Как высокожировые и высокосахарные диеты уводят нас в стране заблуждений мозга

Диеты с высоким содержанием жиров и сахара вредят когнитивным функциям
Новое исследование, опубликованное в Международном журнале ожирения, добавляет к все возрастающим доказательствам того, что нездоровые диеты влияют не только на тело, но и на мозг. Исследователи из Университета Сиднея обнаружили, что люди, которые потребляют больше жирной и сладкой пищи, хуже справляются с задачами в виртуальной навигации, которые зависят от системы памяти мозга. Эти результаты предполагают, что диеты, богатые насыщенными жирами и рафинированными сахарами, могут ухудшать функции гиппокампа, области мозга, необходимой для обучения и запоминания пространственных маршрутов.
Исследование было вдохновлено предыдущими исследованиями на животных, показывающими, что высокожировые и высокосахарные диеты ухудшают функции гиппокампа. У крыс было доказано, что эти диеты быстро мешают пространственной памяти, даже прежде чем происходят изменения в весе или других метаболических показателях. Хотя некоторые исследования на людях связывали подобные диеты с когнитивным снижением, немногие напрямую проверяли влияние на пространственную навигацию — навык, который сильно зависит от функции гиппокампа.
«Прошлые исследования показали, что высокожировые и высокосахарные диеты могут влиять на мозг, особенно на область, называемую гиппокампом», - объяснил автор исследования Доминик Тран, научный сотрудник Австралийского исследовательского совета. «Одна из вещей, за которую отвечает гиппокамп, - это пространственная навигация, то есть способность запоминать места и как добраться до них. Я хотел протестировать пространственную навигацию так, чтобы это было ближе к реальной жизни. Поэтому вместо того, чтобы проводить задачу по памяти на компьютерном мониторе, я использовал виртуальный лабиринт для оценки пространственной памяти!»
В иммерсивном задании в виртуальной реальности участникам было предложено ориентироваться в лабиринтообразной среде, используя визуальные ориентиры, чтобы запомнить расположение скрытой цели. Задача требовала от них запомнить и вернуться к этому местоположению позже, как будто они должны были запомнить, как вернуться к своей припаркованной машине после шопинга. За счет использования этой аналогии реальной навигации исследователи могли оценить способность участников составлять пространственную карту своего окружения.
Участниками стали 120 студентов университета в Сиднее, но из-за таких проблем, как укачивание, неполные данные и технические неполадки, только 55 завершили полный эксперимент. Исследователи также оценили диету каждого участника с помощью анкеты, которая измеряла, как часто они потребляют продукты с высоким содержанием жиров и сахаров, такие как фастфуд, десерты и сладкие напитки. Они также измеряли индекс массы тела и рабочую память, чтобы учесть общие когнитивные способности и физическое здоровье.
Во время тренировочной фазы участникам было предложено найти сундук с сокровищами, скрытый в определенном месте в виртуальном лабиринте. Они делали это шесть раз, начиная с одного и того же места и используя визуальные подсказки для навигации. Со временем большинство участников стали быстрее находить сундук, что указывало на обучение. Но когда исследователи посмотрели на результаты более детально, они обнаружили, что участники, сообщавшие о большем потреблении высокожировой и высокосахарной пищи, не улучшались со временем так же, как остальные. Их кривая обучения была горизонтальной, что означало, что они не становились лучше в задаче с практикой.
Этот паттерн стал более выраженным на этапе финального тестирования. На этом этапе доски, составлявшие лабиринт, были убраны, оставив только внешние ориентиры в качестве индикаторов. Участникам пришлось полагаться исключительно на пространственную память — запоминать, где находился сундук, в отношении этих внешних подсказок. Те, кто сообщал о более частом потреблении нездоровой пищи, находились далее от правильного места, чем те, кто придерживался здоровой диеты. Эта разница сохранялась даже после поправки по весу тела и рабочей памяти, что указывает на конкретную связь между диетой и пространственной памятью.
Результаты подчеркивают, что «правильное питание важно для вашего физического и мозгового здоровья», - сообщил Тран агентству PsyPost.
Результаты близки к выводам из исследований на грызунах. В этих исследованиях крысы на высокожировых и высокосахарных диетах имеют затруднения с заданиями, которые зависят от гиппокампа, но нормально справляются с заданиями, в которых задействуются другие части мозга. Эта модель, похоже, также касается человека: участники в этом исследовании продемонстрировали ухудшение пространственного обучения и памяти, в то время как их общая рабочая память не была затронута. Это подтверждает идею о том, что нездоровые диеты могут избирательно ухудшать функции гиппокампа, а не глобально понижать когнитивные способности.
Одним из достоинств исследования было использование виртуальной реальности, что позволило исследователям более точно моделировать реальную навигацию, чем традиционные лабораторные задания. Участникам пришлось изучать маршруты с уровня глаза и передвигаться в трехмерной среде, что делало задачу более сопоставимой с повседневной навигацией. Однако с этой преимуществом пришел и недостаток: почти 40 процентов участников испытали укачивание или другие проблемы, которые не позволили им завершить задание.
«Я считаю, что одним из главных достижений исследования является использование виртуальной реальности для истинной оценки способности пространственной навигации у людей», - сказал Тран. «Это действительно чувствительный инструмент, который позволяет узнать о количестве функционирующего гиппокампа. Тем не менее, VR оказался довольно двухострым мечом, так как у многих людей случилось укачивание во время задания. Я надеюсь, что улучшения в технологии виртуальной реальности позволят нам использовать аналогичные задания с меньшими побочными эффектами киберболезни».
Есть и другие ограничения, которые стоит учесть. Исследование полагалось на самоотчет о диете, который может быть подвержен искажению. Размер выборки также был относительно мал и в основном состоял из молодых, здоровых студентов университетов, что может ограничить обобщение результатов. Более крупные исследования с более разнообразными популяциями помогли бы подтвердить, сохраняются ли эти эффекты среди более широких групп, в том числе среди тех, кто имеет более разнообразные диеты и более высокие уровни диетического риска.
Поскольку исследование было корреляционным, оно не может подтвердить причинно-следственную связь между диетой и ухудшением пространственной памяти. Теоретически возможно, хотя маловероятно, что люди с плохими пространственными навыками могут с большей охотой отдавать предпочтение высокожировой и высокосахарной пище. Более правдоподобное объяснение, основанное на обширных исследованиях на животных, состоит в том, что эти диеты ухудшают функцию гиппокампа. Эта возможность поддерживается результатами, которые показывают, что повреждение гиппокампа у животных приводит к аналогичным дефицитам пространственной памяти, и что переход с нездоровой на здоровую диету может обратить эти эффекты. Исследователи утверждают, что будущие исследования на людях с диетическими интервенциями могут помочь более корректно проверить эту причинную связь.
«Мне действительно интересно проверить, восстанавливаются ли нарушения в памяти, и выяснить условия, способствующие этому восстановлению», - сказал Тран. «Например, сколько времени потребуется для восстановления и можно ли ускорить этот процесс».
Исследование под названием «Потребление диеты с высоким содержанием жиров и сахара связано с худшими способностями пространственной навигации в виртуальной среде» было написано Домиником М.Д. Траном, Кит С. Дабл, Ианом Н. Джонсоном, Р. Фредериком Уэстбруком и Ириной М. Харрис.