Wat we eten is van belang, en het hebben van precies de juiste hoeveelheid essentiële voedingsstoffen is de sleutel tot onze algehele gezondheid. Niusha Shodja en Saina Heshmati, Storylab, CC BY-NC-ND
Tijdens de lange zeereizen van de 15e en 16e eeuw, een periode die bekend staat als het tijdperk van ontdekking, zeilers meldden ervaring visioenen van subliem voedsel en groene velden. De ontdekking dat dit niets meer was dan hallucinaties na maanden op zee was pijnlijk. Sommige zeelieden huilden van verlangen; anderen wierpen zich overboord.
De remedie voor deze schrijnende luchtspiegelingen bleek niet een mengsel van complexe chemicaliën te zijn, zoals ooit werd vermoed, maar eerder het eenvoudige tegengif van citroensap. Deze zeilers last van scheurbuik, een ziekte die wordt veroorzaakt door een tekort aan vitamine C, een essentiële micronutriënt die mensen binnenkrijgen door het eten van fruit en groenten.
Vitamine C is belangrijk voor de productie en afgifte van neurotransmitters, de chemische boodschappers van de hersenen. Bij afwezigheid communiceren hersencellen niet effectief met elkaar, wat kan leiden tot hallucinaties.
Zoals dit beroemde voorbeeld van vroege ontdekkingsreizigers illustreert, is er een intieme verbinding tussen voedsel en de hersenen, een die onderzoekers zoals ik proberen te ontrafelen. Als wetenschapper die de neurowetenschap van voeding bestudeert? aan de Universiteit van Michigan, ben ik vooral geïnteresseerd in hoe componenten van voedsel en hun afbraakproducten de genetische instructies die onze fysiologie beheersen.
Buiten dat, is mijn onderzoek ook gericht op het begrijpen hoe voedsel kan onze gedachten, stemmingen en gedrag beïnvloeden. Hoewel we hersenaandoeningen nog niet kunnen voorkomen of behandelen met een dieet, leren onderzoekers zoals ik veel over de rol die voeding speelt in de dagelijkse hersenprocessen die ons maken tot wie we zijn.
Het is misschien niet verrassend dat een delicate balans van voedingsstoffen de sleutel is voor de gezondheid van de hersenen: Tekorten of excessen in vitamines, suikers, vetten en aminozuren kunnen de hersenen en het gedrag op een negatieve of positieve manier beïnvloeden.
Vitamine- en mineraaltekorten
Net als bij vitamine C kunnen tekorten aan andere vitamines en mineralen ook voedingsziekten veroorzaken die een negatief effect hebben op de hersenen bij mensen. Bijvoorbeeld lage voedingsniveaus van vitamine B3/niacine – meestal gevonden in vlees en vis – pellagra veroorzaken, een ziekte waarbij mensen dementie krijgen.
Niacine is essentieel om voedsel om te zetten in energie en bouwstenen, de genetische blauwdruk te beschermen tegen milieuschade en te controleren hoeveel van bepaalde genproducten wordt gemaakt. Bij afwezigheid van deze kritieke processen kunnen hersencellen, ook wel neuronen genoemd, defect raken en voortijdig overlijden, leidend tot dementie.
In diermodellen bevordert het verminderen of blokkeren van de productie van niacine in de hersenen neuronale schade en celdood. Omgekeerd is aangetoond dat het verhogen van de niacinespiegel de effecten van neurodegeneratieve ziekten, zoals: Alzheimer, Huntington en Parkinson. Observationele studies bij mensen suggereren dat voldoende niveaus van niacine kan beschermen tegen deze ziekten, maar de resultaten zijn nog niet overtuigend.
Interessant is dat een tekort aan niacine, veroorzaakt door de consumptie van overmatige hoeveelheden alcohol, kan leiden tot vergelijkbare effecten als die van pellagra.
Een ander voorbeeld van hoe een tekort aan voedingsstoffen de hersenfunctie beïnvloedt, is te vinden in het element jodium, dat net als niacine uit de voeding moet worden gehaald. Jodium, dat aanwezig is in zeevruchten en zeewier, is een essentiële bouwsteen voor schildklierhormonen – signaalmoleculen die belangrijk zijn voor veel aspecten van de menselijke biologie, waaronder ontwikkeling, metabolisme, eetlust en slaap. Een laag jodiumgehalte verhindert de productie van voldoende schildklierhormonen, waardoor deze essentiële fysiologische processen worden aangetast.
Jodium is vooral belangrijk voor de zich ontwikkelende menselijke hersenen; voordat in de jaren twintig tafelzout met dit mineraal werd aangevuld, was jodiumtekort een belangrijkste oorzaak van cognitieve stoornissen wereldwijd. Men denkt dat de introductie van gejodeerd zout heeft bijgedragen aan de geleidelijke stijging van IQ-scores in de afgelopen eeuw.
Ketogeen dieet voor epilepsie
Niet alle voedingstekorten zijn schadelijk voor de hersenen. Studies tonen zelfs aan dat mensen met resistente epilepsie - een aandoening waarbij hersencellen ongecontroleerd vuren - kan het aantal aanvallen verminderen door een ultra-koolhydraatarm regime aan te nemen, bekend als a ketogeen dieet, waarin 80% tot 90% van de calorieën wordt verkregen uit vet.
Koolhydraten zijn de favoriete energiebron voor het lichaam. Wanneer ze niet beschikbaar zijn - hetzij vanwege vasten of vanwege een ketogeen dieet - verkrijgen cellen brandstof door vetten af te breken tot verbindingen die ketonen worden genoemd. Gebruik van ketonen voor energie leidt tot diepgaande verschuivingen in metabolisme en fysiologiewaaronder de hoeveelheid hormonen die in het lichaam circuleren, de hoeveelheid neurotransmitters die door de hersenen wordt geproduceerd en de soorten bacteriën die in de darm leven.
Onderzoekers denken dat deze dieetafhankelijke veranderingen, met name de hogere productie van hersenchemicaliën die neuronen kunnen kalmeren en de niveaus van ontstekingsmoleculen kunnen verlagen, kan een rol spelen bij het vermogen van het ketogene dieet om het aantal aanvallen te verminderen. Deze veranderingen kunnen ook de voordelen van een ketogene toestand - hetzij via een dieet of vasten - op de cognitieve functie en stemming.
Sommige voedingsmiddelen kunnen uw geheugen en humeur negatief beïnvloeden.
Suiker, verzadigde vetten en ultrabewerkte voedingsmiddelen
Overmatige niveaus van sommige voedingsstoffen kunnen ook nadelige effecten hebben op de hersenen. In mensen- en diermodellen, verhoogde consumptie van geraffineerde suikers en verzadigde vetten – een combinatie die vaak wordt aangetroffen in ultrabewerkte voedingsmiddelen – bevordert het eten door ongevoelig de hersenen op de hormonale signalen waarvan bekend is dat ze de verzadiging reguleren.
Interessant is dat ook een dieet rijk aan deze voedingsmiddelen maakt het smaaksysteem ongevoelig, waardoor dieren en mensen voedsel als minder zoet ervaren. Deze sensorische veranderingen kunnen de voedselkeuze beïnvloeden, evenals de beloning die we van voedsel krijgen. Onderzoek toont bijvoorbeeld aan dat de reacties van mensen op ijs in hersengebieden belangrijk voor smaak en beloning worden afgestompt als ze het twee weken lang elke dag eten. Sommige onderzoekers denken dat deze afname van voedselbeloningssignalen kan: het verlangen naar nog meer vet en suikerachtig voedsel te vergroten, vergelijkbaar met de manier waarop rokers naar sigaretten hunkeren.
Vetrijke en bewerkte diëten worden ook geassocieerd met een lagere cognitieve functie en geheugen in mensen en dierlijke modellen evenals een hogere incidentie van neurodegeneratieve ziekten. Onderzoekers weten echter nog steeds niet of deze effecten te wijten zijn aan deze voedingsmiddelen of aan de gewichtstoename en insulineresistentie die ontwikkelen met langdurige consumptie van deze diëten.
Tijdschalen
Dit brengt ons bij een cruciaal aspect van het effect van voeding op de hersenen: tijd. Sommige voedingsmiddelen kunnen de hersenfunctie en het gedrag acuut beïnvloeden, zoals uren of dagen, terwijl het bij andere weken, maanden of zelfs jaren duurt voordat ze effect hebben. Het eten van een plak cake verschuift bijvoorbeeld snel het vetverbrandende, ketogene metabolisme van een persoon met medicijnresistente epilepsie in een koolhydraatverbrandend metabolisme, waardoor het risico op aanvallen toeneemt. Daarentegen kost het weken van suikerconsumptie om de smaak en de beloningsroutes van de hersenen te veranderen, en maanden van vitamine C-tekort om scheurbuik te ontwikkelen. Ten slotte, als het gaat om ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson, wordt het risico beïnvloed door jarenlange blootstelling via de voeding in combinatie met andere genetische of leefstijlfactoren zoals roken.
Uiteindelijk is de relatie tussen voedsel en de hersenen een beetje zoals de delicate Goudlokje: we hebben niet te weinig, niet te veel, maar net genoeg van elke voedingsstof.
Over de auteur
Monica Dus, universitair hoofddocent moleculaire, cellulaire en ontwikkelingsbiologie, Universiteit van Michigan
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
Zout, vet, zuur, hitte: de elementen van goed koken beheersen
door Samin Nosrat en Wendy MacNaughton
Dit boek biedt een uitgebreide gids voor koken, gericht op de vier elementen zout, vet, zuur en hitte en biedt inzichten en technieken voor het maken van heerlijke en uitgebalanceerde maaltijden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Skinnytaste kookboek: weinig calorieën, veel smaak
door Gina Homolka
Dit kookboek biedt een verzameling gezonde en heerlijke recepten, gericht op verse ingrediënten en gedurfde smaken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Food Fix: hoe we onze gezondheid, onze economie, onze gemeenschappen en onze planeet kunnen redden - hap voor hap
door dr. Mark Hyman
Dit boek verkent de verbanden tussen voedsel, gezondheid en het milieu en biedt inzichten en strategieën voor het creëren van een gezonder en duurzamer voedselsysteem.
Klik voor meer info of om te bestellen
The Barefoot Contessa Cookbook: geheimen uit de East Hampton Specialty Food Store voor eenvoudig vermaak
van Ina Garten
Dit kookboek biedt een verzameling klassieke en elegante recepten van de geliefde Barefoot Contessa, gericht op verse ingrediënten en eenvoudige bereiding.
Klik voor meer info of om te bestellen
Alles koken: de basis
door Mark Bittman
Dit kookboek biedt een uitgebreide gids voor de basisprincipes van koken, met alles van mesvaardigheden tot basistechnieken en biedt een verzameling eenvoudige en heerlijke recepten.
