مصرف خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان با کاهش عملکرد میتوکندری ها و نبود فیبر در رژیم غذایی پیوندی مستقیم دارد که منجر به اختلالات سریع در بخش های احساسی و شناختی مغز می شود.
یه تحقیق جدید که تو مجله Brain, Behavior, and Immunity منتشر شده نشون میده که مصرف غذاهای فرآوری شده حتی برای مدت کوتاهی مثل سه روز، می تونه باعث اختلال در حافظه تو مغزهای در حال پیر شدن بشه. این تحقیق نشون میده که حذف فیبر خوراکی، که یکی از ویژگی های اصلی غذاهای فرآوری شده ست، ممکنه باعث اختلالات سریع در تولید انرژی سلول های مغزی و سیگنال های التهابی بشه؛ مخصوصا تو آمیگدال، یعنی همون بخشی از مغز که مسئول پردازش ترس و خاطرات احساسیه. این یافته ها ارتباط مستقیمی با موضوع خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان دارند.
انگیزه پشت این تحقیق از اینجا میاد که محقق ها می خواستن بفهمن دقیقا کدوم ترکیبات غذایی باعث کاهش توانایی های ذهنی می شن. تو آزمایش های قبلی، معمولا از رژیم های غذایی پرچرب برای شبیه سازی تغذیه نامناسب استفاده می شد.
اما این رژیم های آزمایشی معمولا از چند جهت با رژیم های کنترل استاندارد فرق دارن، مثل میزان قند، منابع پروتئین و سطح فیبر. در نتیجه، معلوم نبود که آیا چربی رژیم غذایی، شکر افزوده یا ترکیبی از هر دو باعث مشکلات حافظه ای میشه که تو تحقیقات قبلی دیده شده بود یا نه.
«تحقیقات قبلی، از جمله کارهای خودمون، نشون دادن که رژیم های به اصطلاح “پرچرب” می تونن خیلی سریع، یعنی ظرف چند روز، حافظه رو مختل کنن، مخصوصا تو حیوون ها و آدم های مسن تر. مشکل اینجاست که اصطلاح “رژیم غذایی پرچرب” خیلی مبهمه.» این رو نویسنده های این مطالعه، یعنی روث ام. بارینتوس (دانشیار) و کدرین کی. باسکین (استادیار) از دانشگاه اوهایو توضیح دادن.
«این رژیم ها معمولا نه فقط از نظر چربی، بلکه از نظر میزان قند و سایر مواد مغذی هم با هم فرق دارن. به خاطر همین، مشخص نبوده که آیا چربی، قند یا ترکیبی از این دو واقعا مسئول مشکلات حافظه ای گزارش شده هست یا نه.»
«برای پر کردن این خلاء، تحقیقی رو طراحی کردیم که بهمون اجازه می داد این مواد مغذی رو با دقت بیشتری از هم جدا کنیم. ما از رژیم های غذایی تصفیه شده و کاملا کنترل شده ای استفاده کردیم که مقادیر مشخصی چربی، قند و پروتئین داشتن، بدون اون اجزای اضافه ای که معمولا تو رژیم های غذایی استاندارد پیدا می شه. این کار به ما اجازه داد تا مستقیما اثرات چربی اشباع شده و قند بالا در برابر پایین رو، هم به تنهایی و هم با هم، با یک رژیم غذایی معمولی کم چرب و کم قند که بر پایه غلات بود، مقایسه کنیم.»
بررسی تاثیر خوراکی های صنعتی بر ضعف حافظه سالمندان
محقق ها از موش های صحرایی نر تو دو مرحله مختلف زندگی استفاده کردن: بزرگسالان جوان با سن 3 ماه و موش های مسن با سن 24 ماه. اندازه نمونه شامل گروه های 4 تا 8تایی از حیوون ها برای آزمایش های مختلف بیولوژیکی و رفتاری بود. این حیوون ها به مدت سه روز در یکی از چندین گروه رژیم غذایی قرار گرفتن.
یک گروه غذای استاندارد آزمایشگاهی دریافت کردن که فیبر و کربوهیدرات های پیچیده بالایی داره. گروه های دیگه رژیم های غذایی تصفیه شده و خالصی گرفتن که ترکیباتشون متفاوت بود. این رژیم ها شامل غذای کم چرب-کم قند، کم چرب-پر قند و پرچرب-کم قند بود. ویژگی حیاتی همه این رژیم های فرآوری شده، حذف فیبر خوراکی بود.
برای ارزیابی عملکرد حافظه، تیم تحقیق از روش «شرطی سازی ترس» استفاده کرد. بعد از سه روز رعایت رژیم های غذایی مخصوص، موش ها در محفظه خاصی قرار گرفتن که در اونجا صدایی رو شنیدن و بعدش یک شوک خفیف به پاشون وارد شد. این کار باعث شد بین محیط، صدا و اون محرک منفی یک ارتباط ایجاد بشه.
محقق ها چهار روز بعد حافظه موش ها رو تست کردن. اونا حیوون ها رو به همون محفظه اصلی برگردوندن تا «حافظه ترس زمینه ای» رو که به شدت به هیپوکامپ وابسته است، آزمایش کنن. همچنین موش ها رو در یک محیط جدید قرار دادن اما همون صدا رو پخش کردن تا «حافظه ترس ناشی از نشانه» رو تست کنن که به شدت به آمیگدال وابسته است.
بارینتوس و باسکین توضیح دادن: «با آزمایش روی هر دو گروه موش های جوان و مسن و بررسی انواع مختلف حافظه، هدفمون این بود که بهتر بفهمیم کدوم بخش های رژیم غذایی برای سلامت مغز اهمیت بیشتری دارن و اینکه آیا سن باعث می شه مغز در برابر مواد مغذی خاص آسیب پذیرتر بشه یا نه.»
ارزیابی های رفتاری تفاوت واضحی رو بین گروه های سنی نشون داد. موش های جوان عملکرد حافظه خودشون رو تو همه انواع رژیم های غذایی حفظ کردن و وقتی در معرض محیط یا صدا قرار می گرفتن، هیچ نقص قابل توجهی در رفتار «خشک زدن» (نشونه ترس) نشون ندادن. در مقابل، موش های مسن آسیب پذیری های زیادی رو از خودشون نشون دادن که این امر، اهمیت بررسی موضوع خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان را بیشتر می کند.
نتایج نشون داد موش های مسنی که رژیم غذایی تصفیه شده پرچرب و کم قند خورده بودن، دچار اختلال در حافظه وابسته به هیپوکامپ شدن. این گروه وقتی به محفظه اصلی برمی گشتن، نسبت به اونایی که غذای معمولی خورده بودن، رفتار خشک زدن کمتری نشون می دادن. اما نتایج مربوط به آمیگدال حتی گسترده تر هم بود.
موش های مسن در تمام گروه های رژیم غذایی فرآوری شده، اختلالات قابل توجهی رو تو حافظه وابسته به آمیگدال نشون دادن. صرف نظر از اینکه رژیم غذایی پرچرب بود یا پرقند، این حیوون ها نتونستن مثل گروه کنترل در پاسخ به صدا واکنش نشون بدن (خشک بزنن). این موضوع نشون میده که آمیگدالِ مسن به ترکیب کلی رژیم های فرآوری شده حساسه، نه فقط به یک ماده مغذی مثل چربی. این یافته ها زنگ خطری جدی برای ارتباط بین خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان است.
«ما از اینکه این اثرات چقدر سریع (بعد از 3 روز) مصرف این رژیم ها مشاهده شد، تعجب کردیم؛ این نشون میده که برای دیدن اثرات قابل توجه روی سلامت و عملکرد مغز، نیازی نیست حتما به مرحله چاقی رسید.»
فراتر از رفتار، محقق ها مکانیزم های بیولوژیکی داخل سلول های مغزی رو هم بررسی کردن. اونا میتوکندری ها (نیروگاه های تولید انرژی سلول) رو از بافت های هیپوکامپ و آمیگدال استخراج کردن. درک بهتر نقش میتوکندری در تبدیل تنهایی به آسیب سلولی و استرس فیزیکی می تواند توضیح دهد که چرا این اندامک ها در برابر رژیم های غذایی نامناسب چنین واکنش های سریعی نشان می دهند. با استفاده از تکنیکی به نام رسپیرومتری، اندازه گیری کردن که میتوکندری ها چقدر اکسیژن برای تولید انرژی مصرف می کنن.
تحلیل ها نشون داد که میتوکندری های آمیگدالِ موش های مسن بعد از مصرف هر کدوم از رژیم های فرآوری شده، کارایی کمتری داشتن. این اندامک ها هم در حالت استراحت و هم وقتی با مواد انرژی زای خاص تحریک می شدن، اکسیژن کمتری مصرف می کردن. این سرکوب متابولیک دقیقا مشابه همون نقص های رفتاری بود که تو تست های ترس ناشی از نشانه دیده شده بود.
اختلال عملکرد مشابهی در میتوکندری های هیپوکامپ موش های مسن هم دیده شد. در حالی که نقص های رفتاری تو این ناحیه فقط به گروه پرچرب محدود می شد، داده های متابولیک نشون داد که رژیم های فرآوری شده به طور کلی تنفس میتوکندریایی رو تو این ناحیه هم با مشکل مواجه کردن. با این حال، موش های جوان عملکرد میتوکندری خودشون رو حفظ کردن، که نشون میده مغز اون ها مکانیسم های جبرانی داره که ازشون در برابر استرس های کوتاه مدت غذایی محافظت می کنه.
تحقیقات بیشتر روی انواع خاصی از سلول های مغزی جدا شده از بافت متمرکز شد. محقق ها میکروگلیاها (سلول های ایمنی اصلی مغز) و آستروسیت ها (که از سلامت نورون ها حمایت می کنن) رو بررسی کردن. داده ها نشون داد که میکروگلیاهای موش های مسن به خصوص در برابر این چالش غذایی آسیب پذیر بودن.
میکروگلیاهای جدا شده از موش های مسنی که رژیم های فرآوری شده داشتن، کاهش گسترده ای رو تو تنفس میتوکندریایی نشون دادن. اون ها از نظر متابولیکی سفت و سخت به نظر می رسیدن و نمی تونستن خودشون رو با نیازهای متغیر انرژی تطبیق بدن. در مقابل، میکروگلیاهای موش های جوان انعطاف پذیری متابولیکی خودشون رو حفظ کردن و نشون دادن که در صورت نیاز می تونن فعالیتشون رو افزایش بدن.
آستروسیت های موش های مسن نقص های خاص تری رو نشون دادن. در حالی که اون ها تولید انرژی پایه خودشون رو حفظ کردن، وقتی حداکثر ظرفیتشون آزمایش شد، دچار نقص شدن. جالبه که داده ها نشون دادن آستروسیت های مسن ممکنه اتکای خودشون رو به گلیکولیز (یک روش جایگزین برای تولید انرژی) افزایش بدن، که احتمالا به عنوان یک مکانیسم مقابله ای انجام می شه.
محقق ها همچنین محتویات روده و خون موش ها رو تجزیه و تحلیل کردن تا دلایل احتمالی این تغییرات مغزی رو پیدا کنن. یک ویژگی مشترک تمام رژیم های فرآوری شده ای که تو این آزمایش استفاده شد، کمبود فیبر خوراکی بود. فیبر توسط باکتری های روده تخمیر می شه تا اسیدهای چرب کوتاه زنجیره مثل «بوتیرات» تولید بشه.
داده ها کاهش سریع و قابل توجه بوتیرات رو در روده کور و سرم خون موش هایی که رژیم های تصفیه شده داشتن، نشون داد. این کاهش فقط ظرف سه روز اتفاق افتاد. موش های مسن نسبت به موش های جوان سطح پایه بوتیرات کمتری داشتن و مداخلات غذایی این کمبود رو تشدید کرد.
بوتیرات به عنوان حامی عملکرد میتوکندری و کنترل کننده التهاب شناخته می شه. تحلیل های آماری همبستگی بین سطح پایین بوتیرات در گردش و شدت اختلال حافظه رو تو حیوون های مسن نشون داد. این یک رابطه منطقی بین نبودِ فیبر خوراکی و نقص های شناختی مشاهده شده ایجاد می کنه. این یافته ها اهمیت تغذیه مناسب را در پیشگیری از خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان گوشزد می کند.
در نهایت، محقق ها با استفاده از تکنیک های پروتئومیکس، ترکیب پروتئین رو در نواحی مغز تحلیل کردن. این تحلیل تغییرات گسترده ای رو در بیان پروتئین در آمیگدال و هیپوکامپِ مسن بعد از مصرف رژیم غذایی فرآوری شده شناسایی کرد. به طور خاص، پروتئین های مربوط به ساختار میتوکندری و سیگنال دهی سیناپسی تغییر کرده بودن.
تو هیپوکامپ، این رژیم ها بر مسیرهای مربوط به سیگنال دهی سیرتوئین که سلامت و انرژی سلولی رو تنظیم می کنه، تاثیر گذاشتن. تو آمیگدال، رژیم های فرآوری شده بر مسیرهای مربوط به هدایت آکسون و تشکیل سیناپس ها اثر گذاشتن. این تغییرات مولکولی با نقص های عملکردی که تو آزمایش های میتوکندری و تست های رفتاری دیده شده بود، همخوانی داره.
بارینتوس و باسکین به سای پُست (PsyPost) گفتن: «مطالعه ما چند نکته کلیدی رو نشون میده. حیوون های مسنی که رژیم غذایی تصفیه شده پرچرب و کم قند خورده بودن، مشکلاتی در حافظه مرتبط با هیپوکامپ داشتن؛ یعنی همون بخشی از مغز که در کارهایی مثل مسیریابی و به یاد آوردن اتفاقات نقش داره. اما نکته عجیب تر این بود که تمام رژیم های فرآوری شده ای که تست کردیم، بدون توجه به میزان چربی یا قندشون، حافظه احساسی موش های مسن رو مختل کردن؛ یعنی حافظه مربوط به آمیگدال که به ما کمک می کنه از تجربه های ترسناک یا خطرناک درس بگیریم. این نتایج بر لزوم آگاهی بیشتر درباره خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان تاکید دارد.»
«این یافته ها نشون میدن که خوردن این رژیم ها ممکنه تشخیص و به یاد آوردن موقعیت هایی رو که می تونن خطرناک باشن برای افراد مسن سخت تر کنه، که این موضوع می تونه خطر حوادث فیزیکی یا حتی اشتباهات مالی رو افزایش بده. نقطه مشترک بین همه این رژیم های فرآوری شده، نبود فیبر بود که اون ها رو خیلی شبیه به غذاهای فوق فرآوری شده می کنه.»
محقق ها توضیح دادن: «در سطح بیولوژیکی، ما فهمیدیم که این رژیم ها در نحوه تولید و مدیریت انرژی توسط میتوکندری های داخل سلول های مغزیِ موش های مسن اختلال ایجاد می کنن. بیشترین تاثیر در میکروگلیاها دیده شد؛ یعنی همون سلول های ایمنی مغز که در برابر تغییرات تقاضای انرژی، انعطاف پذیری کمتری پیدا کردن. نکته مهم اینجاست که رژیم های کم فیبر باعث افت شدید بوتیرات شدن، یعنی همون ماده مفیدی که وقتی فیبر می خوریم توسط باکتری های روده تولید می شه. این موضوع نشون میده که فیبر نقش حیاتی در حمایت از مصرف انرژی مغز و حافظه داره (البته این موضوع هنوز باید بیشتر آزمایش بشه) و می تواند عاملی محافظ در برابر خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان باشد.»
با اینکه این تحقیق بینش های دقیقی درباره اثرات رژیم های فرآوری شده ارائه می ده، اما محدودیت هایی هم داره که باید در نظر گرفت. این آزمایش ها فقط روی موش های نر انجام شده، به این معنی که ممکنه نتایج کاملا برای ماده ها صدق نکنه. تفاوت های هورمونی می تونه روی واکنش های متابولیک و ایمنی تاثیر بذاره، که انجام مطالعات مشابه روی سوژه های ماده رو ضروری می کنه.
علاوه بر این، با اینکه این مطالعه ارتباط قوی بین سطوح پایین بوتیرات و کاهش حافظه برقرار می کنه، اما به طور قطعی رابطه علت و معلولی رو ثابت نمی کنه. تحقیقات آینده باید مشخص کنن که آیا مکمل های فیبر یا بوتیرات می تونن از اختلالات حافظه ناشی از رژیم های فرآوری شده جلوگیری یا اون ها رو درمان کنن. یافته های فعلی روی قرارگیری کوتاه مدت در معرض این رژیم ها تمرکز داره و مطالعات بلندمدت تری لازمه تا ببینیم آیا این نقص ها پایدار می مونن یا با گذشت زمان بدتر می شن.
بارینتوس و باسکین گفتن: «ما هنوز باید مشخص کنیم که آیا اضافه کردن مکمل های فیبر یا بوتیرات (متابولیت فیبر) به رژیم های غذایی ناسالم و فرآوری شده، برای بازگرداندن عملکرد حافظه کافی هست یا نه. این گام های بعدی می تواند در حل چالش خوراکی های صنعتی و ضعف حافظه سالمندان بسیار موثر باشد.»
این مطالعه با عنوان «حساسیت منحصر به فرد آمیگدالِ مسن به رژیم های غذایی تصفیه شده، مستقل از میزان چربی یا قند: یک تحلیل خاص برای نواحی مغز و انواع سلول ها ،» توسط محققان دانشگاه اوهایو انجام شده و بر اهمیت فیبر در رژیم غذایی تاکید دارد.
درک ارتباط میان تغذیه و سلامت روان, به ویژه در دوران حساس سالمندی، از اهمیت بالایی برخوردار است. نتایج این پژوهش نشان داد که حتی چند روز مصرف مواد غذایی فاقد فیبر می تواند آسیب های جدی به سیستم تولید انرژی سلول های مغزی وارد کند. بنابراین، اولویت دادن به رژیم های غذایی حاوی کربوهیدرات های پیچیده و فیبر، نه تنها برای سلامت جسمی، بلکه برای محافظت از توانمندی های ذهنی و حافظه احساسی سالمندان ضروری است.
Scientists find eating refined foods for just three days can impair memory in the aging brain
