高脂肪、高糖的超加工食品会让人变得迟钝和抑郁,这早已不是秘密。久坐不动的生活方式会加剧这些影响,这一点也不令人意外。
在最近的一项研究中,科克大学研究人员发现,为期两个月的"垃圾食品"饮食(模仿美国典型的超加工食品饮食)极大地改变了大鼠的肠道环境,175种被测量的细菌化合物中有100种发生了变化,并消耗了影响大脑功能的特定代谢物。
大脑和肠道通过科学家称为"肠脑轴"的复杂而持续的"对话"紧密相连,消化系统和大脑之间通过肠道细菌产生的化合物直接影响情绪、压力水平和认知能力。
在最新研究中,运动通过重新平衡关键代谢激素和恢复有益肠道化合物,对抗了由模仿美国人常吃饮食引起的抑郁。
体育活动还减少了食用垃圾食品饮食的大鼠的焦虑和抑郁样行为,并增强了它们的学习和记忆能力。
迄今为止,尚不清楚运动是否能逆转不健康饮食对情绪以及认知行为的影响,但这项最新研究表明它可以做到。
研究人员得出结论,运动对抗抑郁的主要方式是修复被不良饮食损害的肠道微生物组。
恢复的肠道细菌随后释放有益物质,这些物质从肠道传输到大脑,作为改善情绪的关键化学信号。
超加工食品(UPFs)主导了美国人的饮食,约占杂货商品的70%。这些工业工程产品含有家庭厨房中很少见的人工香料和添加剂。
它们高度适口、咸甜的设计让人难以抗拒,新兴研究表明它们可能具有成瘾性。
美国人约55%的日常卡路里来自廉价、美味但不健康的加工食品。主要由这些"罪魁祸首"组成的饮食与心脏病、心脏病发作、中风和心血管相关死亡风险增加密切相关。
越来越多的证据表明,高UPF饮食与总体癌症风险增加以及结直肠癌等特定癌症类型有关。
2023年的一项分析发现,饮食中UPF比例每增加10%,结直肠癌风险就增加4%。
高UPF饮食也与抑郁症发病率显著升高相关。今年8月,土耳其研究人员报告称,每日卡路里摄入中UPF消费量每增加10%,抑郁症风险就增加11%。
为了测量大鼠的抑郁程度,爱尔兰研究团队进行了游泳测试,测量大鼠静止不动的时间——被动漂浮并仅做必要动作以保持头部在水面上,这是绝望的迹象。
研究人员将大鼠分为四个不同组:一组吃健康饮食且没有运动跑轮,第二组吃不健康"自助餐"饮食且没有运动,第三组吃健康饮食且可自愿使用跑轮运动,第四组吃不健康饮食且有运动机会。
与健康饮食组相比,不健康饮食组的大鼠被动漂浮的时间明显更长。然而,当不健康饮食的大鼠在餐间有机会使用跑轮运动后被放入水池中时,这种不活动现象得到了逆转。
久坐不动的垃圾食品饮食大鼠(CAF-SED)更快放弃游泳,这是抑郁的迹象。但当它们运动后(CAF-EX),它们继续游泳,表明运动逆转了饮食对情绪的不利影响。
它们漂浮时间减少,主动游泳时间增加,与健康大鼠一样。大鼠不太可能放弃,研究人员解释为这表明在该模型中它们抑郁程度较低。
虽然运动对食用健康食物的大鼠肠道微生物组影响很小,但对食用垃圾食品的大鼠却有强大的恢复作用,逆转了不良饮食造成的数十种有害变化。
不健康饮食消耗了三种关键肠道化合物:保护大脑的抗氧化剂——鹅肌肽;稳定情绪的构建块——脱氧肌苷;以及有助于血清素产生的吲哚-3-羧酸盐。这些有益分子的流失破坏了肠道和大脑之间的重要沟通。
运动恢复了这些化合物。由于这些分子已知会影响情绪和大脑功能,这似乎是运动对抗饮食引起的抑郁的主要方式。
不健康饮食导致胰岛素和瘦素水平飙升,这些激素如果长期升高,与抑郁症有关。
当不健康饮食的大鼠运动时,研究人员观察到进食后胰岛素不会飙升,瘦素水平降低,身体增加了因不良饮食而减少的有益激素的产生,例如GLP-1,它有助于调节血糖并促进饱腹感。
运动有效地使这些激素正常化,改善了代谢健康并直接有助于改善情绪。
除了在八周后进行强制游泳测试外,研究人员还进行了焦虑和空间记忆测试。大鼠被放置在一个大型不透明水池中。
一个隐藏平台刚好在水面以下,对大鼠不可见。大鼠必须根据放置在房间周围的视觉线索来学习和记住平台的位置。
在四天的训练中,所有组的大鼠以相似的速度学会了找到隐藏平台。不健康饮食并没有严重损害它们学习任务的能力。
最具说明性的结果来自于分析大鼠的搜索方式。
研究人员发现,不健康饮食的久坐大鼠倾向于使用效率较低、更随机的游泳模式,如绕圈,而同样饮食但运动的大鼠则使用更直接和有目的的搜索路径。
然而,这项研究的结果必须谨慎解释,因为仍需进行人类研究。
该研究的主要作者、科克大学解剖学和神经科学教授伊冯娜·诺兰表示:"我们只研究了年轻成年雄性大鼠。虽然动物模型提供了有价值的机制见解,但我们不能假设对人类、女性或不同年龄组的效果相同。"
"我们的大鼠可以自愿使用跑轮持续运动,这与结构化的人类运动计划不同。"
他们的研究发表在《大脑医学》期刊上。
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