एक कम कार्ब आहार मस्तिष्क में उम्र बढ़ने के प्रभावों को रोक सकता है या उलट सकता है, शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट किया।
नए अध्ययन से यह भी पता चलता है कि उम्र बढ़ने से जुड़े न्यूरोबायोलॉजिकल परिवर्तन किसी व्यक्ति के 40 के दशक के उत्तरार्ध में स्पष्ट हैं।
यह समझने के लिए कि आहार मस्तिष्क की उम्र बढ़ने को कैसे प्रभावित करता है, शोध टीम ने उस अवधि पर ध्यान दिया, जब रोकथाम सबसे प्रभावी हो सकती है। अध्ययन में, वे बताते हैं कि मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच कार्यात्मक संचार उम्र के साथ अस्थिर हो जाता है, आमतौर पर 40 के दशक के अंत में। अध्ययन से यह भी पता चलता है कि अस्थिरता खराब संज्ञान से संबंधित है और इंसुलिन प्रतिरोध के साथ तेज होती है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि विभिन्न ईंधन स्रोतों की खपत मस्तिष्क की उम्र बढ़ने के लिए इस बायोमार्कर को मज़बूती से संशोधित कर सकती है। ग्लूकोज मस्तिष्क नेटवर्क की स्थिरता को कम करता है। केटोन्स स्थिरता बढ़ाते हैं।
शोधकर्ताओं ने दोनों प्रभावों को कुल आहार में बदलने के साथ-साथ ईंधन-विशिष्ट कैलोरी-युक्त पूरक पीने के बाद इस प्रभाव को दोहराया।
"हम इन प्रयोगों के साथ क्या पाया, दोनों बुरी और अच्छी खबरें शामिल हैं," प्रमुख लेखक लिलियन आर मुजिका-पारोदी कहते हैं, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग में एक प्रोफेसर हैं, जो कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग और एप्लाइड साइंसेज और पुनर्जागरण स्कूल ऑफ मेडिसिन में संयुक्त नियुक्तियों के साथ स्टोनी में हैं। ब्रुक विश्वविद्यालय, और भौतिक और मात्रात्मक जीवविज्ञान के लिए लॉफ़र सेंटर में एक संकाय सदस्य।
“बुरी खबर यह है कि हम मस्तिष्क की उम्र बढ़ने के पहले लक्षणों को देखते हैं जो पहले सोचा था। हालांकि, अच्छी खबर यह है कि हम आहार के साथ इन प्रभावों को रोकने या रिवर्स करने में सक्षम हो सकते हैं, न्यूरॉन्स के लिए ईंधन के रूप में केटोन्स के लिए ग्लूकोज का आदान-प्रदान करके हाइपोमेटाबोलिज्म के अतिक्रमण के प्रभाव को कम कर सकते हैं। "
मस्तिष्क के न्यूरोइमेजिंग का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने पाया कि इसके बीच का संचार जल्दी टूट जाता है मस्तिष्क क्षेत्र ("नेटवर्क स्थिरता")।
मुजिका-पारोड़ी कहती हैं, "हम सोचते हैं कि जैसे-जैसे लोग बड़े होते जाते हैं, उनके दिमाग में ग्लूकोज को कमज़ोर करने की क्षमता कुशलता से खोने लगती है, जिससे न्यूरॉन्स धीरे-धीरे भूखे रहने लगते हैं और मस्तिष्क के नेटवर्क ख़राब हो जाते हैं।"
"इस प्रकार, हमने परीक्षण किया कि क्या केटोन्स के रूप में मस्तिष्क को अधिक कुशल ईंधन स्रोत दिया गया है, या तो कम कार्ब आहार का पालन करके या कीटोन की खुराक पीकर, मस्तिष्क को अधिक ऊर्जा प्रदान कर सकता है। युवा व्यक्तियों में भी, इसने ऊर्जा को मस्तिष्क नेटवर्क को और अधिक स्थिर किया। ”
शोधकर्ताओं ने उम्र बढ़ने के लिए दो बड़े पैमाने पर मस्तिष्क न्यूरोइमेजिंग (fMRI) डेटासेट का उपयोग करके लगभग 1,000 व्यक्तियों, 18 से 88 वर्ष की उम्र तक मस्तिष्क नेटवर्क स्थिरता की स्थापना की। उन्होंने पाया कि अस्थिरता मस्तिष्क नेटवर्क बिगड़ा अनुभूति के साथ जुड़ा हुआ था और टाइप 2 मधुमेह के साथ त्वरित, एक बीमारी जो ग्लूकोज को प्रभावी ढंग से चयापचय करने के लिए न्यूरॉन्स की क्षमता को अवरुद्ध करती है।
ऊर्जा की उपलब्धता के लिए विशिष्ट तंत्र के रूप में पहचान करने के लिए, शोधकर्ताओं ने लगातार उम्र कायम रखी और fMRI के साथ 42 वर्ष से कम आयु के अतिरिक्त 50 वयस्कों को स्कैन किया। इससे उन्हें प्रत्येक व्यक्ति के मस्तिष्क पर ग्लूकोज और कीटोन्स के प्रभाव का प्रत्यक्ष रूप से निरीक्षण करने की अनुमति मिली।
शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क की प्रतिक्रिया का परीक्षण किया आहार दो तरीके से। पहले समग्र था, प्रतिभागियों के एक सप्ताह के बाद मस्तिष्क नेटवर्क की स्थिरता की तुलना मानक (अप्रतिबंधित) बनाम कम कार्ब (उदाहरण के लिए: सलाद के साथ मांस या मछली, लेकिन कोई चीनी, अनाज, चावल, स्टार्चयुक्त सब्जियां) आहार पर एक सप्ताह नहीं बिताया।
एक मानक आहार में, प्राथमिक ईंधन उपापचय ग्लूकोज होता है, जबकि कम कार्ब आहार में, प्राथमिक ईंधन उपापचय कीटोन होता है। हालांकि, शोधकर्ताओं द्वारा देखे गए प्रभावों को चलाने वाले आहारों के बीच अन्य अंतर हो सकते हैं। इसलिए, डायट के बीच महत्वपूर्ण अंतर के रूप में ग्लूकोज बनाम केटोन्स को अलग करने के लिए, उन्होंने एक दिन पहले ग्लूकोज की एक छोटी खुराक पीने से पहले और बाद में प्रतिभागियों के एक स्वतंत्र सेट को स्कैन किया, और दूसरे पर केटोन्स, जहां शोधकर्ताओं ने व्यक्तिगत रूप से वजन-घटाया था और कैलोरी दो ईंधन से मेल खाता है। परिणामों ने दोहराया, यह दिखाते हुए कि शोधकर्ता आहार के प्रकारों के बीच अंतर को मस्तिष्क में प्रदान करने वाले ईंधन के प्रकार को दिखा सकते हैं।
अध्ययन से यह भी पता चलता है कि मस्तिष्क की उम्र बढ़ने का प्रभाव 47 वर्ष की आयु में उभरा, 60 वर्ष की आयु में सबसे तेजी से अध: पतन हुआ। 50 वर्ष से कम आयु के युवा वयस्कों में भी, आहार ketosis (क्या आहार परिवर्तन के एक सप्ताह बाद या केटोन्स पीने के 30 मिनट बाद हासिल किया गया) समग्र मस्तिष्क गतिविधि और स्थिर कार्यात्मक नेटवर्क में वृद्धि हुई।
शोधकर्ताओं का कहना है कि केटोन्स ग्लूकोज की तुलना में कोशिकाओं को अधिक ऊर्जा प्रदान करते हैं, यहां तक कि कैलोरी से मेल खाने वाले ईंधन के साथ भी, यह समझा सकता है। अनुसंधान ने पहले यह दिखाया है कि यह दिल को लाभ पहुंचाता है, लेकिन प्रयोगों का वर्तमान सेट मस्तिष्क में समान प्रभाव के लिए पहला सबूत प्रदान करता है।
"यह प्रभाव मायने रखता है क्योंकि मस्तिष्क की उम्र बढ़ने और विशेष रूप से मनोभ्रंश, 'हाइपोमेटाबोलिज्म' से जुड़े हैं, जिसमें न्यूरॉन्स धीरे-धीरे ग्लूकोज को ईंधन के रूप में प्रभावी रूप से उपयोग करने की क्षमता खो देते हैं। इसलिए, अगर हम एक अलग ईंधन का उपयोग करके मस्तिष्क को उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा बढ़ा सकते हैं, तो आशा है कि हम मस्तिष्क को अधिक युवा कामकाज के लिए पुनर्स्थापित कर सकते हैं, ”मुजिका-पारोड़ी कहते हैं।
अनुसंधान में प्रकट होता है PNAS.
रिसर्च के लिए फंडिंग नेशनल साइंस फाउंडेशन और डब्लूएम कीक फाउंडेशन से हुई। अतिरिक्त शोधकर्ता मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल में बायोमेडिकल इमेजिंग के लिए एथिनौला ए। मार्टिनोस सेंटर और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल, चिल्ड्रन नेशनल, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ और ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के अतिरिक्त शोधकर्ता हैं।
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