یک مطالعه که روی هزاران نفر انجام شد، نشان داد ارتباطات میان سلول‌های عصبی در مغز از حدود سن ۴۴ سالگی به‌سرعت شروع به تحلیل رفتن می‌کنند، اما تحقیقات حاکی از آن است که مکمل‌های کتون (ketone) ممکن است به کند کردن روند پیری مغز کمک کنند.

به گزارش لایوساینس نتایج مطالعه جدید نشان می‌دهد که روند پیری مغز انسان از حدود سن ۴۴ سالگی ناگهان سرعت می‌گیرد و تا ۶۷ سالگی به بالاترین سرعت می‌رسد. گزارش‌های دیگری که اخیرا منتشر شده‌اند نیز نشان می‌دهد که در دو سن کلیدی ۴۴ و ۶۰سالگی، بدن با دو موج پیری مواجه می‌شود.

به نظر می‌رسد این تحقیق که سوم مارس در مجله پی‌ان‌ای‌اس (PNAS) منتشر شد، با نتایج یک مطالعه دیگر که اخیرا در لایوساینس گزارش شد، هم‌راستا باشد. در آن مطالعه که فرایند پیری را با استفاده از نمونه‌های خون بررسی کرده بود، مشخص شد دوره‌های تسریع‌شده پیری در سنین ۴۴ و ۶۰ سالگی رخ می‌دهند.

مطالعه جدید همچنین نشان داد که پیری مغز با مقاومت به انسولین مرتبط است، زیرا سلول‌ها برای حفظ سطح قند خون نسبت به حالت معمول، به انسولین بیشتری نیاز دارند. علاوه بر این، برخی یافته‌های اولیه‌ در این تحقیق هم نشان می‌دهد مکمل‌های کتون ممکن است بتوانند روند پیری مغز را کند کنند.

کتون‌ها ترکیباتی در بدن‌اند که به‌عنوان یک منبع سوخت جایگزین عمل می‌کنند و جایگزین قندها می‌شوند. بنابراین، اگر مغز به دلیل دریافت قند ناکافی در حال پیری باشد، تیم تحقیقاتی بر این باور است که کتون‌ها می‌توانند این کمبود را جبران کنند. با این حال، برای تایید این ایده، تحقیقات بسیار بیشتری لازم است.

علائم اولیه هشداردهنده درباره پیری مغز
محققان از چهار مجموعه داده مختلف شامل اسکن‌های مغزی ۱۹ هزار و ۳۰۰ نفر در سنین بین ۱۸ تا ۹۰ سال استفاده کردند. تیم تحقیقاتی برای مطالعه اینکه نواحی مختلف مغز در شبکه‌ها چگونه به هم پیوسته‌اند، به دو نوع اسکن مغزی نگاه کرد: تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) که جریان خون در مغز را اندازه‌گیری می‌کند و الکتروانسفالوگرام‌ها یا نوار مغز (EEGs) که فعالیت الکتریکی بین نورون‌ها در لایه بیرونی مغز را می‌سنجد.

دانشمندان در این اسکن‌ها، به دنبال نشانه‌هایی از تغییرات در جریان خون و فعالیت الکتریکی بین نواحی مغز بودند که ممکن است ناپدید یا نامنظم شده باشند؛ آنچه نشان‌دهنده تخریب ارتباط بین گره‌ها در شبکه مغزی است. آن‌ها در تحقیقات قبلی که بر تاثیر رژیم غذایی بر مغز متمرکز بود، این نوع تجزیه شبکه را به‌عنوان علامت پیری در نظر گرفته بودند. چنین اختلال‌های در بیماری‌های مغزواعصاب مرتبط به سن مشاهده می‌شود و درجه اختلال معمولا نشان‌دهنده میزان کلی پیری فرد است.

محققان از طریق تحلیل‌ها دریافتند مغز از حدود سن ۴۴ سالگی سریع‌تر پیر می‌شود و این روند تا حدود سن ۶۷ سالگی به حداکثر سرعت می‌رسد. پس از آن، روند پیری مغز شروع به کند شدن می‌کند تا اینکه سرعت آن در حدود سن ۹۰ سالگی تثبیت می‌شود.

لیلیان موخیکا‌ــ‌پارودی، عصب‌شناس دانشگاه استونی بروک می‌‌‌گوید: «آنچه پیش‌بینی نکرده بودیم، این بود که آثار ممکن است حتی در دهه ۴۰ زندگی آغاز شوند.»

شکر در مقابل کتون‌ها
اختلالات شبکه‌ای که محققان مشاهده کردند، مشابه تغییراتی بود که پیش‌تر در مغز افرادی در سنین ۵۰ تا ۸۰ سال مبتلا به دیابت نوع ۲ ثبت شده بود. پارودی و تیمش از خود پرسیدند آیا این تغییرات به این دلیل است که نورون‌ها به انسولین، هورمونی که مسئول انتقال قند از خون به داخل سلول‌ها است، به‌درستی پاسخ نمی‌دهند.

تیم تحقیقاتی با بررسی تمامی اسکن‌های مغزی، شامل اسکن‌ افرادی با و بدون مقاومت به انسولین، دریافت سرعت پیری مغز در افرادی که در دهه ۴۰ زندگی سطح قند خون بالاتری داشتند، نسبت به افرادی از همان سن که مقاومت به انسولین نداشتند، بیشتر بود.

علاوه بر این، در تمامی اسکن‌ها، برخی بخش‌های مغز سریع‌تر از سایر بخش‌ها پیر شدند، بنابراین محققان این پرسش را مطرح کردند که آیا این نواحی مغزی ممکن است به انسولین وابستگی بیشتری داشته باشند. مشخص شده است که پروتئینی به نام گلوت۴ (GLUT4) برای انتقال قند به سلول‌ها، به انسولین نیاز دارد. بنابراین تیم به نقشه مغزی آلن (Allen Brain Atlas) مراجعه کردند که در مورد فعالیت ژن گلوت۴ داده‌هایی دارد و دریافتند که نواحی سریع‌تر پیرشده به گلوت۴ بیشتر وابسته‌اند.

از سوی دیگر، نواحی مغزی که کندتر پیر می‌شدند، از پروتئینی که کتون‌ها را به داخل سلول‌ها منتقل می‌کند، میزان بالاتری داشتند که نشان می‌دهد این نواحی از کتون‌ها به‌عنوان یک منبع انرژی جایگزین استفاده می‌کنند.

مکمل‌های کتون؟
محققان با آزمایشی روی ۵۳ مرد و ۴۸ زن در سنین ۲۰ تا ۷۹ سال، اثر مکمل‌های کتون بر پیری مغز را بررسی کردند. پس از اسکن اف‌ام‌آر‌آی و محروم کردن مغز از شکر به مدت یک شب، به شرکت‌کنندگان نوشیدنی حاوی کتون یا گلوکز داده شد. نتایج نشان داد نوشیدنی کتون باعث کاهش اختلالات شبکه مغزی مرتبط با پیری شد، در حالی که نوشیدنی گلوکز تاثیری نداشت. این تاثیر در افراد ۴۰ تا ۵۹ ساله بیشتر و در گروه سنی ۶۰ تا ۷۹ سال کمتر بود.

از آنجا که این مطالعه محدودیت‌هایی داشت، مطالعات آینده می‌توانند اثر مصرف مکمل‌های کتون را در طول زمان پیگیری کنند تا درباره آثار بلندمدت این مکمل‌ها بر پیری مغز اطلاعات بیشتری به دست آورند. همچنین، اگر مکمل‌های کتون بتوانند مقاومت به انسولین را جبران کنند، بهترین راهکار جلوگیری از ابتلا به مقاومت به انسولین در مراحل اولیه است؛ آنچه می‌تواند از طریق تغییر در رژیم غذایی و سبک زندگی محقق شود.

زمانی که سطح قند خون به اندازه کافی پایین باشد، بدن می‌تواند بیشتر از میزان موجود در مکمل‌ها، کتون تولید کند؛ همان کاری که رژیم کتو انجام می‌دهد. بنابراین مکمل‌های کتون می‌توانند برای افرادی که مقاومت به انسولین شدید دارند و به دلیل تغییرات متابولیک در بدنشان، نمی‌تواند کتون‌های خودشان را تولید کنند، مفید باشند.