse paarden”, die de hersenen misleiden om te denken dat ze voedingsstoffen binnenlaten in plaats van het medicijn.
Drie belangrijke transportmechanismen die voedingsstoffen in de hersenen afleveren:
- Carrier-gemedieerd transport selectief levert kleine moleculen zoals suikers, aminozuren, vitamines en sporenelementen
- Receptor-gemedieerd transport levert grote biomoleculen, lipoproteïnen, peptide- en proteïnehormonen (zoals ijzer, leptine, ghreline en insuline)
- Passief diffusie mechanismeverplaatst vetoplosbare verbindingen, water en sommige gassen naar de hersenen over het celmembraan (zoals alcohol, nicotine en cafeïne)
Voedingsstoffen die de bloed-hersenbarrière oversteken:
- Glucose – levert energie voor de hersenen
- Ketonen – leveren energie voor de hersenen
- Vetzuren (zoals omega-3 en omega-6) – versterken synapsen en neuronale groei
- Aminozuren – helpen bij de productie van neurotransmitters
- Antioxidanten en vitamines – helpen de hersenen te beschermen tegen ongewenste afvalproducten
- Sporenelementen (zoals zink, koper, magnesium en ijzer) via metaaliontransporters – functioneren als cofactoren die de activatie van andere enzymen vergemakkelijken
Verschillende soorten hersenvoedselcategorieën
#1: Neuroprotectieve kruiden en voedingsmiddelen
Neuroprotectieve voedingsmiddelen omvatten antioxidanten en andere nuttige moleculen die de hersencellen beschermen tegen schade en dood (d.w.z. ze vertragen neurodegeneratie). Deze voedingsmiddelen worden onderzocht in de context van de ziekte van Alzheimer, beroerte en traumatisch hersenletsel (TBI) omdat ze de neuronale afname kunnen vertragen en helpen bij het groeien van nieuwe hersencellen. Om dit te doen, kunnen neuroprotectieve voedingsmiddelen neurotransmitterreceptoren activeren, neurotransmitters opbouwen en de enzymatische neuronale activiteit veranderen. Ze zijn rijk aan antioxidanten en beschermen de hersencellen tegen oxidatieve stress door enkele van de negatieve effecten veroorzaakt door vrije radicalen te keren.
Sommige neuroprotectieve voedingsmiddelen voorkomen ook toxiciteit veroorzaakt door overmatige glutamaat in de hersenen. Glutamaat is een belangrijke neurotransmitter die een belangrijke rol speelt bij de vorming van geheugen en het activeren van hersencellen. Echter, abnormaal hoge concentraties van glutamaat overprikkelen zenuwcellen, wat kan leiden tot de dood van hersencellen. Dit wordt waargenomen in de ziekte van Huntington, bijvoorbeeld.
Neuroprotectieve voedingsmiddelen omvatten:
- Panax ginseng
- Scutellaria baicalensis (huángqín)
- Kurkumawortel (en curcumine)
- Rode druivensap (resveratrol en andere fenolische verbindingen)
- Bosbessen en andere sterk gekleurde bessen
- Omega-3 vetzuren
- Groene thee
- Koffie
#2: Nootropica
Nootropica zijn verbindingen die de cognitieve verwerking, het denken en de mentale helderheid kunnen verbeteren terwijl ze ook de hersenen beschermen. Deze worden soms "slimme medicijnen" of "cognitieve verbetermiddelen" genoemd omdat ze de prestaties in cognitieve tests zoals geheugentests, reactietijdtests en tests van volgehouden aandacht (d.w.z. focus en concentratie) kunnen verbeteren.
Voorbeelden van nootropica:
- Koffie
- L-theanine
- Acetyl-L-carnitine
- Citicoline
- DHA
- Brahmi
- Rhodiola rosea
- Creatine
Een grondigere beoordeling en samenvatting van nootropica is te vinden in het aanstaande boek Biohacker's Brain Nutrition.
#3: Antidepressieve voedingsmiddelen
Antidepressieve voedingsmiddelen kunnen de stemming verbeteren en depressie verminderen door de hormonale functie, de balans van neurotransmitters en de energiemetabolisme in het lichaam te verbeteren. Ze zijn rijk aan vitamines en mineralen zoals foliumzuur, ijzer, omega-3 vetzuren, magnesium, kalium, selenium, thiamine, vitamine A, vitamine B6, vitamine B12, vitamine C en zink.
Voorbeelden van antidepressieve voedingsmiddelen:
- Oesters
- Mosselen
- Biologische vleesproducten
- Groene bladgroenten (zoals waterkers, snijbiet, donkere sla, spinazie, enz.)
- Verse kruiden
- Paprika's
- Kruisbloemige groenten
///
Wil je je cognitieve gezondheid ondersteunen met onze exclusieve supplementen? Bekijk onze beste keuzes hieronder!- Elsavie exclusieve vezelmix met magnesium en guarana
- Not Your Average Coffee met ashwagandha
- Leeuwenmanenpoeder
Leer meer, koop: Biohacker's Brain Nutrition Guide.