Как висцеральный жир истощает мозг

Не жир, а именно ожирение, как диагностированное заболевание, негативно влияет на организм в целом и работу мозга ^[1] в частности. Но сегодня поговорим о новом открытии. Учёные обнаружили прямую связь между расположением жировых отложений и их влиянием на работу мозга. Именно глубокий висцеральный жир вокруг внутренних органов оказывает наибольшее влияние на старение мозга, ухудшая мышление ^[2], память ^[3] и скорость обработки информации.

Жир и интеллект

Это особенно любопытно на фоне недавней новости о том, что даже разовый срыв «на фастфуд» ^[4] приводит к каскаду процессов, ухудшающих когнитивные процессы. К счастью, образ жизни помогает балансировать. Но, если запустить проблему, то результат будет печальным.

Так и здесь, исследователи из Гонконгского политехнического университета (PolyU) провели масштабный анализ данных ^[5] Британского биобанка. Как результат, именно распределение жира, а не только его общий объем, связан с выраженными изменениями структуры мозга и нейронных связей.

Висцеральный жир самый сильный тревожный биомаркер, связанный с ухудшением способности к рассуждениям, работе памяти и скорости обработки данных. Это камень в огород индекса массы тела (ИМТ), оценивающего соотношение веса и роста, как точного биомаркера здоровья мозга, и здоровья в целом.

Как исследовали влияние ожирения на работу мозга

Команда собрала данные о локальных скоплениях жира в организме с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДРА) для определения местоположений жира, в комбинации с МРТ-снимками для определения нейросетевой активности мозга (фМРТ в состоянии покоя) и эффективность проводящих путей в белом веществе. Материалы взяты из Британского биобанка.

Ученые проанализировали данные 23 088 человек, прошедших ДРА-сканирование жировой ткани рук, ног и туловища, а также меньшей подгруппы из 18 886 участников, у которых также были измерены уровни висцерального жира.

У всех участников обеих групп было проведено три МРТ-снимка, которые использовались для корреляции с показателями содержания жира.

Наличие жира и работа мозга

Большее количество жира на руках, ногах и внешней части туловища, связано с меньшей активностью в коре головного мозга ^[6] в пассивном режиме работы, а также с меньшей активностью лимбической системы ^[7]. Обе эти системы активно отвечают за память, способность к концентрации и эмоциональной регуляции. Перебои в их работе приводят к менее эффективному воспроизведению информации и плохому контролю настроения.

Если же присутствует висцеральный (абдоминальный) жир, то к перечисленным выше факторам добавляется уменьшение активности медиальной префронтальной коры, которая отвечает за планирование, построение рассуждений и контроль внутренних импульсов. А также падает активность в более мелких подкорковых структурах, участвующих в формировании привычек, механизмах вознаграждения и тяги к передвижению.

Помимо анатомии, когда исследователи изучали, естественную координацию областей мозга в течении времени, у людей с большим количеством жира, и особенно у тех, у кого было больше висцерального жира, наблюдалась тонкая перестройка координации в сетях, управляющих движением и осязанием ^[8], настроением и мотивацией ^[9], памятью и блужданием мыслей, а также бдительностью и рефлексами ^[10]. В структуре белого вещества ^[11] мозга висцеральный жир снова выделялся: диффузионная МРТ выявила более низкую плотность аксонов и более выраженную дезорганизацию тканей – небольшие области износа, которые могут нарушать передачу сигналов.

Более того, специфика распределения жира оказывает влияние на старение мозга и когнитивные функции, совершенно независимо от ИМТ. А висцеральный жир, по-видимому, играет более значимую роль в нейрокогнитивных изменениях.

Что такое висцеральный жир?

В отличие от подкожного жира – слоя «мягкого» жира под кожей, 90% нашей жировой ткани, висцеральный жир находится глубоко внутри брюшной полости. Изначально, он обрастает печень, почки, поджелудочную и кишечник. Он работает как эндокринный орган, выделяя воспалительные вещества и свободные жирные кислоты прямо в печень через воротную вену.

Это приводит к снижению чувствительности к инсулину, жировой дистрофии печени и повышению уровня нежелательных липидов в крови, повышает артериальное давление и риск сердечно-сосудистых заболеваний ^[12], а также коррелирует с апноэ во сне ^[13]. Висцеральный жир также причастен к раннему развитию болезни Альцгеймера ^[14].

Хотя у всех нас есть висцеральный жир. А жирная пища и углеводы в бесконтрольном количестве способствуют его накоплению, особенно при низкой физической активности. Более того, гормон стресса ^[15] кортизол ^[16] может увеличить количество запасенного жира. Однако, через пот, труд и слёзы, объём висцерального жира можно уменьшить с помощью коррекции рациона, аэробных упражнений и силовых тренировок, а также при поддержке режима здорового сна ^[17] и адекватной борьбы со стрессом ^[18].

Насколько значительно жир влияет на мозг?

Стоит отметить, что, по словам исследователей, изменения в мозге незначительны, но их совокупный эффект достаточно значимый. Сами по себе, ожирение или высокий ИМТ не прям критически и фатальны, но указывают на то, что есть широкое поле для развития когнитивных функций.

Есть ли у исследования ограничения? Да, есть. Это популяционное, поперечное исследование, которое находит корреляции, а не причинно-следственные связи. Хоть ученые сделали поправку на возраст, пол, образование, образ жизни и наличие метаболического синдрома, а также использовали контрольные группы с множественным сравнением в нескольких режимах визуализации, все равно необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять долгосрочное влияние локально запасенного висцерального жира на старение мозга и когнитивные функции. А также изучить, способно ли снижение количества висцерального жира повлиять на состояние мозга.

Это исследование предоставляет комплексную основу для описания дифференциальных взаимосвязей между локальным ожирением и избирательной уязвимостью мозговых систем и когнитивных функций. Интегрируя мультимодальную визуализацию мозга с показателями регионарного ожирения, наша работа предлагает новый взгляд на связь между локальным внутренним ожирением и изменениями мозга, связанными с этим ожирением, хотя величина эффекта невелика. Исследование также подчёркивает гетерогенность связи между мозгом и жировой прослойкой и потенциальную роль регионарного ожирения, особенно висцерального, в формировании старения мозга и ухудшения когнитивных функций.

Из материалов исследования.

Ключевой фактор этого исследования, даже не связь между ожирением и работой мозга. Исследование добавляется к растущему массиву доказательств, подтверждающих необходимость выхода за рамки ИМТ при прогнозировании рисков для здоровья и заболеваний.

Традиционно, приглашаю вас заглянуть в сообщество Neural Hack ^[19], в котором обсуждаются разные подходы к улучшению состояния счастья/продуктивности, обозреваются различные инструменты и методы повышения личной эффективности.