Neurogeneza - czy można odwrócić starzenie się mózgu?

Młody mózg to nie tylko świetna pamięć i szybkie uczenie się, ale też dobry humor. Zatrzymanie lub nawet tylko spowolnienie procesu powstawania nowych neuronów powoduje depresję i obniża możliwości poznawcze. Ciągła regeneracja mózgu jest kluczem do jego sprawnego działania. Na szczęście neurogeneza zachodzi nie tylko w fazie płodowej i u dzieci, ale również o osób dorosłych. Cudowną fabryką jest hipokamp, a nasza dieta oraz codzienne zachowania mają kluczowe znaczenie dla wydajności neurogenezy.

Jak neurogeneza zmienia się wraz z wiekiem?

Neurogeneza to proces powstawania nowych komórek nerwowych. Obejmuje on namnażanie neuronów zarówno w wieku prenatalnym, jak i dorosłym.  Obserwuje się naturalne spowolnienie procesu neurogenezy w wyniku starzenia się organizmu. Nowo powstałe komórki nerwowe przestają migrować i umierają zanim zdołają zmienić się w odpowiednio dojrzałe neurony. Istnieje powszechna teoria, że większość zaburzeń behawioralnych powstałych wraz z wiekiem może wynikać ze zmian morfologii dendrytów, oddziaływań typu komórka-komórka, ekspresji genów, a także regulacji poziomu jonów wapniowych. Co więcej, podczas starzenia się organizmu, poziom stresu oksydacyjnego zwiększa się. Dochodzi także do naruszenia struktury białek i kwasów nukleinowych. Wszystkie te starcze zmiany przyczyniają się do zaburzenia neuroplastyczności oraz różnic w dynamice pracy sieci komórek nerwowych, co warunkuje osłabienie procesów poznawczych, w tym naukę, pamięć i koncentrację. Podczas starzenia się organizmu można zaobserwować następujące zmiany, zachodzące w układzie nerwowym:

• spadek masy mózgu – niektóre obszary tego narządu kurczą się intensywniej, niż pozostałe. Zalicza się do nich: płaty czołowe (odpowiadające za wyższe funkcje poznawcze), hipokamp (koordynujący procesy zapamiętywania) oraz przestrzenie, w których krąży płyn mózgowo-rdzeniowy
• nieznaczne zmniejszenie gęstości kory mózgu – proces ten rozpoczyna się wraz z ukończeniem dwudziestego roku życia i jest prawdopodobnie efektem stałego spadku gęstości połączeń synaptycznych
• spadek ilości substancji białej – w tej strukturze maleje ogólna długość szlaków nerwowych oraz kurczy się otoczka mielinowa, co osłabia zdolności poznawcze
• malejąca liczba neuroprzekaźników – niewystarczająca ilość dopaminy, acetylocholiny, serotoniny i kwasu gamma-aminomasłowego, przyczynia się do ogólnego obniżenia wydajności mózgu, w tym do pogorszenia pamięci

Wysiłek intelektualny a wzrost wydajności neurogenezy

Z mózgiem jest tak samo, jak z mięśniami. Odpowiedni trening intelektualny zwiększa neuroplastyczność oraz poprawia zdolności poznawcze, tak samo, jak ćwiczenia siłowe poprawiają naszą wydolność i kondycję fizyczną. Zmuszanie umysłu do wysiłku pobudza powstawanie nowych komórek nerwowych. Najbardziej stymulujące są zadania trudne do schematycznego wyuczenia, czyli takie, przy których należy sporo pogłówkować, by je rozwiązać. Dzieje się tak, ponieważ wymagają one długotrwałego i bardzo intensywnego myślenia, dzięki czemu uaktywniają sieci neuronalne, które zawierają największe skupiska komórek nerwowych.

Jakie proste ćwiczenia intelektualne należy wykonywać, by podnieść wydajność neurogenezy? Warto stale zmuszać umysł do zapamiętywania nowych rzeczy np.: listy zakupów, numerów telefonów, czy słówek z języka obcego. Co więcej, gry logiczne (szachy, warcaby) i rozwiązywanie wszelkiego rodzaju łamigłówek, jak krzyżówki, rebusy czy wykreślanki, przyczyniają się do powstawania w mózgu neurotrofin, które podnoszą ilość oraz aktywność komórek nerwowych.

Aktywność fizyczna a wzrost wydajności neurogenezy

Udowodniono, że systematyczna aktywność fizyczna pozytywnie wpływa na powstawanie nowych komórek nerwowych. Przeprowadzono badania, z których wynika, że np. bieganie stymuluje mózg do produkowania istoty szarej, dzięki czemu ten rodzaj sportu zwiększa zdolności poznawcze. Gdy badani biegali kilka dni z rzędu, wówczas zaobserwowano u nich pojawienie się setek tysięcy nowych neuronów. Z kolei wykonywanie jakichkolwiek innych ćwiczeń (niekoniecznie bardzo intensywnych), które odpowiednio dotleniają nasz organizm, spowalnia niekorzystne zmiany w strukturze i funkcjonowaniu naszego mózgu, powstałe w wyniku starzenia się organizmu. To pozytywne zjawisko jest wynikiem intensywniejszego dopływu krwi do mózgowia bądź też większego poziomu hormonów, naturalnie wydzielających się w wyniku wysiłku fizycznego. W badaniach nad wpływem uprawiania sportu na funkcjonowanie mózgu wykazano także wzrost ekspresji czynnika neurotroficznego (BDNF, ang. Brain-derived neurotrophic factor) oraz czynnika wzrostu fibroblastów (FGF-2, ang. fibroblast growth factor-2), które wspomagają neurogenezę w wieku prenatalnym i dorosłym m.in. z udziałem serotoniny. Co więcej, wszystkie formy aktywności fizycznej działają antystresowo (obniżają poziom kortyzolu, czyli tzw. “hormonu stresu”), rozładowują napięcie, przez co jednocześnie stymulują neurogenezę.

Jakie proste ćwiczenia fizyczne należy wykonywać, by podnieść wydajność neurogenezy? Wystarczy zrobić kilka przysiadów, porozciągać się, czy wziąć parę głębokich wdechów przy otwartym oknie. Aby zwiększyć ten efekt, warto przed wysiłkiem intelektualnym np. pojeździć na rowerze lub przebiedz się, ale nie zawsze są ku temu możliwości. Co bardzo istotne, maksymalna, ciągła wydajność naszego umysłu trwa około pół godziny. Należy więc robić krótkie przerwy podczas nauki, żeby nasz mózg mógł naładować swoje baterie i znów działać na najwyższych obrotach.

Dieta i suplementacja a wzrost wydajności neurogenezy

Kolejnym czynnikiem, dzięki któremu możemy wspomóc tworzenie nowych komórek nerwowych jest dieta. Nie tylko to co spożywamy ma wpływ na neurogenezę. Jej wydajność zależy także od odstępów czasowych pomiędzy posiłkami, kaloryczności, struktury i tekstury produktów oraz kompozycji dobieranych składników żywieniowych. Udowodniono, że zredukowanie liczby kcal o ok. 35% indukuje powstawanie nowych neuronów. Identyczny efekt zaobserwowano, gdy podawano badanym posiłki w coraz dłuższych odstępach czasowych. Taki zabieg jednak ma też drugą stronę medalu, ponieważ spożywanie pokarmu rzadziej niż co 4 godziny powoduje zbyt duże obniżenie poziomu glukozy we krwi, która stanowi “paliwo energetyczne” naszego mózgu. Co więcej, z przeprowadzonych badań wynika, że wprowadzanie do swojego menu produktów, które wymagają dłuższego przeżuwania, również wspomaga wzrost wydajności neurogenezy. Należy zwrócić szczególną uwagę, aby w naszym codziennym jadłospisie nie zabrakło produktów bogatych w:

• kwasy tłuszczowe (KT) omega-3, które odpowiadają za utrzymanie elastyczności i dynamicznej podatności neuronów do przekazywania informacji, jak również za inne funkcje komórek mózgu (np. produkowanie energii). Zapobiegają one również otępieniu starczemu i depresji. Dwie porcje tłustych ryb morskich tygodniowo, takich jak: łosoś, tuńczyk, makrela, sardynki, śledzie, czy szprotki, całkowicie zaspokają zapotrzebowanie dorosłej osoby na KT omega-3.
• flawonoidy, czyli naturalne barwniki, które mają pozytywny wpływ na zdolności poznawcze, nastrój (zmniejszają objawy depresji), indukują powstawanie nowych komórek nerwowych oraz wspomagają pamięć przestrzenną. Te składniki żywności występują głównie w owocach, nasionach, kwiatach i liściach roślin, nadając im kolor. Największą zawartość flawonoidów można znaleźć w: czarnych porzeczkach, winogronach, papryce, pomidorach, brokułach, cytrusach, ale także w niektórych zbożach, nasionach roślin strączkowych, przyprawach, czerwonym winie, kawie, kakao i gorzkiej czekoladzie.
• cynk, który odpowiada za neuroplastyczność i prawidłowe funkcjonowanie mózgu. Poprawia nastrój oraz działa jak naturalny antydepresant. Udowodniono, że niedobór tego pierwiastka obniża zdolność do uczenia się, osłabia koncentrację, a także hamuje neurogenezę i indukuje powstawanie depresji. Do najlepszych źródeł cynku zalicza się m.in.: mięso i podroby, jaja, nasiona słonecznika i dyni, orzechy, migdały, strączki, kaszę gryczaną, mleko, ser oraz kakao.
• witaminę A, która odgrywa kluczową rolę w stymulacji neurogenezy, jak również w zwiększaniu neuroplastyczności mózgu. Retinol można znaleźć głównie w produktach pochodzenia zwierzęcego, takich jak podroby (wątróbka wołowa), tłuste ryby (tuńczyk, węgorz), jaja, tran rybi, mleko, ser, masło. Ponadto, witamina ta jest obecna w marchwi, szpinaku, papryce, jarmużu, natce pietruszki i dyni.

Udowodniono, że niektóre składniki wprowadzane do organizmu w małych ilościach, działają stymulująco na neurogenezę, natomiast w większych dawkach hamują powstawanie nowych komórek nerwowych. Tak jest w przypadku kofeiny oraz kurkuminy, występującej w przyprawie curry. Mała koncentracja stymuluje namnażanie komórek, natomiast zbyt wysoka jest cytotoksyczna.

To, że wraz z upływem czasu nasz mózg również się starzeje nie jest niczym niezwykłym. Spowalnienie procesu neurogenezy wraz z wiekiem to zjawisko naturalnie występujące w organizmie. Jednak dzięki wystarczającej ilości badań naukowych, nad wpływem różnych czynników środowiskowych, takich jak aktywność fizyczna, czy dieta i suplementacja, na tworzenie nowych komórek nerwowych, obecnie wiemy jak można spowalniać i odwracać proces starzenia się naszego mózgu.