„Колан и памет“: Как диетата и коремните мазнини пренастройват мозъка до 70-годишна възраст

Стареенето на мозъка започва много преди клинично забележимите нарушения на паметта и вниманието. Хипокампусът, ключово място за формиране на епизодична памет, и проводната мрежа на бялото вещество, която улеснява ефективния обмен на информация между кортикалните и подкорковите области, се считат за най-уязвими към свързаните с възрастта и метаболитни ефекти. Микроструктурните промени в трактовете на бялото вещество (напр. намалена FA и повишена MD/RD, измерени чрез дифузионно-тензорна магнитно-резонансна томография) са свързани с увреждане на съдовете, възпаление, демиелинизация и нарушена аксонална цялост. fMRI в състояние на покой отразява „кохерентността“ на участието на хипокампуса в мрежите на разпределената памет и визуално-асоциативните вериги.

Смята се, че факторите на начина на живот в средната възраст определят траекторията на когнитивното стареене. Два от тях, качеството на храненето и абдоминалното затлъстяване, са биологично правдоподобни да повлияят на мозъка по различни начини:

• Диетите, богати на зеленчуци, плодове, пълнозърнести храни, риба, ядки и ограничени на захари, трансмазнини и преработени меса, са свързани с по-добри сърдечно-съдови и метаболитни профили, по-малко хронично възпаление и оксидативен стрес. Тези системни ефекти потенциално подпомагат перфузията, метаболизма и невропластичността, което може да се отрази върху целостта на белите мозъчни пътища и функционалната интеграция на хипокампуса. Индексът AHEI-2010, валидирана интегрална мярка за такова „качество на диетата“, се използва широко в епидемиологията.
• Абдоминалното затлъстяване, оценено чрез съотношението талия-ханш (WHR) или съотношението височина-височина (WHtR), отразява излишната висцерална мазнина по-добре от ИТМ. Висцералната мастна тъкан е метаболитно активна: тя повишава инсулиновата резистентност, дислипидемията, провъзпалителните каскади и ендотелната дисфункция. Тези механизми са свързани с увреждане на микроциркулатора, хиперинтензитет на белия мозък и деградация на микроструктурата на мозъчния канал, което от своя страна нарушава работната памет и изпълнителните функции.

Въпреки нарастващия брой трудове, литературата има няколко пропуски:

1. Има малко надлъжни проучвания, които многократно са измервали диетата и антропометрията в средна възраст и след това са ги корелирали с мултимодални мозъчни измервания (DTI и fMRI в състояние на покой) и когнитивни тестове в напреднала възраст;
2. Траекториите на промяната (подобрение/влошаване на диетата, динамика на WHR) рядко се оценяват, въпреки че може би са най-информативни; (3) няма достатъчно доказателства за това дали индексите на бялото вещество действат като медиатори, свързващи метаболитните рискови фактори с когнитивните резултати.

Кохортата Whitehall II, дългосрочно лонгитудинално проучване в Обединеното кралство, първоначално набрано от служители на държавната служба, предоставя уникална възможност за запълване на тези празнини: многократни измервания на диетата (чрез AHEI-2010) и WHR през десетилетия на средна възраст, последвани от ЯМР (DTI и fMRI в състояние на покой) и стандартизирани когнитивни тестове около 70-годишна възраст. Това позволява:

1. да се провери дали хранителният прием и подобренията в качеството в средната възраст са свързани с по-кохерентна свързаност на хипокампуса и по-здрава микроструктура на бялото вещество в напреднала възраст;
2. да се оцени дали по-високият WHR в средната възраст е свързан с дифузни промени в белия тракт и по-лоши когнитивни резултати;
3. да се тества хипотезата, че бялото вещество частично медиира връзката между абдоминалното затлъстяване и когнитивната функция.

По този начин, изследването се основава на концепцията за „интервенционен прозорец“ от 45–70 години, когато модифицируеми фактори – хранене и разпределение на мазнините – могат да програмират структурната и функционалната архитектура на мозъка и, като следствие, дългосрочната когнитивна траектория.

В лонгитудиналния проект Whitehall II във Великобритания, хората, които са се хранили по-добре в средна възраст, са имали по-кохерентен хипокампус (центърът на паметта в мозъка) и по-здрави участъци от бялото вещество на 70-годишна възраст. А тези, които са имали по-високо съотношение талия-ханш (WHR) в средна възраст – мярка за коремни мазнини – по-късно са показали по-лоша работна памет и изпълнителни функции. Част от този ефект се дължи на промени в бялото вещество (микроструктурата на мозъчните връзки). Проучването е публикувано в JAMA Network Open.

Какво беше проучено

• Кой: Участници в подпроучването Whitehall II Imaging (предимно служители на държавната служба в Обединеното кралство).
  • Кохорта по хранене: 512 индивида (средна възраст ~48 години в началото; ~70 години при ЯМР).
  • Кохорта със съотношение талия/ханш (WHR): 664 индивида.
  • Мъже ~80%, среден ИТМ около 26.
• Кога: Храненето е оценено 3 пъти за 11 години (от ~48 до ~60 години), WHR - 5 пъти за 21 години (от ~48 до ~68). ЯМР и когнитивни тестове - около 70 години.
• Как беше измерено:
  • Качество на диетата: индекс AHEI-2010 (повече зеленчуци, плодове, пълнозърнести храни, риба/ядки; по-малко захар, трансмазнини и преработени меса).
  • Коремни мазнини: WHR (талия/ханш).
  • Мозък:
    • функционална свързаност на хипокампуса (fMRI в състояние на покой),
    • микроструктура на бялото вещество (DTI: FA - „подреждане на влакната“, по-високо - по-добро; MD/RD/AD - дифузия, по-високо - по-лошо).
  • Когниция: работна памет, изпълнителни функции, вербална плавност, епизодична памет.

Основни резултати

Хранене → хипокампус и бяло вещество

• Най-добрата диета в средна възраст и нейното подобрение с течение на времето са свързани с:
  • по-висока свързаност на хипокампуса с окципиталните и церебеларните области (клъстери за левия хипокампус общо ~9 176 mm³; P < 0,05),
  • по-здрава микроструктура на бялото вещество: по-висока FA и по-ниска MD/AD в редица трактове (включително горния надлъжен фасцикулус, оптичното лъчение, фронталните трактове).
  • Анализът на възвръщаемостта на инвестициите показа връзка между подобрението в диетата и БА във форникса, ключов тракт на паметта (коригирано P = 0,02).
• Средно, AHEI не се е променил много в групата, но индивидуалните подобрения корелират с по-висококачествени пътища – важен сигнал, че дори скромното подобряване на диетата има смисъл.

Коремна мазнина → бяло вещество и когнитивни функции

• По-високият WHR в средната възраст е свързан с по-рехава микроструктура на бялото вещество на 70-годишна възраст:
  • по-висока от MD и RD (засегнати до 26% и 23% от общата рамка на бялото вещество; P ≤0,001/0,05),
  • под FA (около 4,9% от скелета; P < 0,05), особено в cingulum и долния надлъжен фасцикулус (ILF) - пътища, критични за паметта и вниманието.
• Същият висок WHR е бил свързан с по-лоши резултати за:
  • работна памет (обхват на цифрите),
  • изпълнителни функции (създаване на следи, цифрово кодиране),
  • епизодична памет и семантична плавност.
• Част от асоциацията WHR → по-лошо представяне на теста се дължи на бялото вещество: глобалните мерки FA/RD/MD медиираха ефекта (малка, но значителна част).

Защо това е важно?

• Периодът на интервенция е „същите тези 48–70 години“. Както качеството на диетата, така и централното затлъстяване през тези години се отпечатват върху свързаността на хипокампуса и целостта на белите трактове, а следователно и върху способностите за управление на паметта и вниманието утре.
• Не само „тегло“ - „къде“ е теглото. Талията/ханшът са по-информативни от ИТМ за рисковете за мозъка: „излишъкът“ в областта на корема е свързан с по-широки промени в проводните пътища.

Какво означава това на практика?

Ако сте на възраст между 45 и 70 години:

• Хранене за растеж на мозъка:
  • половин чиния - зеленчуци и плодове, пълнозърнести храни дневно, бобови растения 3-5 пъти седмично, риба 1-2 пъти седмично, ядки - на порции;
  • Намалете сладките напитки, ултра-преработените закуски, преработените меса; гответе „маслиново-средиземноморски“.
• Дръжте „колана“ си под контрол: фокусирайте се върху WHtR ~0.5 (талия/ръст) като прост начален маркер; за WHR наблюдавайте динамиката поне веднъж на всеки 6–12 месеца.
• Движение + сън + стрес: аеробна активност 150-300 мин/седмица, 2 силови тренировки, хигиена на съня и управление на стреса - „стимуланти“ на мозъчните структури.

В лекарския кабинет:

• Добавете WHR/WHtR към обичайния си ИТМ; за затлъстяване от типа „ябълка“ обсъдете по-активно храненето и активността.
• При пациенти на средна възраст с висок WHR, прагът за когнитивен скрининг и контрол на рисковите фактори (кръвно налягане, липиди, глюкоза) е нисък.

Важни откази от отговорност

• Това е обсервационно проучване: то показва асоциации, а не причинно-следствена връзка.
• Хранене - според честотния въпросник (има грешки).
• Извадката е предимно мъжки и бели британци - обобщаемостта за други групи изисква потвърждение.
• Асоциациите с функционална свързаност на хипокампуса бяха локални и малки – изискващи репликация.

Заключение

Хранете се по-добре – „жиците“ на паметта са по-здрави; колкото по-широка е талията – толкова по-лошо е „управлението на кабелите“ на мозъка. Данните от Whitehall II показват, че има смисъл да инвестирате в качеството на диетата си и да намалите коремните мазнини именно в средна възраст – тогава до 70+ години има по-голям шанс да запазите както целостта на бялото вещество, така и яснотата на ума.