A-vitamin, D-vitamin og omega-3 til hjernens nerveceller og udvikling

- gennem hele livet

Neurologer er nu enige om, at hjernens nerveceller, neuroner, hele tiden ændrer sig i forhold til indre og miljømæssige stimuli. På den måde lærer vi nye færdigheder og udvikler hukommelse. Hjernens evne til at tilpasse sig og ændre sig kaldes for neuroplasticitet, og læger har længe haft mistanke om, at den finder sted ved kontaktpunkterne mellem neuronerne. Et forskerhold fra University of Freiburg i Tyskland har nu fundet, at et A-vitaminlignende stof påvirker nervecellernes tilpasning af struktur og funktion. Forskerne håber, at fundet kan bidrage til udviklingen af nye terapeutiske strategier i behandling af hjernesygdomme. Tidligere studier viser, at omega-3 fedtsyrer, D-vitamin og levevis også har afgørende betydning for hjernens neuroplasticitet og udvikling.

Hjernen indeholder omkring 100 milliarder neuroner, som tilsammen styrer tanker, følelser, adfærd og bevægelser. Neuronerne behandler altså alle de indtryk, som vi får udefra og fra kroppens selv. Hjernens enorme netværk af neuroner og informationsbehandling er derfor en forudsætning for det gode helbred.
Neuronerne består af en cellekrop og af udløbere, der inddeles i to typer: Dendritterne, som modtager signaler, og aksonerne, som udsender signaler.
Kontaktstedet mellem to neuroner kaldes for synapsen, og signalerne overføres ved hjælp af elektriske impulser eller neurotransmittere som glutamat, serotonin, dopamin og mange andre.
Neuronernes plasticitet er et udtryk for deres evne til at ændre sig og tilpasse sig som følge af interaktion med tanker, adfærd og miljø. Når vi for eksempel lærer nyt eller bliver bedre til at udføre en bestemt bevægelse, dannes der nye forbindelser mellem neuronerne, og eksisterende forbindelser forstærkes.
Neuroplasticiteten udvikles i fostertilstanden og fortsætter livet igennem. Således bliver nogle forbindelser stærkere eller svagere afhængig af, hvad de bruges til. Teorien om neuroplasticitet har nu overtaget den tidligere antagelse af, at hjernen og neuronerne efter en vis alder ikke kan ændre sig. Forskere antager desuden, at en indsigt i de cellulære og molekylære mekanismer, som udgør hjernens plasticitet, eller hvordan den lærer, omformer og udvikler sig, er vigtig i forebyggelsen og behandlingen af mange sygdomme og tilstande.

Retinoinsyre, hjernesundhed og hjernens plasticitet

Forskerholdet fra University of Freiburg i Tyskland undersøgte, hvorvidt neuronernes dendritiske udløbere ville forandre sig, hvis de blev udsat for retinoinsyre (retinoic acid), som er et derivat fra ren A-vitamin (retinol).
Som nævnt modtager dendritterne signaler fra andre neuroner i synapserne. Og da de konstant forholder sig til utallige påvirkninger, spiller de en vigtig rolle for hjernens plasticitet. For eksempel kan indlæring af noget nyt ændre antallet og formen af de dendritiske udløbere. Ikke desto mindre er ændringer i antallet eller formen af de dendritiske udløbere også fundet i sygdomme som depression og demens.
Det er i forvejen kendt, at retinoinsyre spiller en vigtig rolle for cellevækst og celledifferentiering. I det nye studie fandt forskerne, at retinoinsyre både kunne øge størrelsen af de dendritiske udløbere og neuronernes evne til at overføre signaler. Forskerholdet konkluderer derfor, at retinoinsyre er vigtig for neuronernes plasticitet i den menneskelige hjerne. De nye opdagelser kan også bidrage til at forstå synapsernes plasticitet bedre og til at udvikle nye terapeutiske strategier i behandling af hjernesygdomme som depression.
Under forsøget anvendte forskerholdet små vævsprøver fra hjernebarken, som var fjernet under kirurgiske indgreb. Hjernevævet blev derefter behandlet med retinoinsyre, hvorefter neuronernes funktionelle og strukturelle egenskaber blev analyseret ved hjælp af elektrofysiologiske og mikroskopiske teknikker. Det nye studie er publiceret i eLife.
Når de neuroplastiske forandringer forårsager fysiske forandringer i synapserne, kræver det også andre næringsstoffer, der indgår i dannelsen af de nye forbindelser.

D-vitamin, hjernesundhed og hjernens plasticitet

Alle kroppens celler har receptorer for D-vitamin, og det gælder også neuroner og celler i hippocampus, der er sæde for hukommelse, indlæring og sanseindtryk. D-vitamin betragtes som et neuroaktivt steroidhormon med særlig stor betydning for hjernen og dannelsen af nye forbindelser mellem neuroner.
Forskere fra University of Queensland i Australien har tidligere fundet, at D-vitamin påvirker nogle netværk i hjernen, som kaldes for perineuronale netværk. Disse netværk udgør en stærk og støttende struktur omkring bestemte neuroner. Dermed stabiliserer disse netværk de kontakter, som neuronerne har med andre neuroner.
Forskerne fandt også en mulig forbindelse mellem mangel på D-vitamin og tab af hjerneplasticitet.
For da de udsatte sunde mus for mangel på D-vitamin, fandt de efter 20 uger, at musenes evne til at huske og lære faldt signifikant. Musene fik også en stor reduktion i antallet og styrken af neurale forbindelser i hipocampus. Ifølge professor Thomas Burne, som stod bag studiet, kan tab af plasticitet og funktioner i dette hjerneområde bidrage til udvikling af skizofreni, inklusiv hukommelsestab og forvrænget virkelighedsopfattelse.
D-vitamin spiller i det hele taget en overset rolle for hjernens sundhed. Og andre studier viser, at mangler også øger risikoen for angst, depression, demens, Alzheimers sygdom, autisme og andre neurologiske sygdomme.
Det er samtidig problematisk, at omkring en milliard mennesker på verdensplan mangler D-vitamin.

Omega-3, hjernesundhed og hjernens plasticitet

Hjernen indeholder ret store mængder omega-3 fedtsyrer, som blandt andet findes i neuronernes membraner. Omega-3 formen DHA spiller en stor rolle for udvikling af menneskets hjerne og intelligens. Det gælder også dannelsen af nye forbindelser mellem neuronerne og synapsernes plasticitet. DHA har betydning for aktiviteten i hippocampus gennem hele livet.
Omega-3 formen EPA modvirker inflammationer, der kan skade sunde celler og forårsage depression. Meget tyder i det hele taget på, at omega-3 fedtsyrerne er essentielle for den sunde hjerne, for sunde aldringsprocesser og for hjernens plasticitet.
DHA og EPA findes især i fed fisk, og derfor er det en god ide at følge Sundhedsstyrelsens anbefalinger eller tage tilskud med fiskeolier, hvis man ikke kan lide fisk eller spiser for lidt. Der findes også omega-3 fedtsyrer i hørfrøolie, rapsolie og valnødder, men det er i form af ALA, som mange har svært ved at omdanne til EPA og DHA grundet træge enzymprocesser.

Fysisk aktivitet, hjernegymnastik og god søvn

Mange undersøgelser viser, at det er nemmere at indlære og huske noget nyt, hvis man er fysisk aktiv lige før eller efter indlæringsprocesserne. Derfor er fysisk aktivitet vigtig for neuroplasticiteten.
Man bør også passe sin nattesøvn. For når vi sover, bliver hjernen renset for giftige stofskifteprodukter fra cellernes daglige aktiviteter. Den gode nattesøvn bidrager til, at vi lader op, at vi sorterer dagens oplevelser, og at vi husker bedre. Samtidig fortsætter de neoplastiske forandringer, der blev sat i gang i løbet af dagen. Hjernen foretrækker derfor en regelmæssig døgnrytme, og at man tilstræber 7-8 timers uafbrudt nattesøvn.
Man bør desuden undgå for meget lys og elektrosmog, inden man går i seng og helst sove i total mørke af hensyn til kroppens og hjernens naturlig døgnrytme.

Referencer:

Maximilian Lenz et al. All-trans retinoic acid induces synaptic plasticity in human cortical neurons. eLife, 2021

University of Freiburg. Vitamin A for nerve cells. ScienceDaily. March 31, 2021

University of Queensland. Potential Link Between Vitamin D Deficiency and loss of Brain Plasticity. Neurosciencenews.com 2019

Alexander Muacevic and John R Adler: The Role of Vitamin D in Brain Health: A Mini Literature Review. Cureus 2018

Debora Cutuli. Functional and Structural Benefits Induces by Omega-3 Polysaturated Fatty Acids During Aging. Current neuropharmacology. 2017

Neuroplasticitet – hjernens foranderlighed. Elsass Fonden
Elsass Fonden - Neuroplasticitet, CP og hjernens foranderlighed