«Пояс і пам'ять»: Як дієта та жир на животі перепрограмовують мозок до 70 років

Старіння мозку починається задовго до клінічно помітних порушень пам'яті та уваги. Гіпокамп, ключове місце для формування епізодичної пам'яті, та мережа провідності білої речовини, яка сприяє ефективному обміну інформацією між корковими та підкірковими ділянками, вважаються найбільш вразливими до вікових та метаболічних впливів. Мікроструктурні зміни в трактах білої речовини (наприклад, зниження FA та збільшення MD/RD, виміряні за допомогою дифузійно-тензорної МРТ) пов'язані з пошкодженням судин, запаленням, демієлінізацією та порушенням цілісності аксонів. ФМРТ у стані спокою відображає «когерентність» участі гіпокампу в розподілених мережах пам'яті та візуально-асоціативних ланцюгах.

Вважається, що фактори способу життя середнього віку визначають траєкторію когнітивного старіння. Два з них, якість харчування та абдомінальне ожиріння, біологічно правдоподібно впливають на мозок різними способами:

• Раціони, багаті на овочі, фрукти, цільнозернові продукти, рибу, горіхи та обмежені в цукрах, трансжирах та обробленому м'ясі, пов'язані з кращими серцево-судинними та метаболічними профілями, меншим хронічним запаленням та оксидативним стресом. Ці системні ефекти потенційно підтримують перфузію, метаболізм та нейропластичність, що може відображатися на цілісності білих трактів та функціональній інтеграції гіпокампу. Індекс AHEI-2010, валідований інтегральний показник такої «якості раціону», широко використовується в епідеміології.
• Абдомінальне ожиріння, яке оцінюється за співвідношенням талії до стегон (СПТ) або співвідношенням зросту до зросту (ЗР), краще відображає надлишок вісцерального жиру, ніж ІМТ. Вісцеральна жирова тканина є метаболічно активною: вона підвищує інсулінорезистентність, дисліпідемію, прозапальні каскади та ендотеліальну дисфункцію. Ці механізми пов'язані з пошкодженням мікроциркуляторного русла, гіперінтенсивністю білого мозкового шару та деградацією мікроструктури тракту, що, у свою чергу, погіршує робочу пам'ять та виконавчі функції.

Незважаючи на зростання кількості робіт, література має кілька прогалин:

1. Існує небагато поздовжніх досліджень, у яких неодноразово вимірювали дієту та антропометрію в середньому віці, а потім корелювали їх з мультимодальними вимірами мозку (DTI та фМРТ у стані спокою) та когнітивними тестами в похилому віці;
2. траєкторії змін (покращення/погіршення раціону, динаміка WHR) рідко оцінюються, хоча вони можуть бути найбільш інформативними; (3) недостатньо доказів того, чи діють індекси білої речовини як медіатори, що пов'язують метаболічні фактори ризику з когнітивними результатами.

Когорта Whitehall II, довгострокове поздовжнє дослідження у Великій Британії, спочатку набране серед працівників державної служби, надає унікальну можливість заповнити ці прогалини: повторні вимірювання дієти (за допомогою AHEI-2010) та WHR протягом десятиліть середнього віку, а потім МРТ (DTI та fMRI у стані спокою) та стандартизовані когнітивні тести приблизно у віці 70 років. Це дозволяє:

1. перевірити, чи пов'язані покращення харчування та якості в середньому віці з більш узгодженою зв'язністю гіпокампу та здоровішою мікроструктурою білої речовини в похилому віці;
2. оцінити, чи пов'язаний вищий показник WHR у середньому віці з дифузними змінами білих трактів та гіршими когнітивними результатами;
3. перевірити гіпотезу про те, що біла речовина частково опосередковує зв'язок абдомінального ожиріння з когнітивною функцією.

Таким чином, дослідження базується на концепції «вікна втручання» тривалістю 45–70 років, коли модифіковані фактори — харчування та розподіл жиру — можуть програмувати структурну та функціональну архітектуру мозку та, як наслідок, довгострокову когнітивну траєкторію.

У лонгітюдному проекті Whitehall II у Великій Британії люди, які краще харчувалися в середньому віці, мали більш когерентний гіпокамп (центр пам'яті мозку) та здоровіші ділянки білої речовини у віці 70 років. А ті, хто мав вище співвідношення талії до стегон (WHR) у середньому віці – показник абдомінального жиру – пізніше показали гіршу робочу пам'ять та виконавчі функції. Частково цей ефект був зумовлений змінами в білій речовині (мікроструктурі проводів мозку). Дослідження було опубліковано в JAMA Network Open.

Що вивчали

• Хто: Учасники піддослідження Whitehall II Imaging (переважно державні службовці Великої Британії).
  • Когорта харчування: 512 осіб (середній вік ~48 років на початку дослідження; ~70 років на МРТ).
  • Когорта співвідношення талії до стегон (WHR): 664 особи.
  • Чоловіки ~80%, середній ІМТ близько 26.
• Коли: Харчування оцінювалося 3 рази протягом 11 років (від ~48 до ~60 років), ЧСС – 5 разів протягом 21 року (від ~48 до ~68). МРТ та когнітивні тести – близько 70 років.
• Як це вимірювалося:
  • Якість харчування: індекс AHEI-2010 (більше овочів, фруктів, цільнозернових продуктів, риби/горіхів; менше цукру, трансжирів та обробленого м'яса).
  • Абдомінальний жир: WHR (талія/стегна).
  • Мозок:
    • функціональна зв'язність гіпокампу (фМРТ у стані спокою),
    • мікроструктура білої речовини (DTI: FA - «впорядкування волокон», вище - краще; MD/RD/AD - дифузія, вище - гірше).
  • Когнітивні функції: робоча пам'ять, виконавчі функції, вербальна плавність, епізодична пам'ять.

Основні результати

Харчування → гіпокамп і біла речовина

• Найкраща дієта в середньому віці та її покращення з часом пов'язані з:
  • вища зв'язність гіпокампу з потиличною та мозочковою ділянками (кластери для лівого гіпокампу загалом ~9 176 мм³; P < 0,05),
  • здоровіша мікроструктура білої речовини: вища FA та нижча MD/AD у низці трактів (включаючи верхній поздовжній пучок, зорове випромінювання, лобові тракти).
  • Аналіз ROI показав зв'язок між покращенням харчування та AD у склепіннях слизової оболонки носа, ключовому тракті пам'яті (скоригований P = 0,02).
• У середньому, AHEI не сильно змінився по всій групі, але індивідуальні покращення корелювали з вищою якістю харчування — важливий сигнал того, що навіть незначне оновлення раціону має сенс.

Черевний жир → біла речовина та когнітивні функції

• Вищий показник WHR у середньому віці пов'язаний з більш пухкою мікроструктурою білої речовини у віці 70 років:
  • вище, ніж MD та RD (уражається до 26% та 23% загальної структури білої речовини; P ≤0,001/0,05),
  • нижче FA (близько 4,9% скелета; P < 0,05), особливо в появичній кістці та нижньому поздовжньому пучку (ILF) — шляхах, критично важливих для пам'яті та уваги.
• Такий самий високий показник WHR був пов'язаний з гіршими результатами для:
  • робоча пам'ять (розрядність),
  • виконавчі функції (складання слідів, цифрове кодування),
  • епізодична пам'ять та семантична плавність.
• Частина зв'язку між WHR та гіршою результативністю тесту була пов'язана з білою речовиною: глобальні показники FA/RD/MD опосередковували ефект (невелика, але значна частка).

Чому це важливо?

• Вікно втручання – це «ті самі 48–70 років». Як якість харчування, так і центральне ожиріння протягом цих років впливають на зв'язок гіпокампу та цілісність білих трактів, а отже, на пам'ять та здібності до управління увагою завтра.
• Не просто «вага» – «де» вага. Обхват талії/стегон є більш інформативним, ніж ІМТ, щодо ризиків для мозку: «надлишок» на животі пов'язаний із ширшими змінами в шляхах провідності.

Що це означає на практиці?

Якщо вам 45–70 років:

• Харчування для росту мозку:
  • півтарілки – овочі та фрукти, цільнозернові продукти щодня, бобові 3-5 разів на тиждень, риба 1-2 рази на тиждень, горіхи – порціями;
  • Мінімізуйте споживання солодких напоїв, ультраоброблених закусок, обробленого м'яса; готуйте страви по-середземноморськи.
• Тримайте свій «пояс» під контролем: зосередьтеся на WHtR ~0,5 (талія/зріст) як на простому домашньому маркері; для WHR контролюйте динаміку принаймні раз на 6–12 місяців.
• Рух + сон + стрес: аеробна активність 150-300 хв/тиждень, 2 силові заняття, гігієна сну та управління стресом – «стимулятори» структур мозку.

У кабінеті лікаря:

• Додайте показники WHR/WHtR до вашого звичайного ІМТ; при типі ожиріння «яблуко» активніше обговорюйте харчування та активність.
• У пацієнтів середнього віку з високим показником співвідношення спорідненості (WHR) поріг для когнітивного скринінгу та контролю факторів ризику (АТ, ліпіди, глюкоза) низький.

Важливі застереження

• Це обсерваційне дослідження: воно показує асоціації, а не причинно-наслідковий зв'язок.
• Харчування – згідно з частотною анкетою (є помилки).
• Вибірка переважно чоловіча та білі британці – узагальнюваність на інші групи потребує підтвердження.
• Асоціації з функціональною зв'язністю гіпокампа були локальними та невеликими, що вимагало реплікації.

Висновок

Харчуйтеся краще — «дроти» пам’яті міцніші; чим ширша талія — тим гірше «керування кабелями» мозку. Дані Whitehall II свідчать про те, що має сенс інвестувати в якість свого раціону та зменшення жиру на животі саме в середньому віці — тоді до 70+ років є вища ймовірність зберегти як цілісність білої речовини, так і ясність розуму.