Motion og tre næringsstoffer forbedrer hjernens neuroplasticitet

Hjernens neuroplasticitet er et udtryk for hjernecellernes evne til at udføre strukturelle og funktionelle ændringer, som er altafgørende for vores udvikling og sundhed. Det er også påvist, at hjernens neuroplasticitet er forringet ved en række sygdomme i centralnervesystemet, inklusive depression og demens. I en oversigtsartikel har forskerne derfor set nærmere på, hvordan motion, Middelhavskost og næringsstoffer som omega-3 og B12-vitamin forbedrer hjernens neuroplasticitet via dannelsen af et særligt protein, BDNF (brain-derived neurotrophic factor). Det vides også, at selen har betydning for dannelse af nye nerveceller, hvilket kan bidrage til forebyggelse af kognitivt forfald via andre mekanismer.

Hjernens neuroplasticitet involverer indlæring, hukommelse, syntese af nye hjerneceller (neuroner og gliaceller), reparation af ødelagte forbindelser og andre kompenserende mekanismer. Hjernen er altså plastisk gennem hele livet for at tilgodese forskellige og nye funktioner.
Hjernens plasticitet påvirkes af miljømæssige faktorer som motion, kost og stress. Det vides i forvejen at motion påvirker hjernens plasticitet ved at frigive nogle metabolitter og proteiner fra muskler, lever og knogler, som får hippocampus i hjernen til at udskille proteinet, BDNF (brain-derived neurotrophic factor). Aktivering af dette BDNF-protein har en række funktioner ved at øge:

• Formation af synapser mellem neuroner (nerveceller)
• Neurogenese – dannelse af nye neuroner
• Gliogenese – dannelse af nye gliaceller (støtteceller i hjernen)
• Angiogenese – dannelse af nye blodkar
• Blodgennemstrømning
• Volumen i hjernen
• Neural aktivitet

Som følge heraf kan fysisk aktivitet og motion forbedre de kognitive og motoriske funktioner. I oversigtsartiklen kommer forskerne nærmere ind på, hvordan motion aktiverer de akser, der går mellem lever-hjerne, muskel-hjerne og knogle-hjerne. Forskerne kommer også nærmere ind på, hvordan kosten og særlige næringsstoffer kan aktivere hjernens dannelse af BDNF og derigennem hjernens neuroplasticitet.

Omega-3 fedtsyrer og B12-vitamin

Hjernen består af en del fedtstoffer, herunder omega-3 fedtsyrerne DHA og EPA, som også findes i fiskeolier. DHA har særlig stor betydning for hjernens neuroner og synapser. DHA har også betydning for dannelsen af forskellige neurotransmittere. Ifølge den nye oversigtsartikel viser flere studier, at voksne med et øget indhold af omega-3 fedtsyrer har en reduceret risiko for at udvikle mentale og psykotiske forstyrrelser.
Der henvises også til et række studier, der afslører, at omega-3 fedtsyrerne kan øge dannelsen af nye neuroner samt forbedre de kognitive funktioner og humøret. DHA virker ved at normalisere BDNF niveauerne og reducere oxidativ stress. Derudover reducerer DHA og især EPA lokale inflammationer i hjernen, som kan forårsage skader på neuroner og andre celler.
B12-vitamin har også stor betydning for nervesystemet og hukommelsen. Et lavt indhold af B12-vitamin er sat i forbindelse med kognitivt forfald og hjernesvind, inklusive svind af hippocampus, der spiller en rolle for orienteringsevnen og hukommelsen.
Det tyder desuden på, at en kombination af omega-3 fedtsyrer og B12-vitamin har en synergieffekt ved at øge dannelsen af BDNF i hippocampus.

• Ved oxidativ stress er der en ubalance mellem frie radikaler og antioxidanter.
• Frie radikaler er nogle aggressive molekyler, der kan forvolde skader på celler og deres DNA.
• Aldringsprocesser, tobaksrygning, forgiftninger, kroniske inflammationer, overvægt, diabetes type-2, stress og ensidig kost øger risikoen for oxidativ stress.

Middelhavskost, andre diæter og tarmflora

I oversigtsartiklen kommer forskerne ind på, hvordan den traditionelle Middelhavskost har en hjernebeskyttende effekt. Dette tilskrives især indtagelsen af en del olivenolie og grønsager samt fisk og kød sammen med et moderat indtag af rødvin. Denne kost indeholder således en del omega-3 fedtsyrer, B12-vitamin og forskellige polyfenoler, som alt i alt har en antioxidant effekt og en antiinflammatorisk effekt. Det er også påvist, at Middelhavskost øger niveauet af osteocalcin, som i sig selv kan øge dannelsen af BDNF i hippocampus.
Forskerne kommer også ind på, at keto-diæter med meget fedt kan øge BDNF og hjernens plasticitet, men at længere tid på denne diæt hæmmer dannelsen af BDNF og hjernens plasticitet.
Det tyder således på, at kosten har stor betydning for hjernens plasticitet. Derudover kommer forskerne ind på, at kosten påvirker tarmfloraen, som også har betydning for hjernen og humøret.
Den nye oversigtsartikel er publiceret i Brain Plasticity, og som nævnt havde forskerne særlig fokus på, hvordan kost, motion og særlige næringsstoffer som omega-3 og B12-vitamin påvirker hjernens neuroplasticitet via dannelsen af BDNF.

Selen og hjernens neuroplasticitet

I henhold til anden forskning har sporstoffet selen også en stor betydning for hjernens neuroplasticitet via andre mekanismer. Det tyder nemlig på, at et selenholdigt protein, selenoprotein P, hjælper hjernen med at danne nye neuroner. Denne viden er relevant, dels fordi selenmangel er ret udbredt, og dels fordi der er mange ældre eller handicappede, som har svært ved at udføre den fysiske træning, som understøtter hjernens neuroplasticitet. Det kan du læse mere om i følgende artikel.

»Selen booster hjernens dannelse af nye nerveceller«

Referencer:

Marc Fakhoury et al. Exercise and Dietary Factors Mediate Neural Plasticity Through Modulation of BDNF Signaling Brain Plasticity 2022

Influences of Vitamin B12 Supplementation on Cognition and Homocysteine in Patients with Vitamin B12 Deficiency and Cognitive Impairment. Nutrients 2022

Odette Leiter et al. Selenium mediates exercise-induced adult neurogenesis and reverses learning deficits induced by hippocampal injury and aging. Cell Metabolism. February 3, 2022