何を食べるかは重要であり、必要な栄養素を適切な量で摂取することは、私たちの全体的な健康の鍵です.
大航海時代として知られる 15 世紀から 16 世紀にかけての長い船旅の間、船乗りたちは崇高な食べ物や緑豊かな野原のビジョンを体験しました。海で何ヶ月も過ごした後、これらが幻覚にすぎなかったという発見は耐え難いものでした。切望に涙する船員もいれば、船外に身を投じた船員もいました。
これらの悲惨な蜃気楼の治療法は、複雑な化学物質の調合であると疑われていました。しかし、解毒剤は非常に単純であることが判明しました：レモンジュース.これらの船員は、ビタミン C 欠乏によって引き起こされる壊血病に苦しんでいました。ビタミン C は、人々が果物や野菜を食べることから得られる必須の微量栄養素です。
ビタミン C は、脳が使用する化学伝達物質である神経伝達物質の生成と放出に重要です。それがなければ、脳細胞は互いに効果的に通信できず、幻覚につながる可能性があります.
この初期の探検家の有名な例が示すように、食物と脳の間には密接な関係があり、私のような科学者はその解明に取り組んでいます.ミシガン大学で栄養の神経科学を研究している科学者として、私は主に、食物の成分とその分解生成物が、私たちの生理機能を制御する遺伝的指示をどのように変更できるかに関心があります.
それ以上に、私の研究のもう 1 つの目標は、食べ物が私たちの思考、気分、行動にどのように影響するかを理解することです。食事で脳の状態を予防したり治療したりすることはまだできませんが、私のような科学者は、私たちを形成する日々の脳のプロセスにおいて栄養が果たす役割について多くのことを学んでいます.
当然のことかもしれませんが、栄養素の微妙なバランスが脳の健康の鍵となります。ビタミン、糖、脂肪、アミノ酸の欠乏や過剰は、有益または有害な方法で脳と行動に影響を与える可能性があります.
すべての必須ビタミンとミネラルをバランスよく含む完全な食事をとることは、脳の健康にとって重要です。
ビタミンとミネラルの欠乏
ビタミンCと同様に、他のビタミンやミネラルの欠乏も、人間の脳に悪影響を与える栄養疾患につながる可能性があります.たとえば、肉や魚によく含まれるビタミン B3/ナイアシンの食事レベルが低いと、認知症を発症する病気であるペラグラを引き起こします。
ナイアシンは、体が食物をエネルギーや構成要素に変え、遺伝子の青写真を環境損傷から保護し、特定の遺伝子産物がどれだけ作られるかを制御するために不可欠です.これらの重要なプロセスがないと、ニューロンとしても知られる脳細胞が機能不全になり、時期尚早に死滅します。これは認知症につながる可能性があります。
動物モデルでは、脳内のナイアシンの産生を減少または遮断すると、ニューロンの損傷と細胞死が促進されます.一方、ナイアシンレベルを高めると、アルツハイマー病、ハンチントン病、パーキンソン病などの神経変性疾患の影響が軽減されることが示されています.結果はまだ決定的ではありませんが、ヒトでの観察研究は、十分なレベルのナイアシンがこれらの病気から保護する可能性があることを示しています.
興味深いことに、アルコールの過剰摂取によるナイアシン欠乏症は、ペラグラと同様の影響をもたらす可能性があります.
栄養素欠乏が脳機能にどのように影響するかの別の例は、ナイアシンと同様に、食事から摂取しなければならないヨウ素に見られます.魚介類や海藻に自然に存在し、ヨウ素添加塩からも得ることができます.ヨウ素は、発生、代謝、食欲、睡眠など、人間の生物学の多くの側面に重要なシグナル伝達分子である甲状腺ホルモンの必須構成要素です。ヨウ素濃度が低いと、十分な量の甲状腺ホルモンの産生が妨げられ、これらの重要な生理学的プロセスが損なわれます.
ヨウ素は人間の脳の発達にとって特に重要です。実際、1920年代に食卓塩にこのミネラルが補充される前は、ヨウ素欠乏症は世界中で認知障害の主な原因でした.ヨウ素添加塩の導入は、過去 100 年間の IQ スコアの漸進的な上昇に貢献したと考えられています.
ケトジェニック ダイエットは、薬剤耐性てんかんに苦しむ人々に役立つ可能性があります。
てんかんに対するケトジェニックダイエット
すべての食事不足が脳に有害というわけではありません。実際、研究によると、薬剤耐性てんかん（脳細胞が制御不能に発火する状態）を持つ人々は、ケトジェニックダイエットとして知られる超低炭水化物療法を採用することで発作の回数を減らすことができることが示されています。カロリーは脂肪から得られます。
炭水化物は体にとって好ましいエネルギー源です。断食やケトジェニック ダイエットのいずれかの理由でそれらが利用できない場合、細胞は脂肪をケトンと呼ばれる化合物に分解することによって燃料を取得します。エネルギーとしてのケトンの利用は、体内を循環するホルモンのレベル、脳によって生成される神経伝達物質の量、腸内に生息する細菌の種類など、代謝と生理機能に大きな変化をもたらします。
研究者は、これらの食事に依存する変化、特に神経細胞を静め、炎症性分子のレベルを低下させることができる脳内化学物質のより高い生産が、発作の数を減らすケトジェニックダイエットの能力に役割を果たす可能性があると考えています.これらの変化は、ケトジェニック状態が (食事または断食による) 認知機能と気分に与える利点を説明することもできます.
一部の食べ物は、記憶力や気分に悪影響を及ぼすことがあります。
砂糖、飽和脂肪、超加工食品
一部の栄養素の過剰レベルは、脳に有害な影響を与える可能性もあります.人間と動物のモデルでは、精製糖と飽和脂肪の消費量の増加 (超加工食品によく見られる組み合わせ) は、満腹感と満足感を調節することが知られているホルモン信号に対して脳を鈍感にすることで、食べることを促進します。
興味深いことに、これらの食品を多く含む食事は味覚系を鈍感にし、動物や人間が食べ物を甘く感じないようにします.これらの感覚の変化は、食べ物の選択だけでなく、食べ物から得られる報酬にも影響を与える可能性があります.たとえば研究によると、アイスクリームを 2 週間毎日食べると、味と報酬に重要な脳領域のアイスクリームに対する反応が鈍くなることが示されています。一部の科学者は、喫煙者がタバコを切望するのと同じように、この食物報酬信号の減少が、より脂肪分の多い食品や砂糖の多い食品への欲求をさらに高める可能性があると考えています.
高脂肪および加工食品の食事は、ヒトおよび動物モデルの認知機能と記憶力の低下、および神経変性疾患の発生率の上昇とも関連しています。しかし、科学者たちは、これらの影響がこれらの食品によるものなのか、これらの食事を長期間摂取することで生じる体重増加やインスリン抵抗性によるものなのか、まだわかっていません.
タイムスケール
これは、食事が脳に与える影響の重要な側面、つまり時間に私たちを導きます。食品によっては、数時間または数日かけて脳の機能や行動に急激に影響を与えるものもあれば、効果が現れるまでに数週間、数か月、さらには数年かかるものもあります。
たとえば、ケーキのスライスを食べると、薬剤耐性てんかん患者の脂肪燃焼、ケトジェニック代謝が炭水化物燃焼代謝に急速に変化し、発作のリスクが高まります。一方で、味覚と脳の報酬経路が変わるには数週間の砂糖の消費が必要であり、壊血病を発症するのに数ヶ月のビタミンC欠乏が必要です.最後に、アルツハイマー病やパーキンソン病などの病気になると、喫煙などの他の遺伝的要因やライフスタイル要因と組み合わせて、何年にもわたる食事への曝露によってリスクが影響を受けます。
結局、食べ物と脳の関係は繊細なゴルディロックスに少し似ています。各栄養素は少なすぎず、多すぎず、十分な量が必要です。
ミシガン大学の分子、細胞、および発生生物学の准教授である Monica Dus によって書かれました。
この記事は The Conversation に最初に掲載されました。 
