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研究发现垃圾食品会严重损害成长中的大脑 影响长期记忆

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新的研究发现,在大脑发育的关键时期吃高脂肪、高糖分的西方饮食(读作:垃圾食品)会损害长期记忆。造成这种损害的原因是一种与阿尔茨海默氏症有关的神经递质减少,而在成年早期改用健康饮食并不能逆转这种记忆损害。


作为垃圾食品的代名词,西方饮食对身心健康的影响当之无愧地受到了恶评。从广义上讲,西式饮食是一种富含加工食品、饱和脂肪和单糖的饮食,与热量摄入过多、肥胖和代谢功能障碍有关。但是,西式饮食对成长中的大脑功能有什么影响呢?

青少年的大脑是一项"正在进行的工作"。在 10 到 24 岁之间,大脑会发生重大变化,而这些变化在很大程度上受到遗传、荷尔蒙、睡眠和饮食等因素的影响。以往的研究表明,饮食,尤其是西方饮食与认知功能障碍有关。南加州大学(USC)研究人员的一项新研究探讨了高脂肪、高糖饮食如何损害青少年大脑,影响记忆力。他们对幼鼠和青少年鼠进行了研究。

南加州大学生物科学教授、该研究的通讯作者斯科特-卡诺斯基(Scott Kanoski)说:"我们不仅在这篇论文中看到,而且在我们最近的其他一些工作中也看到,如果这些老鼠在这种垃圾食品饮食中长大,那么它们的这些记忆障碍就不会消失。如果只是让它们吃健康的食物,不幸的是,这些影响会一直持续到成年。"

研究人员给大鼠喂食垃圾食品"自助餐厅式"饮食,以模仿西方饮食习惯,或者喂食标准食物。食用相当于西方饮食的食物的大鼠可以自由食用高脂肪、高糖的食物、薯片、巧克力花生酱杯和高果糖玉米糖浆饮料。大鼠从出生后第 26 天到出生后第 56 天(即幼年和青春发育期)都食用各自的食物。此时,食用西方饮食的大鼠将改用健康饮食干预。实验的目的是测试依赖于大脑海马体的外显记忆。这是对特定时间和地点发生的日常事件的长期记忆(例如,对七岁生日派对的记忆)。

记忆测试包括让大鼠探索不同地点的新物体。几天后,老鼠再次进入几乎相同的场景,只是增加了一个新物体。结果发现,西式饮食会导致外显记忆受损,而且在开始健康饮食后仍会持续。与对照组饮食的大鼠相比,西式饮食的大鼠表现出对场景的熟悉程度,而对照组饮食的大鼠则表现出记不清以前见过哪个物体以及在哪里见过。西式饮食并没有明显改变用于评估大脑海马区以外区域的记忆测试结果。

研究人员最感兴趣的是了解西式饮食如何影响神经递质乙酰胆碱的水平,乙酰胆碱对记忆和学习至关重要。海马体的正常记忆功能依赖于乙酰胆碱,而阿尔茨海默氏症患者大脑中的乙酰胆碱水平往往特别低。在完成记忆测试和死后研究时,对两组老鼠的乙酰胆碱水平进行了测量。

"乙酰胆碱信号是一种帮助它们(大鼠)编码和记忆这些事件的机制,类似于人类的'外显记忆',它能让我们记住过去的事件,"领衔作者安娜-海斯说。"这种信号似乎没有发生在吃高脂肪、高糖饮食长大的动物身上"。

在西方饮食干预的早期就观察到了肠道微生物组的变化,但在引入健康饮食后得到了纠正。微生物组健康得到恢复,但记忆损伤却持续存在,这表明是乙酰胆碱而不是微生物组导致了这些损伤。有趣而且重要的是,西方饮食引起的持续记忆损伤是在对体重和新陈代谢没有影响的情况下发生的。这表明生命早期的饮食会对大脑功能产生长期影响,而与肥胖无关。

虽然将垃圾食品改为健康饮食并不能减轻与不良饮食有关的记忆缺陷,但研究人员可以使用模拟乙酰胆碱的药物来逆转这种缺陷。在进行记忆测试前,将药物直接注射到海马体中,可以改善西方饮食引起的记忆表现。

研究结果的意义显而易见。年轻人,尤其是大脑正处于关键发育阶段的青少年如果食用西式饮食,就有可能对大脑功能造成长期损害。

卡诺斯基说:"我不知道该怎么说才不会听起来像卡珊德拉和厄运降临,但不幸的是,有些事情在成年后可能更容易逆转,但如果发生在儿童时期,就不那么容易逆转了。"

* 在希腊神话中,卡珊德拉是特洛伊国王和王后的女儿。阿波罗神迷恋她的美貌,赐予她预言的能力。当她拒绝阿波罗时,阿波罗诅咒了她,这样就没有人会相信她的预言(往往是可怕的预言),包括警告特洛伊人不要接受希腊对手赠送的臭名昭著的木马。

还需要进行更多的研究,探讨如何扭转西方饮食导致的青春期记忆问题。

这项研究发表在《大脑、行为和免疫》(Brain, Behavior, and Immunity)杂志上。

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