我们吃什么很重要，而摄入适量的必需营养素是我们整体健康的关键。 Niusha Shodja 和 Saina Heshmati，Storylab, CC BY-NC-ND
在 15 世纪和 16 世纪漫长的航海航行中，有一段时期被称为 发现时代, 水手们报告说遇到 崇高的食物和青翠的田野的景象. 在海上航行数月后发现这些只不过是幻觉，令人痛苦。 一些水手因渴望而哭泣； 其他人把自己扔到了海里。
解决这些令人痛心的海市蜃楼的方法并非像曾经怀疑的那样是复杂化学物质的混合物，而是柠檬汁的简单解毒剂。 这些水手 患坏血病，一种由维生素 C 缺乏引起的疾病，维生素 C 是人们通过食用水果和蔬菜获得的一种必需微量营养素。
维生素C很重要 用于产生和释放神经递质，大脑的化学信使。 在没有它的情况下，脑细胞不能有效地相互交流，这可能导致幻觉。
正如这个早期探险家的著名例子所说明的那样，食物和大脑之间存在着密切的联系，像我这样的研究人员正在努力解开这一点。 作为一名科学家 谁研究营养的神经科学 在密歇根大学，我主要对食物成分及其分解产物如何改变 控制我们生理机能的遗传指令.
除此之外，我的研究还集中在了解食物如何 影响我们的思想、情绪和行为. 虽然我们还不能通过饮食来预防或治疗大脑疾病，但像我这样的研究人员正在大量了解营养在使我们成为我们自己的日常大脑过程中所起的作用。
也许不足为奇，营养的微妙平衡是大脑健康的关键：维生素、糖、脂肪和氨基酸的缺乏或过量会以消极或积极的方式影响大脑和行为。
维生素和矿物质缺乏
与维生素 C 一样，其他维生素和矿物质的缺乏也会引发营养性疾病，从而对人类大脑产生不利影响。 例如，维生素 B3/烟酸含量低——通常存在于肉类和鱼类中—— 引起糙皮病，一种人们患上痴呆症的疾病。
烟酸对于将食物转化为能量和积木、保护基因蓝图免受环境破坏以及控制某些基因产物的生产量至关重要。 在没有这些关键过程的情况下，脑细胞，也称为神经元， 故障和过早死亡，导致痴呆。
在动物模型中，减少或阻断大脑中烟酸的产生会促进神经元损伤和细胞死亡。 相反，提高烟酸水平已被证明可以减轻神经退行性疾病的影响，例如 阿尔茨海默病、亨廷顿病和帕金森病. 对人类的观察性研究表明，足够水平的烟酸 可以预防这些疾病，但结果仍无定论。
有趣的是，过量饮酒引起的烟酸缺乏会导致与糙皮病相似的效果。
另一个关于营养缺乏如何影响大脑功能的例子可以在碘元素中找到，它和烟酸一样，必须从一个人的饮食中获得。 碘存在于海鲜和海藻中，是甲状腺激素的重要组成部分——甲状腺激素信号分子对人类生物学的许多方面都很重要，包括发育、新陈代谢、食欲和睡眠。 低碘水平会阻止产生足够量的甲状腺激素，从而损害这些基本的生理过程。
碘对人类大脑的发育尤为重要； 在 1920 年代用这种矿物质补充食盐之前，碘缺乏是一种 全球认知障碍的主要原因. 碘盐的引入被认为有助于 上个世纪智商分数逐渐上升.
癫痫的生酮饮食
并非所有的饮食不足都对大脑有害。 事实上，研究表明，患有耐药性癫痫症的人——一种脑细胞不受控制地放电的情况—— 可以减少癫痫发作的次数 通过采用超低碳水化合物方案，称为 生酮饮食，其中 80% 到 90% 的热量来自脂肪。
碳水化合物是身体的首选能量来源。 当它们不可用时——无论是因为禁食还是因为生酮饮食——细胞通过将脂肪分解成称为酮的化合物来获取燃料。 将酮用于能源会导致深刻的 新陈代谢和生理的变化，包括体内循环的激素水平、大脑产生的神经递质的数量以及生活在肠道中的细菌类型。
研究人员认为 这些依赖饮食的变化，尤其是可以使神经元安静下来并降低炎症分子水平的大脑化学物质的产生量较高，可能在生酮饮食降低癫痫发作次数的能力中起作用。 这些变化也可以解释 生酮状态的好处 - 通过饮食或禁食 - 认知功能和情绪。
有些食物会对您的记忆力和情绪产生负面影响。
糖、饱和脂肪和超加工食品
某些营养素含量过高也会对大脑产生不利影响。 在人类和动物模型中，精制食品的消费量增加 糖和饱和脂肪 – 一种常见于超加工食品中的组合 – 促进进食 脱敏 大脑以荷尔蒙信号来调节饱腹感。
有趣的是，这些食物含量高的饮食也 使味觉系统脱敏，使动物和人类认为食物不那么甜。 这些感官变化可能会影响食物选择以及我们从食物中获得的回报。 例如，研究表明人们在大脑区域对冰淇淋的反应 对品味和奖励很重要 当他们连续两周每天吃它时会变得迟钝。 一些研究人员认为，食物奖励信号的减少可能 增强对更多脂肪和含糖食物的渴望，类似于吸烟者渴望香烟的方式。
高脂肪和加工食品的饮食也与较低的认知功能和记忆力有关 在人类 和 动物模型 以及更高的神经退行性疾病发病率。 然而，研究人员仍然不知道这些影响是由于这些食物还是由于体重增加和胰岛素抵抗造成的。 随着这些饮食的长期食用而发展.
时间刻度
这将我们带到了饮食对大脑影响的一个关键方面：时间。 有些食物会严重影响大脑功能和行为——例如数小时或数天——而其他食物则需要数周、数月甚至数年才能产生影响。 例如，吃一片蛋糕会迅速将耐药性癫痫患者的脂肪燃烧、生酮代谢转变为碳水化合物燃烧代谢，从而增加癫痫发作的风险。 相比之下，需要数周的糖消耗才能改变口味和大脑的奖励途径，而需要数月的维生素 C 缺乏才能患上坏血病。 最后，当涉及阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等疾病时，风险会受到多年的饮食暴露以及其他遗传或遗传因素的影响。 生活方式因素，例如吸烟.
归根结底，食物和大脑的关系有点像娇嫩的金发姑娘：我们需要的不是太少，也不是太多，每种营养素都足够了。
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