美國一所大學最新研究發現,過多食用高脂肪垃圾食物不僅會造成心血管疾病,更會在短時間內擾亂大腦的記憶迴路,甚至損害記憶力。研究人員表示,這項新研究可能有助於預防與肥胖相關的癡呆症、阿茲海默症。

有越來越多的證據表明,飲食在塑造認知功能方面起著至關重要的角色,特別是西式的高脂肪飲食(HFD)不僅影響新陳代謝,更可能造成認知功能障礙。不過,高脂肪飲食究竟如何衝擊大腦的認知機制,在醫學上仍存在許多謎團。

美國北卡羅萊納大學醫學院(UNC School of Medicine)研究人員以獨特的視角,揭示這些高脂肪的垃圾食物(Junk food)如何影響大腦記憶中樞,從而增加認知功能障礙的風險。該研究成果於9月11日發表在《神經元》雜誌上。

研究人員對2組實驗小鼠分別投餵「正常飲食」與「高脂肪飲食」,同時觀察和記錄它們的情況。結果顯示,食用高脂肪飲食的小鼠僅在4天後,就開始出現認知功能障礙,但情緒行為未出現顯[ascii]著[/ascii]改變。

深入研究後,研究人員發現食用高脂肪飲食的小鼠,它們大腦海馬體內部的「中間神經元」(CCK-IN)變得異常活躍。該現象源於大腦接收葡萄糖的能力受損,並伴隨糖酵解酶「丙酮酸激酶M2」(PKM2)的磷酸化水平上升。

「海馬體」是大腦中的記憶中心,也在空間處理和導航方面發揮重要作用。「中間神經元」(CCK-IN)是一種葡萄糖抑制神經元,負責調節大腦對於葡萄糖的吸收。「丙酮酸激酶M2」是一種關鍵的糖解酶,能將葡萄糖轉化為能量。

圖為阿茲海默症患者的示意圖。新研究顯示,高脂肪飲食可能成為引發癡呆症或阿茲海默症的重要因素。(Shutterstock)
圖為阿茲海默症患者的示意圖。新研究顯示,高脂肪飲食可能成為引發癡呆症或阿茲海默症的重要因素。(Shutterstock)

北卡羅萊納大學醫學院藥理學教授、神經科學中心首席研究員宋娟(Juan Song)博士對該校的新聞室表示,「我們知道飲食和新陳代謝會影響大腦健康,但沒想到短期高脂肪飲食,竟直接擾亂海馬體中特定的CCK中間神經元。」

宋教授繼續道,「最讓我們驚訝的是,這些細胞在葡萄糖供應減少時的反應竟然如此迅速,且這種變化就足以損害記憶力。」

他們在研究過程中發現,這種神經元過度活躍會擾亂海馬體處理記憶的方式,即使只吃了幾天富含飽和脂肪的垃圾食物(如芝士漢堡、薯條)也是如此。這也證實了垃圾食物對大腦的影響,遠比體重增加或糖尿病等代謝問題更早出現。

值得注意的是,研究團隊觀察到,原本出現認知障礙的肥胖小鼠,經過食用健康飲食、短暫斷食再注入急性葡萄糖後,它們腦內的葡萄糖水平不僅恢復,還平息了小鼠腦內的CCK-IN過度活躍,與糖酵解酶PKM2出現磷酸化的現象。

於是他們指出,若要緩解小鼠記憶混亂和恢復葡萄糖利用率,只需要對小鼠進行間歇性斷食等飲食干預,就能降低或抑制糖酵解酶PKM2的活性,讓CCK-IN活性正常化,並起到挽救記憶缺陷與預防長期性認知障礙。

他們總結道,該研究強調飲食代謝壓力會破壞海馬體功能,還發現一種以前未被認識的全新機制,同時了解到營養維持大腦健康的重要性。另外,CCK-IN和PKM2有望成為治療標靶,用來治療因肥胖、第2型糖尿病引起的認知障礙。

研究團隊最後表示,這項研究旨在進一步了解這些葡萄糖敏感神經元,是如何擾亂支持記憶的腦節律(腦電波)。未來計劃進一步測試這些標靶療法,是否適用於人類,並持續探索穩定腦內葡萄糖的飲食模式,也能對大腦記憶起到保護作用,以及高脂肪飲食如何成為引發癡呆症或阿茲海默症的重要因素。

宋教授表示:「這項研究凸顯了我們吃的東西能很快影響大腦健康。另外,可以透過斷食或藥物等早期介入方式,起到保護記憶力的作用,並降低因肥胖和代謝問題導致的長期認知風險。」

她補充,「從長遠來看,這些方法將有助於減輕因代謝紊亂(癡呆症、阿茲海默症)引起的負擔,並提供更全面的身心健康照護。」#

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