大脑的最佳饮食

营养精神病学领域正在兴起,科学家们正专注于有益于心理健康和认知持久力的成分

卡罗琳最近感觉很好。她锻炼身体。她积极参与社交活动。她尽可能多地与她的四个孙子孙女共度时光。但并非一直如此。这位来自匹兹堡的退休放射科胶片图书管理员七年前开始感到冷漠和孤立。“我刚失去了母亲,我的两个儿子都搬走了,”现年 75 岁的卡罗琳回忆道。她还患有超重、糖尿病和慢性肺病。她悲痛欲绝,吃了大量垃圾食品,并陷入了看起来很像抑郁症的状态。

几年后,一位朋友告诉卡罗琳匹兹堡大学的一项抑郁症预防研究。她立即报名参加。所有 247 名参与者都和她一样,是患有轻度抑郁症状的老年人——如果不接受治疗,这些人有 20% 到 25% 的可能性患上重度抑郁症。一半人接受了大约五个小时的问题解决疗法,这是一种旨在帮助患者应对压力生活经历的认知行为方法。包括卡罗琳在内的其余人接受了饮食咨询。在一位社会工作者的指导下,她发现自己喜欢鲑鱼、金枪鱼和许多其他“有益大脑健康”的食物——这些食物很快取代了她吃的所有薯片、蛋糕和糖果。

不能排除安慰剂效应促成了两组人看到的改善。与医疗保健专业人员会面并积极主动地让自己变得更好,这本身可能有助于参与者感觉更乐观。然而,在卡罗琳看来,她主要是通过改变饮食方式来扭转她的颓势。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


并非只有她一人这样认为。科学家和临床医生越来越认识到饮食与大脑健康之间至关重要的相互作用。证据是初步的,很难区分因果关系。也许吃得好的人也倾向于拥有其他有益大脑健康的习惯,例如定期锻炼和良好的睡眠习惯。或者,抑郁症患者可能会倾向于用奥利奥饼干自我 medicate。但数据仍在不断积累。每年,某些食物与精神健康之间的相关性清单都在增长:鱼类和其他 omega-3 脂肪酸的来源可能有助于抵御精神病和抑郁症;酸奶、泡菜和德国泡菜等发酵食品似乎可以缓解焦虑;绿茶和富含抗氧化剂的水果可能有助于预防痴呆症。等等。

可能没有单一的成分,没有来自遥远丛林的神奇种子,能够确保更好的情绪或智力到老年。但似乎确实存在特定的饮食模式——经过数百万年人类进化校准——可以增强我们的认知和心理健康。在新生营养精神病学领域,关于哪些类型的饮食是最好的,正在形成共识。也许最令人兴奋的是,饮食干预可以作为药物和精神疾病其他疗法的有益辅助手段——就像它在医学的许多其他领域所做的那样。

好饮食,坏饮食

在促进大脑健康方面,最有力的数据支持的饮食借鉴了意大利、希腊和西班牙的传统饮食模式。所谓的 地中海饮食 主要由水果、蔬菜、坚果、全谷物、鱼类、适量瘦肉、橄榄油和少量红酒组成。今年早些时候,首个测试处方饮食治疗抑郁症的随机对照临床试验发表在《BMC Medicine》杂志上。 “SMILES”试验报告称,在食用类似地中海饮食 12 周后,与对照组相比,患有中度至重度抑郁症的患者在使用常用抑郁症状量表蒙哥马利-奥斯伯格抑郁评定量表 (MADRS) 上的改善明显更大。 2011 年,拉斯帕尔马斯德格兰卡纳利亚大学的公共卫生专家 Almudena Sánchez-Villegas 及其同事评估了这种饮食与抑郁症之间的关系,对象是 12,000 多名健康的西班牙人,每人持续时间中位数为六年。他们发现,与不食用地中海饮食的人相比,食用地中海饮食的人患抑郁症的可能性显着降低。对于最严格遵循该饮食的受试者,风险显着降低了 30%。

Sánchez-Villegas 后来在另一项大型试验中证实了这种关联。 PREDIMED(地中海饮食预防)研究——一项评估西班牙近 7,500 名男性和女性的多中心研究项目——最初着眼于富含额外坚果的地中海饮食是否可以预防心血管疾病。答案是肯定的。但在 2013 年,Sánchez-Villegas 和其他研究人员还分析了 PREDIMED 参与者的抑郁症数据。同样,与食用普通低脂饮食的受试者相比,坚持富含坚果的地中海饮食的受试者患抑郁症的风险较低。糖尿病患者尤其如此,他们的风险降低了 40%。也许这些无法充分处理葡萄糖的患者受益最多,因为地中海饮食最大限度地减少了他们的糖摄入量。

冷水鱼,如鲑鱼、金枪鱼和沙丁鱼(此处显示),是 DHA 的丰富来源,DHA 是一种有助于神经细胞生长、结构和功能的脂肪酸。图片来源:Mohr Michael Getty Images

事实上,这种饮食的一个核心特征是它含有低糖,以及加工食品和肥肉,这些在大多数西方菜单上都很常见。营养精神病学研究员和 SMILES 试验的主要作者、澳大利亚迪肯大学和墨尔本大学的 Felice N. Jacka 是最早证明典型的西方饮食与抑郁症和焦虑症之间存在关联的人之一。最近,她又在不良饮食与大脑萎缩之间建立了联系。 2015 年 9 月,她和她的同事发现,食用西方饮食四年的老年人不仅情绪障碍发生率更高,而且 MRI 扫描显示左海马体也明显变小。海马体由位于我们太阳穴深处的两个海马状大脑组织弧组成,对记忆形成至关重要。 Jacka 专注于海马体,因为动物研究也注意到了那里的饮食相关变化。

科学家们提出了许多可能的机制来解释这种损害。 Jacka 的发现与其他研究结果相吻合,这些研究表明,高糖饮食会引发失控的炎症,并引发一系列其他代谢变化,最终损害大脑功能。通常,炎症是我们免疫系统对抗感染和促进愈合的武器库的一部分,但当炎症被误导或过度侵略时,它也会破坏健康的组织。根据大量研究,炎症在一系列脑部疾病中起作用——从抑郁症和双相情感障碍到可能的自闭症、精神分裂症和阿尔茨海默病。

2010 年和 2012 年的两项荟萃分析共同回顾了 53 项研究的数据,并报告称抑郁症患者的几种血液炎症标志物水平显着升高。许多研究报告称,在包括抑郁症和精神分裂症在内的精神疾病患者中,被称为小胶质细胞的免疫细胞的活性增加或发生改变——这些细胞在大脑的炎症反应中起着关键作用。目前尚不清楚炎症是否在某些情况下导致精神疾病,反之亦然。但证据表明,许多(如果不是大多数)已知的精神疾病(尤其是抑郁症)风险因素都会促进炎症;这些因素包括虐待、压力、悲伤和某些遗传倾向。

Jacka 的研究一次又一次地指出地中海、日本和斯堪的纳维亚等传统饮食——所有这些饮食都倾向于非炎症性——最有利于我们的神经和精神健康。“毫无疑问,压力和不舒服的情绪会让我们伸手去拿饼干罐——它们被称为安慰食物并非没有道理!”她承认。“但数据始终表明,健康大脑饮食的主要成分包括水果、蔬菜、豆类、坚果、鱼类、瘦肉和健康脂肪,如橄榄油。”

大脑构建脂肪酸

研究人员越来越发现,这些更传统的饮食的力量不仅限于用好食物取代坏食物。 2015 年夏天,神经科学家 Amandine Pelletier、Christine Barul、Catherine Féart 及其同事(当时都在法国波尔多大学)发现,地中海饮食实际上可能有助于物理性地保护大脑中的神经元连接。他们使用了一种称为基于体素的形态测量法的高度敏感的神经影像分析技术来识别大脑解剖结构随时间的细微变化。 2015 年 9 月,拉什大学的营养流行病学家 Martha C. Morris 及其同事报告称,MIND 饮食——地中海饮食和高营养、低盐 DASH 饮食的混合体——可能有助于延缓认知能力下降,甚至可能有助于预防阿尔茨海默病。当他们测试 960 名老年人的认知能力时,那些遵循 MIND 饮食约五年的人的得分与年龄小 7.5 岁的人的得分相当。

我们的进化背景可以解释这些神经保护作用。大约在 195,000 年至 125,000 年前,人类可能几乎灭绝。一个冰河时期已经来临,可能使地球大部分地区冰冷荒凉了 70,000 年。我们原始祖先的人口骤降至可能只有数百人,大多数专家都认为,今天活着的所有人都是这个群体的后裔。早期现代人类究竟是如何在反复出现的冰河时期生存下来的,这一点尚不清楚。但随着陆地资源的枯竭,在非洲周围可靠的贝类床中觅食海洋生物很可能变得至关重要。南非纳尔逊曼德拉都市大学的研究生 Jan De Vynck 表明,一个人在这些贝类床中工作一小时可以收获惊人的 4,500 卡路里。

考古记录证实了这一观点,并表明我们的祖先依赖于富含贝类和冷水鱼的饮食——这两种食物都是 omega-3 脂肪酸的丰富来源。这些脂肪可能推动了我们独特复杂大脑的进化,我们的大脑成分中 60% 是脂肪。尤其是 omega-3 中的一种,二十二碳六烯酸或 DHA,可以说是与大脑健康关系最密切的单一营养素。

1972 年,现任伦敦帝国理工学院的精神病学家 Michael A. Crawford 与人合著了一篇论文,结论是大脑依赖于 DHA,而来自海洋的 DHA 对哺乳动物大脑的进化,尤其是人类大脑的进化至关重要。 40 多年来,他一直认为,脑部疾病发病率上升是二战后饮食变化的结果——尤其是转向陆地来源的食物,随后接受低脂饮食。他认为,来自海鲜的 omega-3 对人类物种快速的神经发展走向更高的认知至关重要。

许多研究证实了 DHA 对人类大脑的发育、结构和功能的重要性:它是神经元细胞膜的组成部分,促进神经元之间的交流,并且还被认为可以提高脑源性神经营养因子(一种支持脑细胞生长和存活的蛋白质)的水平。鉴于这种脂肪酸和其他 omega-3 脂肪酸在塑造和维持我们最复杂器官方面发挥着重要作用,直观上可以理解,将更多脂肪酸纳入我们的饮食——通过强调海鲜——可能会像营养数据表明的那样,保护大脑免于失控。同样值得注意的是,DHA 似乎可以减少慢性脑损伤性炎症。

在动物和人体研究中,典型的西方不健康饮食似乎会对海马体(MRI 扫描中为黄色)造成损害,海马体是一种在大脑学习和记忆中起重要作用的结构。在最近的一项研究中,与饮食更健康的人相比,四年间食用劣质饮食的老年人的左海马体较小。图片来源:Nicolas Cherbuin 友情提供

除了脂肪酸之外,我们的祖先的饮食、炎症和精神健康之间还存在另一个重要的联系。随着我们的进化,定植于我们身体并构成我们大部分细胞的数万亿细菌、真菌和其他微生物也随之而来。这种所谓的微生物群——及其集体基因组,即微生物组——对我们消化系统和免疫系统的形成和功能做出了至关重要的贡献。越来越多的研究结果表明,通过不良饮食习惯破坏它会对大脑造成损害。

对肠道的打击

在 2014 年一项引人注目(如果有点令人作呕)的实验中,当时 23 岁的学生 Tom Spector 通过将饮食限制为麦当劳快餐,消灭了肠道中约三分之一的细菌种类。这只用了 10 天。 Spector 充当豚鼠有两个原因:作为完成他的遗传学学位的项目,并为他的父亲 Tim 提供数据,Tim 是伦敦国王学院的遗传流行病学教授,他研究加工饮食如何影响胃肠道细菌。 Spector 一家的研究没有评估具体的健康后果——他们仅测量了 Tom 肠道中植物多样性的下降——但 Tom 确实报告说,在吃了几天汉堡包、薯条和含糖汽水后,他感到昏昏沉沉和情绪低落。物种数量的下降非常剧烈,以至于 Tim 将结果发送到三个实验室进行确认。

Spector 自己引起的微生物群饮食诱导的变化会迅速加剧肠道炎症。除了刚刚描述的不良影响外,胃肠道炎症还会消耗我们体内的血清素,这是一种长期以来与抑郁症和其他精神疾病相关的神经递质。我们体内约 90% 的血清素是在肠道中产生的,当某些微生物与排列在胃肠道中的细胞相互作用时(有些微生物甚至自己产生一部分血清素)。但炎症的副产品会将血清素的代谢前体色氨酸转化为一种化合物,这种化合物会产生与抑郁症、精神分裂症和阿尔茨海默病相关的神经毒性代谢物。

好消息是,饮食改变不仅会破坏我们的微生物多样性,还会促进微生物多样性,从而减少胃肠道炎症。 2015 年,匹兹堡大学的一个小组进行了一项研究,其中来自宾夕法尼亚州的 20 名非裔美国人与 20 名来自南非农村地区的黑人交换了饮食。非洲人用汉堡包、薯条、土豆煎饼等取代了他们通常的低动物脂肪、高纤维饮食。美国人避开了他们正常的脂肪食物和精制碳水化合物,转而食用豆类、蔬菜和鱼类。仅仅两周后,美国人的结肠炎症就减轻了,粪便样本显示产生丁酸盐的细菌种类增加了 250%。丁酸盐被认为可以降低患癌症的风险。另一方面,南非人经历了与癌症风险增加相关的微生物变化。

哈佛医学院的精神病学家艾米丽·迪恩斯说:“饮食改变是改变微生物组并帮助控制炎症的最简单方法。”她认为,在控制精神疾病方面,饮食与药物和心理疗法同等重要——这种观点来自她自己的临床实践。“我几乎与所有患者讨论营养问题,”她补充道,“我认为这确实有助于控制抑郁症等疾病,至少对某些人来说是这样。”迪恩斯还认为,膳食时间会影响情绪,研究表明,有规律的饮食时间可以改善精神健康。

迪恩斯承认,在我们完全了解大脑与饮食的关系之前,科学还有很长的路要走。她还对益生菌行业的大规模发展保持警惕,像一般膳食补充剂行业一样,益生菌行业的发展速度超过了微乎其微但不断增长的科学证据,这些证据表明益生菌可能在预防或治疗精神疾病方面有效。“例如,你可以用某些维生素进行研究,有些可能会得出阳性结果,有些可能会得出阴性结果,”她解释道。“但事实是,维生素以各种不同的化学状态存在于食物中,而在补充剂中只以一种状态存在。”食物中的营养素与药丸中的营养素在形式上的这种差异解释了为什么数据倾向于支持通过饮食而非补充剂来获取营养。“我认为我们可以有把握地说,某些饮食模式似乎可以促进健康的微生物组,”迪恩斯推测,“例如地中海饮食和包含大量纤维、发酵食品和鱼类的饮食。”而健康的微生物组可能对健康的大脑至关重要。

发人深省的食物

感谢我们的进化血统(和大量的鱼),关注我们的饮食可能对扭转世界各地精神疾病发病率上升的趋势、降低患有各种形式痴呆症的人的比例以及避免较轻的精神症状和疾病至关重要。毫无疑问,正确的饮食可以帮助我们度过艰难时期——就像它可能在 16 万年前为一小群挤在非洲沿海洞穴中的人类所做的那样。

作为利用饮食改善大脑健康的主要倡导者之一,Jacka 感到鼓舞的是,干预性研究——患者实际上被“处方”特定饮食并随着时间的推移进行跟踪,就像在她自己的 SMILES 研究中所做的那样——终于开始进行了。此类研究将能够为饮食与精神和认知健康之间的联系提供更明确的证据。

越来越多的医生和患者开始将饮食干预视为一种希望的灯塔,此前精神病药物开发已经令人失望了数十年。太多的精神疾病或痴呆症患者对现有药物的反应不足,甚至根本没有反应。例如,选择性血清素再摄取抑制剂(如百忧解)——最常用的抑郁症治疗药物类别之一——似乎仅在严重病例中有效;对于轻度至中度疾病,它们通常并不比安慰剂好多少。随着科学家们更多地了解精神和认知障碍背后的病理学,肯定会出现新的、有希望的治疗靶点。但很明显,基于营养的治疗计划——没有副作用且成本低廉——也将在痴呆症和精神病护理的未来中占据重要地位。


健康大脑的传统饮食

地中海饮食

研究始终发现,环地中海文化的饮食模式是世界上最健康的饮食模式之一。希腊、意大利、西班牙和中东美食(下图)中常见的成分与改善心血管、精神和神经功能有关。

  • 橄榄油

  • 富含 Omega-3 的鱼类(沙丁鱼、金枪鱼、鲑鱼)

  • 富含抗氧化剂的水果和蔬菜(西红柿、辣椒、茄子)

  • 全谷物

  • 豆类

  • 适量的瘦肉和红酒

  • 限制糖和加工食品

冲绳饮食

世界卫生组织称,日本人的预期寿命是世界上最高的——部分原因要归功于冲绳人口。这个岛屿群体的传统饮食(下图)的主食包括营养丰富的紫薯,通常用来代替米饭。事实上,与其他地区的日本人相比,冲绳人往往吃的鱼、肉、米饭和糖更少——总热量也更少。

  • 富含抗氧化剂的蔬菜(冲绳紫薯)

  • 海藻

  • 一些鱼

  • 一些肉

  • 限制糖和白米饭的摄入量

斯堪的纳维亚饮食

除了瑞典肉丸,斯堪的纳维亚人还烹饪、收集和种植各种食物,这些食物共同构成了新的北欧饮食,这是世界上最健康的饮食之一。它与减少炎症和降低心血管疾病和糖尿病的风险有关,这两者都会影响大脑健康。尤其值得注意的是,斯堪的纳维亚人倾向于使用低芥酸菜籽油(也称为油菜籽油)烹饪,这种油的 Omega-3 脂肪酸含量远高于橄榄油。

  • 水果(越橘)

  • 蔬菜(土豆)

  • 坚果/全谷物(黑麦面包非常常见)

  • 海鲜

  • 适量的肉类和乳制品

  • 低芥酸菜籽油(油菜籽油)

更多探索

地中海饮食模式与抑郁症:PREDIMED 随机试验。 Almudena Sánchez-Villegas 等人,《BMC Medicine》,第 11 卷,文章编号 208;2013 年 9 月 20 日。

在老年黑人和白人成年人中早期干预以预防重度抑郁症。 Charles F. Reynolds 等人,《Psychiatric Services》,第 65 卷,第 6 期,第 765–773 页;2014 年 6 月。

非洲和西亚沿海资源利用的起源和意义。 Curtis W. Marean,《Journal of Human Evolution》,第 77 卷,第 17–40 页;2014 年 12 月。

营养医学成为精神病学的主流。 Jerome Sarris 等人,《Lancet Psychiatry》,第 2 卷,第 3 期,第 271–274 页;2015 年 3 月。

西方饮食与海马体缩小有关:一项纵向调查。 Felice N. Jacka 等人,《BMC Medicine》,第 13 卷,文章编号 215;2015 年 9 月 8 日。

布雷特·斯特特卡 是一位居住在纽约市的作家,也是 Medscape Neurology(WebMD 的子公司)的编辑总监。他的作品曾发表在《Wired》、《NPR》和《Atlantic》上。他于 2005 年毕业于弗吉尼亚大学医学院。斯特特卡于 2022 年去世。

更多作者:布雷特·斯特特卡
SA Mind 第 27 卷第 2 期这篇文章最初以“寻找最佳大脑饮食”为标题发表在 SA Mind 第 27 卷第 2 期(),第 26 页
doi:10.1038/scientificamericanmind0316-26
© . All rights reserved.