Пол Гревал - Еда для гениев. Как увеличить свой IQ во время завтрака, повысить производительность мозга во время обеда и активизировать память за ужином

Гамма-аминомасляная кислота – это главный сдерживающий нейротрансмиттер в мозге, используется в 30–40 % всех синапсов мозга. Он ассоциируется с успокаивающим эффектом, благодаря которому его даже называют «естественным валиумом», и противодействует глутамату, главному возбуждающему нейротрансмиттеру. ГАМК – это инь , а глутамат – ян . ГАМК и глутамат – самые многочисленные нейротрансмиттеры мозга, которые участвуют в регулировании внимательности, тревожности, напряжения мышц и работы памяти [315] Uwe Rudolph, «GABAergic System» Encyclopedia of Molecular Pharmacology , 515–19. .

Глутамат

Глутамат, который используют больше половины всех нейронов, является прекурсором ГАМК и повышает уровень возбуждения в мозге. Глутамат обычно участвует в процессах обучения, работе памяти и синаптогенезе (создании новых связей между нейронами) [316] William McEntee and Thomas Crook, «Glutamate: Its Role in Learning, Memory, andthe Aging Brain» Psychopharmacology 111, no. 4 (1993): 391–401. . Мы уже говорили о нескольких знаменитых «обоюдоострых мечах» биологии – кислороде, инсулине, глюкозе, – и глутамат можно смело ставить с ними в один ряд. Избыток глутамата вызывает эксайтотоксичность [317] Патологический процесс, ведущий к повреждению и гибели нервных клеток под воздействием нейромедиаторов, способных гиперактивировать рецепторы. – Прим. ред. , повреждая нервные клетки. Нарушения работы сложных механизмов, регулирующих выработку глутамата, наблюдаются при болезни Альцгеймера и являются разрушительным фактором при боковом амиотрофическом склерозе – быстро прогрессирующей неврологической болезни, которая атакует нейроны, отвечающие за произвольное движение (один из двух крупных классов лекарств, использующихся для лечения деменции, снижает связанную с глутаматом эксайтотоксичность в мозге, а единственное одобренное FDA лекарство, продлевающее жизнь при БАС, тоже модулирует уровни глутамата [318] «Disease Mechanisms» ALS Association, accessed November 7, 2017, http://www.alsa.org/research/focus-areas/disease-mechanisms. ).

ГАМК

Гамма-аминомасляная кислота уменьшает уровень возбуждения в мозге. Вы, скорее всего, уже знакомы с ощущениями, которые она вызывает. Противотревожные средства усиливают эффект ГАМК, равно как и алкоголь, а еще и то, и другое ингибирует выработку глутамата. Но, конечно, есть и проблема: эти лекарства вызывают сильное привыкание и имеют немало побочных эффектов. Стимулирующий эффект кофеина, с другой стороны, заключается в том, что он повышает активность глутамата и ингибирует выработку ГАМК. Тревожность, панические атаки, учащенное сердцебиение и бессонница, по некоторым предположениям, являются результатом дисфункции системы ГАМК.

ВОСХОД «ПСИХОБИОТИКИ»

Ученым, изучающим депрессию у мышей, нужно очень хорошо понимать, что считается у мышей депрессией. Один из способов оценить, насколько мышь довольна жизнью, – так называемый тест на форсированное плавание . Вот как это работает: мышей бросают в сосуд с водой, и они тут же начинают плыть, пока не находят, за что ухватиться. Мыши с депрессией впадают в отчаяние и начинают тонуть раньше, чем счастливые мыши, которые плывут намного дольше – это интерпретируется как повышенная мотивация к жизни. Как ни странно это прозвучит, именно с этого теста начинается проверка действенности многих антидепрессантов.

Ученые провели уникальную версию подобного эксперимента: мышам подсадили в микробиом бактерию-пробиотик Lactobacillus rhamnosus , а затем бросили их в воду. По сравнению с мышами, которые не получали пробиотик, эти мыши держались на воде с большей охотой. У них даже повысилась активность снижающих тревогу рецепторов ГАМК в некоторых частях мозга. Кроме того, этот эффект отсутствовал у мышей, которых кормили пробиотиком, но при этом удалили у них блуждающий нерв. Получается, что в данном случае механизмом действия является прямая микробная связь с мозгом [319] Javier A. Bravo et al., «Ingestion of LactobacillusStrain Regulates Emotional Behavior and Central GABA Receptor Expression in a Mouse viathe Vagus Nerve» Proceedings ofthe National Academy of Sciences 108, no. 38 (2011): 16050–55. .

Если пробиотики помогают мышам с депрессией, какова вероятность того, что они могут помочь и с другими психиатрическими симптомами? Мышата, родившиеся у матерей, которых кормили мышиным эквивалентом фастфуда (смертоносным сочетанием жиров и сахара) по несколько раз в день, демонстрировали симптомы социального поведения, похожие на аутизм. Изучение популяции их кишечных бактерий показало, что у этих «мышат-аутистов» в девять раз меньше нормы других пробиотических бактерий, Lactobacillus reuteri . Восстановив популяцию L. reuteri с помощью пробиотиков, ученым удалось «исправить» эти недостатки социального поведения, и у мышат даже повысилось производство «гормона общения» окситоцина , который действует в мозге подобно нейротрансмиттеру.

Что интересно, количество L. reuteri в человеческом организме снижается параллельно с ростом заболеваемости аутизмом и употребления фастфуда. В 1960-х годах, когда открыли бактерии L. reuteri , они встречались у 30–40 % населения. Сейчас же – всего у 10–20 %, скорее всего из-за того, что мы меньше едим ферментированной пищи и клетчатки, зато больше употребляем сверхпереработанной пищи и чаще лечимся антибиотиками [320] Expertanswer, «Lactobacillus reuteriGood for Health, Swedish Study Finds» ScienceDaily , November 4, 2010, https://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101102131302.htm. . Учитывая, что L. reuteri обычно передаются через грудное молоко, можно назвать их другом, о котором мы даже не знали до тех пор, пока он нас не покинул.

Один из способов поддержания нормальной работы этой системы – соблюдать баланс глутамата и ГАМК в своей жизни, разделяя ее на периоды искусственного возбуждения и торможения. Интенсивные физические упражнения способствуют достижению баланса, повышая уровень и ГАМК, и глутамата в мозге [321] Richard Maddock et al., «Acute Modulation of Cortical Glutamate and GABA Content by Physical Activity» Journal of Neuroscience 36, no. 8 (2016): 2449–57. . Этот эффект длится еще долго после тренировки: он коррелирует с повышенным уровнем глутамата в покое даже неделю спустя. При глубокой депрессии снижается уровень обоих нейротрансмиттеров, а при физических нагрузках симптомы депрессии отступают. Кроме того, тренировки помогают более эффективно усваивать глутамат, не давая ему накапливаться в большом количестве [322] Eric Herbst and Graham Holloway, «Exercise Increases Mitochondrial Glutamate Oxidation inthe Mouse Cerebral Cortex» Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 41, no. 7 (2016): 799–801. .

Медитация, йога и дыхательные упражнения – отличный способ повысить уровень ГАМК [323] Boston University, «Yoga May Elevate Brain GABA Levels, Suggesting Possible Treatment for Depression» ScienceDaily , May 22, 2007, https://www.sciencedaily.com/releases/2007/05/070521145516.htm. . Гипотермические тренировки – прием ледяной ванны, холодный душ или криотерапия (вы входите в бак с охлажденным азотом и проводите там около трех минут) – еще один отличный способ восстановить баланс глутамата и ГАМК [324] T. M. Makinen et al., «Autonomic Nervous Function during Whole-Body Cold Exposure before and after Cold Acclimation» Aviation, Space, and Environmental Medicine 79, no. 9 (2008): 875–82. . Эти тренировки вызывают стресс и возбуждение, провоцируя симпатическую нервную реакцию «бороться или бежать», но после акклиматизации к гипотермическим условиям наблюдается значительный спад симпатической активности и повышение уровня ГАМК. (Воздействие холода еще и повышает уровень другого нейротрансмиттера, участвующего в процессах обучения и внимания. Он называется норэпинефрин , и о нем мы поговорим чуть позже.)