Gli scienziati studiano da tempo il cervello con l’obiettivo di favorire un invecchiamento più sano. Mentre si sa molto sui fattori di rischio per l’invecchiamento accelerato del cervello, si è scoperto meno per identificare modi per prevenire il declino cognitivo.
Esistono prove che la nutrizione è importante e un nuovo studio pubblicato su npj Aging , condotto dal Center for Brain, Biology and Behavior dell’Università del Nebraska-Lincoln e dall’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, segnala ulteriormente come specifici nutrienti possano svolgere un ruolo fondamentale nella il sano invecchiamento del cervello.
Il team di scienziati, guidato da Aron Barbey, direttore del Center for Brain, Biology and Behavior, con Jisheng Wu, uno studente di dottorato del Nebraska, e Christopher Zwilling, ricercatore presso l’UIUC, ha eseguito lo studio multimodale, combinando stato di salute innovazioni all’avanguardia nel campo delle neuroscienze e della scienza della nutrizione e hanno identificato un profilo nutrizionale specifico nei partecipanti che avevano prestazioni cognitive migliori.
Stile nutrizionale e invecchiamento del cervello
Lo studio trasversale ha arruolato 100 partecipanti cognitivamente sani, di età compresa tra 65 e 75 anni. Questi partecipanti hanno completato un questionario con informazioni demografiche, misurazioni corporee e attività fisica.
Il plasma sanguigno è stato raccolto dopo un periodo di digiuno per analizzare i biomarcatori dei nutrienti. I partecipanti sono stati sottoposti anche a valutazioni cognitive e scansioni MRI. Gli sforzi hanno rivelato due tipi di invecchiamento cerebrale tra i partecipanti: accelerato e più lento del previsto. Quelli con un invecchiamento cerebrale più lento avevano un profilo nutrizionale distinto.
I biomarcatori sanguigni dei nutrienti benefici erano una combinazione di acidi grassi (acidi vaccenico, gondoico, alfa linolenico, elcosapentaenoico, eicosadienoico e lignocerico); antiossidanti e carotenoidi tra cui cis-luteina, trans-luteina e zeaxantina; due forme di vitamina E e colina. Questo profilo è correlato con i nutrienti presenti nella dieta mediterranea, che la ricerca ha precedentemente associato a un sano invecchiamento cerebrale.
“Abbiamo studiato biomarcatori nutrizionali specifici, come i profili degli acidi grassi, noti nella scienza nutrizionale per offrire potenzialmente benefici per la salute. Ciò è in linea con l’ampio corpus di ricerche sul campo che dimostrano gli effetti positivi sulla salute della dieta mediterranea, che enfatizza gli alimenti ricchi di questi nutrienti benefici”, ha detto Barbey, professoressa di psicologia Mildred Francis Thompson.
“Il presente studio identifica particolari modelli di biomarcatori nutrizionali che sono promettenti e hanno associazioni favorevoli con le misure delle prestazioni cognitive e della salute del cervello.
Barbey ha osservato che le precedenti ricerche sulla nutrizione e sull’invecchiamento cerebrale si basavano principalmente su questionari sulla frequenza alimentare, che dipendono dal ricordo dei partecipanti. Questo studio è uno dei primi e più grandi a combinare imaging cerebrale, biomarcatori del sangue e valutazioni cognitive convalidate.
“L’aspetto unico del nostro studio risiede nel suo approccio globale, che integra dati sulla nutrizione, sulle funzioni cognitive e sull’imaging cerebrale”, ha affermato Barbey. “Ciò ci consente di costruire una comprensione più solida della relazione tra questi fattori. Andiamo oltre la semplice misurazione delle prestazioni cognitive con i tradizionali test neuropsicologici.
“Invece, esaminiamo simultaneamente la struttura, la funzione e il metabolismo del cervello, dimostrando un legame diretto tra queste proprietà del cervello e le capacità cognitive. Inoltre, mostriamo che queste proprietà del cervello sono direttamente collegate alla dieta e alla nutrizione , come rivelato dai modelli osservati nei nutrienti biomarcatori.”
I ricercatori continueranno a esplorare questo profilo nutrizionale in relazione all’invecchiamento sano del cervello. Barbey ha affermato che è possibile, in futuro, che i risultati contribuiscano allo sviluppo di terapie e interventi per promuovere la salute del cervello.
“Un importante passo successivo prevede la conduzione di studi randomizzati e controllati. In questi studi, isoleremo nutrienti specifici con associazioni favorevoli con la funzione cognitiva e la salute del cervello e li somministreremo sotto forma di nutraceutici”, ha detto Barbey.
“Questo ci consentirà di valutare in modo definitivo se l’aumento dei livelli di questi specifici profili nutrizionali porta in modo affidabile a miglioramenti nelle prestazioni dei test cognitivi e nelle misure della struttura, della funzione e del metabolismo del cervello”.
Nutrienti, struttura cerebrale e cognizione nell’invecchiamento sano sono collegati
In un ulteriore studio, gli scienziati hanno esplorato i collegamenti tra tre misure note per prevedere in modo indipendente un invecchiamento sano: assunzione di nutrienti, struttura del cervello e funzione cognitiva. La loro analisi aggiunge ulteriore prova che questi fattori contribuiscono congiuntamente alla salute del cervello negli anziani.
Riportato nel Journal of Nutrition , lo studio ha scoperto che i marcatori nel sangue di due acidi grassi saturi , insieme ad alcuni acidi grassi omega-6, -7 e -9, erano correlati con punteggi migliori nei test di memoria e con strutture cerebrali più grandi nella parte frontale. , corteccia temporale, parietale e insulare.
Mentre altri studi hanno trovato associazioni individuali tra singoli nutrienti o classi di nutrienti e specifiche regioni o funzioni del cervello, pochissime ricerche danno uno sguardo completo alla salute del cervello, alla cognizione e ai modelli alimentari generali in generale, ha affermato Aron Barbey, professore di psicologia, bioingegneria e neuroscienze presso l’Università dell’Illinois Urbana-Champaign che ha condotto lo studio con il ricercatore post-dottorato Tanveer Talukdar e lo scienziato ricercatore in psicologia Chris Zwilling. I tre coautori sono tutti affiliati al Beckman Institute for Advanced Science and Technology presso l’Università di I.
“I nostri risultati rivelano che possiamo utilizzare biomarcatori nutrizionali, test cognitivi e misure MRI della struttura del cervello per tenere conto di gran parte della variazione nell’invecchiamento sano”, ha detto Barbey. “Questo ci permette di comprendere meglio come la nutrizione contribuisce alla salute, all’invecchiamento e alle malattie”.
La fusione dei dati consente ai ricercatori di esaminare più set di dati per mappare tratti o caratteristiche che hanno modelli comuni di variabilità, ha affermato Talukdar, che ha adattato questo metodo per incorporare dati nutrizionali, cognitivi e volumetrici del cervello.
“Stiamo esaminando le relazioni tra tutti questi insieme”, ha detto. “Questo ci consente di identificare alcune funzionalità che si raggruppano insieme.”
Ciò supera alcuni dei limiti dell’analisi dei fattori individuali, ha affermato Barbey.
“Se guardiamo solo alla nutrizione in relazione alle strutture cerebrali e non studiamo la cognizione, o se guardiamo alla nutrizione in relazione alla cognizione e non studiamo il cervello, allora in realtà stiamo perdendo pezzi davvero importanti di informazione.”
Le caratteristiche più evidenti raggruppate nella nuova analisi riguardavano la dimensione dei volumi di materia grigia nelle cortecce frontale, temporale e parietale; prestazioni nei test di memoria uditiva e di memoria a breve e lungo termine; e marcatori ematici legati al consumo di acidi grassi monoinsaturi e polinsaturi.
I partecipanti allo studio che hanno ottenuto punteggi più alti nei test di memoria tendevano ad avere volumi di materia grigia più grandi e livelli più alti di marcatori di acidi grassi omega-6, -7 e -9 nel sangue. Coloro che hanno ottenuto risultati più scarsi nei test cognitivi avevano anche volumi più piccoli di materia grigia in quelle regioni del cervello e livelli più bassi di questi marcatori dietetici, ha rivelato l’analisi.
Sebbene lo studio riveli solo associazioni tra questi fattori e non dimostri che le abitudini alimentari promuovano direttamente la salute del cervello , aggiunge l’evidenza che la nutrizione è un attore chiave nell’invecchiamento sano, hanno detto i ricercatori.
“Il nostro lavoro motiva un quadro più completo di invecchiamento sano”, ha affermato Zwilling. Ciò fornisce informazioni sull’importanza della dieta e della nutrizione e sul valore dei metodi di fusione dei dati per studiare il loro contributo allo sviluppo adulto e alla neuroscienza dell’invecchiamento”.
Sano invecchiamento cerebrale collegato agli acidi grassi omega-3 e omega-6 nel sangue
Due studi collegano i modelli di acidi grassi polinsaturi nel sangue all’integrità delle strutture cerebrali e alle capacità cognitive che, come è noto, diminuiscono precocemente con l’invecchiamento.
Gli studi aggiungono ulteriore prova che l’assunzione alimentare di acidi grassi omega-3 e omega-6 può promuovere un invecchiamento sano, hanno affermato i ricercatori. Sono necessarie ulteriori ricerche per testare questa ipotesi, hanno detto.
Il cervello è un insieme di parti interconnesse, ognuna delle quali invecchia al proprio ritmo. Alcune strutture cerebrali, e le capacità che promuovono, iniziano a deteriorarsi prima di altre, ha detto Marta Zamroziewicz, studentessa MD/Ph.D dell’Università dell’Illinois, che ha guidato la nuova ricerca con il professore di psicologia Aron Barbey.
“Abbiamo studiato una rete primaria del cervello, la rete frontoparietale, che svolge un ruolo importante nell’intelligenza fluida e diminuisce precocemente, anche nell’invecchiamento sano”, ha detto Zamroziewicz. L’intelligenza fluida descrive la capacità di risolvere problemi mai incontrati prima.
“In uno studio separato, abbiamo esaminato la struttura della sostanza bianca del fornice, un gruppo di fibre nervose al centro del cervello che è importante per la memoria”, ha detto.
Precedenti ricerche avevano dimostrato che il fornice è una delle prime regioni del cervello ad essere compromessa nella malattia di Alzheimer.
In entrambi gli studi, i ricercatori hanno cercato modelli di acidi grassi polinsaturi nel sangue di adulti di età compresa tra 65 e 75 anni. Hanno analizzato la relazione tra questi modelli nutrizionali e la struttura cerebrale dei soggetti e le prestazioni nei test cognitivi. Questa ricerca differisce da altri studi simili, che tendono a concentrarsi solo su uno o due acidi grassi polinsaturi, ha detto Zamroziewicz.
“La maggior parte della ricerca che esamina questi grassi nella salute e nell’invecchiamento in buona salute si concentra sugli acidi grassi omega-3 DHA ed EPA, ma quelli provengono dal pesce e dall’olio di pesce, e la maggior parte delle persone nell’emisfero occidentale non ne mangia abbastanza per vedere davvero i benefici”, ha detto. Altri acidi grassi, come l’acido alfa-linolenico e l’acido stearidonico, sono precursori di EPA e DHA nel corpo. Questi grassi possono essere derivati da alimenti di origine terrestre come noci, semi e oli.
“Un obiettivo centrale della ricerca nel campo delle neuroscienze cognitive nutrizionali è capire come questi nutrienti influenzano la salute del cervello”, ha detto Zamroziewicz. “Si ritiene che alcuni di questi nutrienti siano più benefici di altri.”
In uno studio riportato sulla rivista Nutritional Neuroscience , i ricercatori hanno cercato le relazioni tra diversi acidi grassi omega-3 nel sangue, la dimensione relativa delle strutture nelle cortecce frontale e parietale del cervello e le prestazioni nei test di intelligenza fluida in individui sani. adulti anziani.
Il team ha trovato correlazioni tra i livelli ematici di tre acidi grassi omega-3 – ALA, acido stearidonico e acido ecosatrienoico – e l’intelligenza fluida in questi adulti. Ulteriori analisi hanno rivelato che la dimensione della corteccia frontoparietale sinistra ha svolto un ruolo di mediazione in questa relazione. Le persone con livelli ematici più elevati di questi tre nutrienti tendevano ad avere una corteccia frontoparietale sinistra più grande e la dimensione della corteccia frontoparietale prediceva la prestazione dei soggetti nei test di intelligenza fluida.
“Molte ricerche ci dicono che le persone hanno bisogno di mangiare pesce e olio di pesce per ottenere effetti neuroprotettivi da questi particolari grassi, ma questa nuova scoperta suggerisce che anche i grassi che otteniamo da noci, semi e oli possono fare la differenza nel il cervello”, ha detto Zamroziewicz.
Nel secondo studio, il team ha scoperto che la dimensione del fornice era associata a un equilibrio di acidi grassi omega-3 e omega-6 nel sangue e che un fornice più robusto coincideva con la conservazione della memoria negli anziani. Ancora una volta, i ricercatori hanno visto che la struttura del cervello svolgeva un ruolo di mediazione tra l’abbondanza e l’equilibrio dei nutrienti nel sangue e la cognizione (in questo caso, la memoria). I risultati sono riportati sulla rivista Aging & Disease .
“Questi risultati hanno importanti implicazioni per la dieta occidentale, che tende ad essere sbilanciata con elevate quantità di acidi grassi omega-6 e basse quantità di acidi grassi omega-3 “, ha detto Zamroziewicz.
“Questi due studi evidenziano l’importanza di studiare gli effetti di gruppi di nutrienti insieme, piuttosto che concentrarsi su uno alla volta”, ha detto Barbey. “Suggeriscono che diversi modelli di grassi polinsaturi promuovono aspetti specifici della cognizione rafforzando i circuiti neurali sottostanti che sono vulnerabili alle malattie e al declino legato all’età.”
