Η «πρωτεΐνη ανάπτυξης» του εγκεφάλου που συνδέεται με τη νευροπλαστικότητα, τη μνήμη και την προσαρμογή των νευρώνων
Ο εγκέφαλός μας δεν είναι ένα στατικό όργανο. Ακόμη και στην ενήλικη ζωή, τα νευρωνικά δίκτυα μπορούν να προσαρμόζονται, να ενισχύονται και να αναδιοργανώνονται ανάλογα με τις εμπειρίες και τα ερεθίσματα που δεχόμαστε.
Ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που συμμετέχουν σε αυτή τη διαδικασία είναι το BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), ένας νευροτροφικός παράγοντας που παίζει σημαντικό ρόλο στη λειτουργία και την πλαστικότητα του νευρικού συστήματος.
Το BDNF συμμετέχει στην επιβίωση και λειτουργία των νευρώνων, στην ενίσχυση ορισμένων συνδέσεων μεταξύ τους και σε μηχανισμούς που σχετίζονται με τη μάθηση και τη μνήμη.
Και σύμφωνα με ένα αυξανόμενο σώμα έρευνας, ο τρόπος ζωής μπορεί να επηρεάζει αυτές τις βιολογικές οδούς.
Η άσκηση και το BDNF
Η αερόβια άσκηση είναι μία από τις πιο μελετημένες συμπεριφορές σε σχέση με το BDNF.
Περπάτημα με γρήγορο ρυθμό, τρέξιμο, ποδηλασία και άλλες μορφές αερόβιας δραστηριότητας μπορούν να προκαλέσουν μεταβολικές αλλαγές στον οργανισμό, οι οποίες συνδέονται και με αλλαγές στη σηματοδότηση του εγκεφάλου.
Κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης αυξάνεται, μεταξύ άλλων, το γαλακτικό (lactate) στο αίμα. Το γαλακτικό δεν θεωρείται πλέον απλώς ένα «άχρηστο απόβλητο» του μεταβολισμού. Η σύγχρονη έρευνα το αντιμετωπίζει και ως σημαντικό μεταβολικό σηματοδοτικό μόριο.
Πειραματικές μελέτες έχουν δείξει ότι το γαλακτικό μπορεί να επηρεάσει μηχανισμούς που σχετίζονται με την παραγωγή BDNF στον εγκέφαλο.
Παράλληλα, η άσκηση επηρεάζει και μυοκίνες, δηλαδή μόρια που παράγονται από τους μύες και συμμετέχουν στην επικοινωνία μεταξύ μυϊκού και νευρικού συστήματος.
Μία από αυτές είναι η ιρισίνη (irisin), η οποία έχει ερευνηθεί για πιθανή συμμετοχή στην οδό που συνδέει την άσκηση με τη σηματοδότηση του BDNF.
Ωστόσο, η βιολογία είναι πιο σύνθετη από ένα απλό «άσκηση → ιρισίνη → BDNF». Πολλά διαφορετικά μονοπάτια φαίνεται να συνεργάζονται.
Τι συμβαίνει όταν νηστεύουμε;
Η νηστεία προκαλεί σημαντικές μεταβολικές αλλαγές.
Όταν η πρόσληψη τροφής μειώνεται για αρκετές ώρες, τα αποθέματα γλυκογόνου στο ήπαρ σταδιακά μειώνονται. Καθώς ο οργανισμός χρειάζεται εναλλακτικές πηγές ενέργειας, αυξάνεται η παραγωγή κετονικών σωμάτων.
Ένα από τα σημαντικότερα είναι το β-υδροξυβουτυρικό (β-hydroxybutyrate ή BHB).
Το BHB δεν λειτουργεί μόνο ως καύσιμο. Έχει επίσης μελετηθεί ως μόριο σηματοδότησης που μπορεί να επηρεάζει την έκφραση γονιδίων μέσω επιγενετικών μηχανισμών.
Ερευνητικές εργασίες έχουν προτείνει ότι αυτές οι επιδράσεις μπορούν να συνδέονται με μονοπάτια που σχετίζονται με το BDNF και τη νευροπλαστικότητα.
Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι έχει αποδειχθεί πως κάθε μορφή νηστείας αυξάνει σημαντικά το BDNF στον άνθρωπο ή ότι η νηστεία αποτελεί αποδεδειγμένη θεραπεία για την πρόληψη της άνοιας ή της γνωστικής έκπτωσης.
Η διάκριση αυτή είναι σημαντική.
Άσκηση και νηστεία: ένας πιθανός συνδυασμός
Η άσκηση και η νηστεία επηρεάζουν διαφορετικές αλλά αλληλοσυνδεόμενες μεταβολικές οδούς.
Η άσκηση προκαλεί μεταβολικά και νευροχημικά ερεθίσματα, ενώ η νηστεία μεταβάλλει τον τρόπο με τον οποίο ο οργανισμός χρησιμοποιεί την ενέργεια και αυξάνει την παραγωγή κετονικών σωμάτων.
Θεωρητικά, ο συνδυασμός αυτών των μηχανισμών θα μπορούσε να δημιουργεί ένα ευνοϊκό περιβάλλον για ορισμένες διαδικασίες που σχετίζονται με τη νευροπλαστικότητα.
Ωστόσο, η επιστημονική έρευνα δεν έχει καταλήξει ότι υπάρχει μία συγκεκριμένη «μαγική» χρονική περίοδος νηστείας ή ένας συγκεκριμένος τύπος άσκησης που μεγιστοποιεί το BDNF.
Επιπλέον, η επίδραση της άσκησης στο BDNF μπορεί να εξαρτάται από την ένταση, τη διάρκεια, την ηλικία, το επίπεδο φυσικής κατάστασης και άλλους παράγοντες.
Μπορεί το BDNF να κρατήσει τον εγκέφαλο «νέο»;
Η ιδέα είναι ελκυστική, αλλά χρειάζεται προσεκτική διατύπωση.
Το BDNF αποτελεί σημαντικό κομμάτι των μηχανισμών της νευροπλαστικότητας. Η διατήρηση της σωματικής δραστηριότητας, ο επαρκής ύπνος, η ισορροπημένη διατροφή και γενικότερα ένας υγιεινός τρόπος ζωής έχουν συσχετιστεί με καλύτερη εγκεφαλική υγεία.
Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι ένα υψηλότερο επίπεδο BDNF από μόνο του μπορεί να «σταματήσει» τη γήρανση του εγκεφάλου.
Η γνωστική υγεία εξαρτάται από ένα τεράστιο δίκτυο παραγόντων: την αγγειακή υγεία, τον ύπνο, τη φυσική δραστηριότητα, τη διατροφή, το στρες, τη γενετική, την κοινωνική και πνευματική δραστηριότητα και πολλούς ακόμη μηχανισμούς.
Το σημαντικότερο μήνυμα
Η επιστήμη δεν μας λέει ότι πρέπει να πεινάμε για να προστατεύσουμε τον εγκέφαλό μας.
Μας δείχνει όμως ότι ο εγκέφαλος βρίσκεται σε συνεχή επικοινωνία με το υπόλοιπο σώμα.
Οι μύες, ο μεταβολισμός, το ήπαρ και ο εγκέφαλος επικοινωνούν μέσω ορμονών, μεταβολιτών και άλλων σηματοδοτικών μορίων. Το BDNF αποτελεί ένα από τα ενδιαφέροντα σημεία αυτής της πολύπλοκης επικοινωνίας.
Η τακτική σωματική δραστηριότητα φαίνεται να αποτελεί έναν από τους πιο σταθερά μελετημένους τρόπους υποστήριξης της εγκεφαλικής λειτουργίας. Η νηστεία και τα κετονικά σώματα παρουσιάζουν επίσης ενδιαφέρον, αλλά οι μακροπρόθεσμες επιδράσεις τους στη γνωστική υγεία και ειδικά στον άνθρωπο συνεχίζουν να ερευνώνται.
Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει μέχρι σήμερα ένα απλό «hack» για την αύξηση του BDNF. Υπάρχει όμως ένα πολύ πιο ενδιαφέρον συμπέρασμα: ο εγκέφαλος επηρεάζεται βαθιά από το τι κάνουμε με το σώμα μας.
Σημείωση: Τα διαθέσιμα επιστημονικά δεδομένα δεν δικαιολογούν την παρουσίαση της νηστείας ως αποδεδειγμένης θεραπείας ή πρόληψης της γνωστικής έκπτωσης. Οι επιδράσεις εξαρτώνται από το είδος και τη διάρκεια της νηστείας, τη φυσική κατάσταση και την ατομική υγεία.
