Träning och tre näringsämnen förbättrar hjärnans neuroplasticitet

Hjärnans neuroplasticitet är ett uttryck för hjärncellernas förmåga att utföra strukturella och funktionella förändringar som är avgörande för vår utveckling och hälsa. Hjärnans neuroplasticitet har också visat sig vara nedsatt vid en rad sjukdomar i centrala nervsystemet, däribland depression och demens. I en översiktsartikel har forskarna därför tittat närmare på hur motion, Medelhavskost och näringsämnen som omega-3 och B12-vitamin förbättrar hjärnans neuroplasticitet via bildningen av ett speciellt protein, BDNF (brain-derived neurotrophic factor). Det är också känt att selen är viktigt för bildningen av nya nervceller, vilket kan bidra till att förebygga kognitiv försämring via andra mekanismer.

Hjärnans neuroplasticitet involverar inlärning, minne, syntes av nya hjärnceller (neuroner och gliaceller), reparation av skadade förbindelser och andra kompensatoriska mekanismer. Hjärnan är därför plastisk hela livet för att tillgodose olika och nya funktioner.
Hjärnans plasticitet påverkas av miljöfaktorer som motion, kost och stress. Det är sedan tidigare känt att motion påverkar hjärnans plasticitet genom att frigöra vissa metaboliter och proteiner från muskler, lever och skelett, vilket gör att hippocampus i hjärnan utsöndrar proteinet BDNF (brain-derived neurotrophic factor). Aktivering av detta BDNF-protein har ett antal funktioner genom att öka:

• Bildning av synapser mellan neuroner (nervceller).
• Neurogenes – bildning av nya neuroner.
• Gliogenes – bildning av nya gliaceller (stödjande celler i hjärnan).
• Angiogenes – bildning av nya blodkärl.
• Blodgenomströmning.
• Volymen i hjärnan.
• Neural aktivitet.

Som ett resultat kan fysisk aktivitet och motion förbättra de kognitiva och motoriska funktionerna. I översiktsartikeln kommer forskarna närmare in på hur motion aktiverar de axlar som går mellan lever-hjärna, muskler-hjärna och skelett-hjärna. Forskarna kommer också närmare in på hur kosten och speciella näringsämnen kan aktivera hjärnans bildning av BDNF och därmed hjärnans neuroplasticitet.

Omega-3-fettsyror och B12-vitamin

Hjärnan består av ett antal fettsyror, bland annat omega-3-fettsyrorna DHA och EPA, som även finns i fiskolja. DHA har särskilt stor betydelse för hjärnans neuroner och synapser. DHA är också viktigt för bildning av olika signalsubstanser. Enligt den nya översiktsartikeln visar flera studier att vuxna med ökat innehåll av omega-3-fettsyror löper en minskad risk att utveckla psykiska och psykotiska störningar.
Det hänvisas också till ett antal studier som visar att omega-3-fettsyrorna kan öka bildningen av nya neuroner samt förbättra de kognitiva funktionerna och humöret. DHA fungerar genom att normalisera BDNF-nivåerna och minska oxidativ stress. Dessutom minskar DHA och särskilt EPA lokala inflammationer i hjärnan som kan orsaka skador på neuroner och andra celler.
B12-vitamin är också viktigt för nervsystemet och minnet. Ett lågt innehåll av B12-vitamin har satts i förbindelse med kognitiv försämring och hjärnatrofi, däribland förlust av hippocampus som spelar en roll för orienteringsförmågan och minnet.
Det tyder också på att en kombination av omega-3-fettsyror och B12-vitamin har en synergieffekt genom att öka bildningen av BDNF i hippocampus.

• Vid oxidativ stress råder det en obalans mellan fria radikaler och antioxidanter.
• De fria radikalerna är några aggressiva molekyler som kan orsaka skador på celler och cellernas DNA.
• Åldrandeprocesser, tobaksrökning, förgiftning, kroniska inflammationer, övervikt, typ 2-diabetes, stress och ensidig kost ökar risken för oxidativ stress.

Medelhavskost, andra dieter och tarmflora

I översiktsartikeln diskuterar forskarna hur den traditionella Medelhavskosten har en hjärnskyddande effekt. Detta beror främst på konsumtion av mycket olivolja och grönsaker samt fisk och kött tillsammans med ett måttligt intag av rödvin. Denna diet innehåller alltså ett antal omega-3-fettsyror, B12-vitamin och olika polyfenoler som sammantaget har en antioxidant och antiinflammatorisk effekt. Det har också visat sig att Medelhavskosten ökar nivån av osteokalcin, som i sig självt kan öka bildningen av BDNF i hippocampus.
Forskarna påpekar också att keto-dieter med mycket fett kan öka BDNF och hjärnans plasticitet, men att en längre tid på denna diet hämmar bildningen av BDNF och hjärnans plasticitet.
Det tyder alltså på att kosten har stor betydelse för hjärnans plasticitet. Dessutom kommer forskarna in på att kosten påverkar tarmfloran, som också har betydelse för hjärnan och humöret.
Den nya översiktsartikeln har publicerats i Brain Plasticity och forskarna hade som nämnts särskilt fokus på hur kost, motion och speciella näringsämnen som omega-3 och B12-vitamin påverkar hjärnans neuroplasticitet via bildningen av BDNF.

Selen och hjärnans neuroplasticitet

Enligt annan forskning spelar spårämnet selen också en stor roll för hjärnans neuroplasticitet via andra mekanismer. Det tyder nämligen på att ett seleninnehållande protein, selenoprotein P, hjälper hjärnan att bilda nya neuroner. Denna kunskap är relevant, dels för att selenbrist är ganska utbrett, dels för att det finns många äldre eller funktionshindrade som har svårt att utföra den fysiska träning som stödjer hjärnans neuroplasticitet. Det kan du läsa mer om i nästa artikel.

»Selen ökar hjärnans bildning av nya nervceller«

Referenser:

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