间歇性禁食（IF）因其对大脑和认知健康的潜在影响而在健康社区和科学研究中获得了相当大的关注。最初作为减肥的饮食方法流行，现在IF因其更广泛的健康益处而引起兴趣，尤其是在其对大脑的影响方面。
这种做法涉及在12到48小时的热量限制（CR）期间与正常进食期交替进行。这种模式被认为模仿了祖先因食物稀缺而形成的饮食习惯。
研究表明，IF可能触发有益的代谢、细胞和昼夜节律变化，支持神经可塑性并防止认知衰退。与热量限制饮食不同，IF可以在不改变营养摄入的情况下增强大脑功能。
不同的IF变体，如限时进食、隔日禁食和5:2饮食，已经出现，每种都为不同的生活方式提供了灵活性。随着科学兴趣的加深，IF不仅被视为一种健康趋势，还被视为维持大脑健康和预防神经退行性疾病的有效干预手段。
本文探讨了将IF与大脑健康联系起来的证据，重点研究其对记忆、神经发生和神经系统疾病风险的影响。
生物机制
IF通过自噬、酮体生成和代谢灵活性发挥深远的生物效应。通过激活AMPK和sirtuin 1（SIRT1）信号通路，IF增强了自噬这一关键的细胞自我循环机制。
这个过程有效地清除受损的细胞成分并支持细胞完整性，这在预防神经退行性疾病和延缓衰老方面特别有益。
同时，IF触发了代谢变化，增加了酮体的产生，特别是β-羟基丁酸（β-HB）。这些酮体在葡萄糖短缺时作为替代能源，并作为信号分子激活保护途径，如核因子红细胞2相关因子2（Nrf2），减少氧化应激并抑制炎症信号如核因子κB（NF-κB）。
最后，代谢灵活性（身体高效切换葡萄糖和脂肪酸代谢的能力）通过IF显著增强。这种适应主要由AMPK和SIRT1信号驱动，优化线粒体能量生产，从而降低糖尿病和肥胖等代谢紊乱的风险。
这些生物机制共同突显了IF在管理代谢功能障碍、保护神经系统健康和增强整体生理韧性方面的治疗潜力。
对大脑功能的影响
IF通过多种机制影响大脑功能，影响认知、情绪和大脑可塑性。临床和动物研究表明，IF引起的代谢变化带来多种认知益处，尤其是酮体的产生。
在禁食期间，像β-HB这样的酮体成为大脑的主要能源，提高神经元的能量效率、认知表现和抗压能力。IF显著增加脑源性神经营养因子（BDNF）的产生，支持神经元存活、突触可塑性、神经发生和认知功能，特别是学习和记忆。
增强的BDNF水平部分归因于BHB的影响，BHB通过抑制组蛋白去乙酰化酶和激活转录因子如核因子κB来促进BDNF基因表达。
IF还通过增加过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活因子1α（PGC1α）的表达来调节线粒体功能，导致线粒体生物发生增强和认知表现改善，特别是空间记忆。
此外，IF通过抑制雷帕霉素靶标（mTOR）信号促进自噬，促进细胞清理和维护，这对神经健康至关重要。这些生物学适应还包括情绪稳定，部分通过调节肠道微生物群，影响神经炎症和神经传递。
人类和动物研究进一步表明，IF可能改善阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症、癫痫和情绪障碍等症状和疾病进展。
因此，IF对神经可塑性和整体大脑健康具有潜在的积极影响，值得进一步探索最佳禁食方案和长期认知结果。
动物与人类研究
使用小鼠模型的动物研究表明，间歇性能量限制（IER）独立地改善了β细胞功能、胰岛素分泌和胰岛素抵抗，而不依赖于体重减轻。这些效果主要来自涉及自噬-溶酶体途径和内胚层前体细胞标记神经源素3（Ngn3）激活的机制。
此外，观察到肠道微生物群组成的有益变化。相比之下，人类临床数据表明，在2型糖尿病患者中，IF的主要益处与体重减轻密切相关。
与小鼠不同，人类研究一致报告体重、内脏脂肪、血糖和胰岛素水平的下降，胰岛素水平的下降表明外周胰岛素敏感性的改善，而不是胰岛素分泌的增加。
因此，尽管动物研究强调了IF独立于体重的直接细胞和分子益处，但人类研究强调了主要与体重减轻相关的代谢改善，没有直接证据表明β细胞再生或胰岛素分泌增强。
IF在神经退行性疾病研究中的应用
IF和CR已成为神经退行性疾病研究的重要领域，包括阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）和与年龄相关的认知衰退。
动物研究强烈支持IF和CR的神经保护潜力，显示了诸如线粒体效率提高、自噬增加、炎症减少和胰岛素敏感性改善等有益效果。尽管有这些令人鼓舞的动物发现，但人类研究仍然很少，临床证据仍在发展中。
在AD研究中，一项值得注意的研究涉及每月一次为期一年的模拟禁食饮食（FMD）给予轻度认知障碍或早期AD的个体。初步结果显示这种方法是可行且安全的，但主要的认知结果尚未公布。
在轻度认知障碍（MCI）的背景下，一项纵向研究发现定期IF显著改善了认知结果，比不规律或不禁食更好，表明IF可能减少与年龄相关的认知衰退。
然而，PD研究目前缺乏关于IF的直接人类试验，尽管临床前模型表明禁食可以通过调节肠道微生物群和减少神经炎症有益地影响PD进展。
正在进行的ExpoBiome试验旨在解决这一关键研究空白。总的来说，这些研究表明IF在神经退行性疾病研究中的前景，但也强调了迫切需要严格的临床试验以确认其治疗效果。
商业和消费者采用
随着移动健康应用程序和集成健康技术的兴起，IF的商业和消费者采用加速。设计用于支持IF方案的DoFasting应用程序展示了数字工具如何增强用户参与度和减重效果。
在一项回顾性研究中，665名肥胖个体中，积极参与该应用程序的用户，特别是使用智能秤的用户，实现了显著更大的体重和脂肪质量减少，以及肌肉质量增加。研究发现，进度跟踪、提醒、个性化目标和游戏化挑战等推动功能积极影响了应用程序的依从性和结果。
智能秤作为有效的推动平台，用户显示出更高的活动比率和更大的体重减轻。这些工具增加了游戏化元素，通过提供更详细的进度指标提高了用户的积极性。
该研究还强调了持续的应用程序参与与更好的体重管理之间的关联，强化了交互功能在数字禁食支持中的价值。
除了应用程序，消费者趋势显示对IF相关补充剂的兴趣日益增长，如电解质、酮混合物和代谢增强剂，这些产品被宣传为在禁食期间支持能量和食欲控制。这些数字和营养工具正在塑造不断发展的IF市场，将个性化的健康管理与商业健康解决方案结合起来。
结论
当前关于IF的共识强调了其在全球临床和预防健康背景下的日益广泛应用。尽管越来越多的证据支持其健康益处，包括对代谢调节、炎症和衰老的影响，但研究受到了术语不一致的阻碍。
通过Delphi方法，38位专家达成的国际共识，为各种禁食方案建立了标准化定义，包括间歇性禁食、限时进食和模拟禁食饮食。
这些定义旨在通过澄清修改禁食、热量限制和干禁食等术语之间的区别，减少临床实践和研究中的混淆。
未来，共识建议在科学文献中采用这些定义，以增强跨研究的可比性和协作。然而，仍有许多问题有待解决。未来的研究应集中在完善禁食方案、确定最佳持续时间和热量阈值，以及理解个体对禁食反应的差异。
计划在未来五年内重新评估这些定义，反映禁食科学及其实际应用的不断发展。
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