Składniki odżywcze usprawniające funkcje mózgu
Substancje nootropowe to związki poprawiające funkcje poznawcze i ułatwiające naukę.
Różnią się one od składników odżywczych, które chronią przed starzeniem się mózgu.
Substancje te są przeznaczone dla osób chcących poprawić szybkość przetwarzania w mózgu i czujność umysłową.
Składniki odżywcze o właściwościach nootropowych stały się popularne wśród osób w każdym wieku, które chcą poprawić szybkość i precyzję procesu myślenia.
Substancje nootropowe stymulują umysł
Substancje nootropowe to specyficzny rodzaj suplementów wspomagających mózg i funkcje poznawcze. Ich celem jest bowiem zwiększenie wydajności poznawczej.
Substancje nootropowe mają na celu poprawę zapamiętywania ostatnich i przywoływanie starszych wspomnień.
Substancje nootropowe zwiększają wydajność poznawczą, pomagając komórkom mózgowym działać z maksymalną mocą.
Naukowcy zidentyfikowali pewne składniki odżywcze, które w badaniach klinicznych z udziałem ludzi wykazywały działania poprawiające funkcje poznawcze, a także wspomagały szybkość przetwarzania informacji oraz pamięć.
Bacopa Monnieri wspomaga proces uczenia się
Z wiekiem nasza zdolność do przetwarzania i przyswajania nowych informacji zaczyna spadać.
Dążąc do stworzenia nootropowego preparatu roślinnego, naukowcy skupili się na związkach wzmacniających funkcje poznawcze. Jednym z kluczowych aspektów poprawy funkcji poznawczych jest poprawa zdolności mózgu do uczenia się i zatrzymywania informacji.
Badania nad kwitnącą rośliną Bacopa monnieri ujawniły jej korzystne działanie na poprawę pamięci. W starożytności roślina ta była podawana uczonym w celu polepszenia procesu uczenia się i zapamiętywania obszernych tekstów religijnych, które to były wówczas przekazywane ustnie z pokolenia na pokolenie.1
W kilku badaniach klinicznych wykazano, że standaryzowane ekstrakty Bacopa wyostrzają kilka aspektów funkcji poznawczych, w szczególności szybkość uczenia się i zatrzymywanie informacji.2-9
Badania te, przeprowadzone z udziałem ludzi wykazały również, że Bacopa poprawiła dodatkowe aspekty funkcji poznawczych, takie jak:
- Szybkość uczenia się werbalnego,
- Szybkość przetwarzania wizualnego,
- Pamięć robocza,
- Tworzenie nowych wspomnień,
- Przywoływanie istniejących wspomnień
- Umiejętność szybkiej koncentracji.
W badaniach z udziałem zwierząt, standaryzowany ekstrakt z Bacopa poprawiał aktywność mózgu poprzez promowanie wzrostu połączeń neuronowych w hipokampie i ciele migdałowatym - innej części mózgu zaangażowanej w percepcję emocji.10-12 Hipokamp odgrywa kluczową rolę w tworzeniu i przechowywaniu wspomnień. Ekstrakt z Bacopa działał korzystnie na:1,12,13
- Szybsze uczenie przestrzenne,
- Bardziej rozległe rozgałęzienia dendrytyczne,
- Modulację produkcji neuroprzekaźników,
- Zwiększoną neuroplastyczność mózgu,
- Zmniejszenie stanów zapalnych mózgu,
- Zwiększony przepływ krwi w mózgu, co zmniejsza niedobory tlenu i składników odżywczych
- Lepsze odżywienie neuronów.
Gotu Kola poprawia czas reakcji i precyzję
Kolejnym krokiem w tworzeniu wielofunkcyjnego preparatu nootropowego było przebadanie właściwości rośliny Gotu kola.
Gotu kola to kwitnąca roślina pochodzące z Azji. W tradycyjnej medycynie wschodniej Gotu kola od wieków używana jest do zwiększania możliwości mózgu.
W jednym z badań klinicznych z udziałem zdrowych starszych osób, codzienne przyjmowanie standaryzowanego ekstraktu z Gotu kola przez dwa miesiące doprowadziło do znacznej poprawy w kilku aspektach funkcjonowania mózgu.14
Za pomocą elektroencefalografii (EEG) rejestrowano aktywność elektryczną mózgu i łączono ją z testami poznawczymi. Naukowcy zaobserwowali poprawę uwagi i czasu reakcji w zadaniach umysłowych zaledwie godzinę po suplementacji. Ta poprawa czasu reakcji wskazuje na poprawę szybkości przetwarzania w mózgu.
Pod koniec dwumiesięcznego badania zaobserwowano także poprawę funkcji poznawczych, w tym krótkotrwałą pamięć roboczą, rozpoznawanie słów, pamięć przestrzenną i rozpoznawanie obrazów oraz czujność.
Gotu kola poprawiła też nastrój i zwiększyła uczucie spokoju, co ma istotny wpływ na radzenie sobie z lękiem i depresją.15
W innym badaniu pacjenci z zespołem lęku uogólnionego, którzy otrzymywali Gotu kola, zauważyli znaczną redukcję poziomu lęku i stresu.16
Gotu kola również wykazała korzystne działania w badaniach z udziałem zwierząt.17,18 W mysim modelu demencji zwierzęta, którym podano wyciągi z Gotu kola, wypadły znacznie lepiej, niż nieleczone zwierzęta w testach uczenia się i pamięci. 18
- Substancje nootropowe to składniki odżywcze, których celem jest wzmocnienie zdolności poznawczych u zdrowych osób
- Naukowcy Life Extension® zidentyfikowali cztery nootropowe roślinne składniki odżywcze, z których każdy wykazał zdolność do poprawy funkcji mózgu.
- W badaniach klinicznych wykazano, że karotenoidy - luteina i zeaksantyna oraz standaryzowane ekstrakty z Gotu kola i Bacopa monnieri poprawiają zdolności poznawcze, pamięć i proces uczenia się, a także szybkość przetwarzania mózgu i nie tylko.
Połączenie oko-mózg
Karotenoidy to grupa barwników występująca w wielu owocach i warzywach.
Dwa blisko spokrewnione karotenoidy, luteina i zeaksantyna, są wychwytywane i gromadzone w soczewce oka i w centralnej części siatkówki - plamce żółtej, tkance wyczuwającej światło i wysyłającej informacje do mózgu w celu rozpoznania wzrokowego przez nerw wzrokowy.
Od dawna wiadomo, że luteina i zeaksantyna chronią poziom gęstości pigmentu plamkowego niezbędny do prawidłowego funkcjonowania wzroku.19-24 Te pigmenty karotenoidowe pomagają zachować ostrość widzenia, jednocześnie chroniąc siatkówkę przed uszkodzeniami spowodowanymi światłem niebieskim, przewlekłym stanem zapalnym czy innymi zagrożeniami.
Naukowcy odkryli, że również w mózgu gromadzą się znaczne ilości luteiny i zeaksantyny.
Nie jest to niczym specjalnie zaskakującym, ponieważ siatkówka oka jest technicznie przedłużeniem mózgu zawierającym komórki nerwowe podobne do tych znajdujących się w samym mózgu.25-29
Poziomy luteiny i zeaksantyny w oku i mózgu są ze sobą bezpośrednio skorelowane25-29. Oznacza to, że wykonanie badania ich poziomu w oku, które jest stosunkowo łatwe do przeprowadzenia, pozwala naukowcom oszacować również poziomy luteiny i zeaksantyny w mózgu.
Osoby z najwyższym poziomem luteiny i zeaksantyny w osoczu i plamce żółtej mają również funkcje poznawcze na najwyższym poziomie.27,30-35
Korzystając z zaawansowanej technologii obrazowania MRI, naukowcy wykazali, że podwyższony poziom karotenoidów w mózgu był związany z lepszą wydajnością komórek mózgowych podczas testów uczenia się, pamięci, percepcji, podejmowania decyzji i koordynacji ruchowej .33
Badania nad luteiną i zeaksantyną z udziałem ludzi
Opierając się na odkryciach, że luteina i zeaksantyna działają jako substancje nootropowe, naukowcy zidentyfikowali spore ich ilości w kwiatach nagietka.
Połączenie luteiny i zeaksantyny zostało przetestowane w dziewięciu badaniach dotyczących funkcjonowania mózgu z udziałem osób w szerokim przedziale wiekowym.36-44
Naukowcy zaobserwowali, że doustne przyjmowanie luteiny-zeaksantyny prowadzi do poprawy szybkości działania mózgu, wydajności i ogólnych funkcji poznawczych.
Badania wykazują, że luteina i zeaksantyna poprawiły funkcjonowanie mózgu w następujących obszarach:43,45
- Poprawiona komunikacja neuronalna,
- Zwiększona integralność neuronowa,
- Poprawiona pamięć i
- Zwiększone przetwarzanie sygnałów wizualnych.
U zdrowych młodych dorosłych, 10 mg luteiny i 2 mg zeaksantyny dziennie skutkowało znaczną poprawą pamięci, rozumowania i złożonej uwagi czyli zdolności do utrzymywania skomplikowanych pomysłów w umyśle, ich oceny i szybkiego działania na ich podstawie.41
Poprawa w zakresie złożonej uwagi wykazuje, że szybkość przetwarzania mózgu wzrosła, umożliwiając osobom biorącym udział w badaniu lepszą ocenę złożonych bodźców i odpowiednią reakcję.
Podobne wyniki zaobserwowano u osób starszych. Ta sama dawka luteiny i zeaksantyny poprawiła złożoną uwagę i inne aspekty poznawcze u osób w wieku średnio 73,7 lat.40
W innym badaniu z udziałem osób starszych, doustnie podawana luteina i zeaksantyna poprawiły proces uczenia się i pamięci, jednocześnie usprawniając przepływ krwi w mózgu, podczas gdy funkcje te uległy pogorszeniu u uczestników badania otrzymujących placebo.39
Naukowcy uważają, że luteina i zeaksantyna działają częściowo poprzez "zaklinowanie się" w ścianach błon komórek mózgowych25,45-48, co może poprawić właściwości funkcjonalne błony oraz inne aspekty jej integralności.
Podsumowanie
Dziedzina badań zajmująca się substancjami nootropowymi ma na celu znalezienie składników odżywczych, które mogą zwiększyć wydajność poznawczą.
Kombinacja związków nootropowych może wzmacniać funkcje mózgu.
Karotenoidy, luteina i zeaksantyna, które skoncentrowane są w oku oraz mózgu, mogą poprawiać i chronić zarówno funkcje wzrokowe jak też umysłowe.
Standaryzowane ekstrakty z Gotu kola i Bacopa monnieri wzmacniały kilka aspektów funkcji poznawczych i poprawiały nastrój w badaniach klinicznych.
Ta kombinacja związków nootropowych może pomóc ludziom w każdym wieku dodatkowo stymulować mózg i poprawiać funkcje poznawcze.
Materiał wykorzystany za zgodą Life Extension. Wszelkie prawa zastrzeżone.
- Linus Pauling Institute. Vitamin K. Accessed 05/14/2019. http://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/vitamin-K
- 1. Aguiar S, Borowski T. Neuropharmacological review of the nootropic herb Bacopa monnieri. Rejuvenation Res. 2013 Aug;16(4):313-26.
- Benson S, Downey LA, Stough C, et al. An acute, double-blind, placebo-controlled cross-over study of 320 mg and 640 mg doses of Bacopa monnieri (CDRI 08) on multitasking stress reactivity and mood. Phytother Res. 2014 Apr;28(4):551-9.
- Calabrese C, Gregory WL, Leo M, et al. Effects of a standardized Bacopa monnieri extract on cognitive performance, anxiety, and depression in the elderly: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J Altern Complement Med. 2008 Jul;14(6):707-13.
- Morgan A, Stevens J. Does Bacopa monnieri improve memory performance in older persons? Results of a randomized, placebo-controlled, double-blind trial. J Altern Complement Med. 2010 Jul;16(7):753-9.
- Peth-Nui T, Wattanathorn J, Muchimapura S, et al. Effects of 12-Week Bacopa monnieri Consumption on Attention, Cognitive Processing, Working Memory, and Functions of Both Cholinergic and Monoaminergic Systems in Healthy Elderly Volunteers. Evid Based Complement Alternat Med. 2012;2012:606424.
- Raghav S, Singh H, Dalal PK, et al. Randomized controlled trial of standardized Bacopa monniera extract in age-associated memory impairment. Indian J Psychiatry. 2006 Oct;48(4):238-42.
- Roodenrys S, Booth D, Bulzomi S, et al. Chronic effects of Brahmi (Bacopa monnieri) on human memory. Neuropsychopharmacology. 2002 Aug;27(2):279-81.
- Stough C, Downey LA, Lloyd J, et al. Examining the nootropic effects of a special extract of Bacopa monniera on human cognitive functioning: 90 day double-blind placebo-controlled randomized trial. Phytother Res. 2008 Dec;22(12):1629-34.
- Stough C, Lloyd J, Clarke J, et al. The chronic effects of an extract of Bacopa monniera (Brahmi) on cognitive function in healthy human subjects. Psychopharmacology (Berl). 2001 Aug;156(4):481-4.
- Vollala VR, Upadhya S, Nayak S. Enhanced dendritic arborization of amygdala neurons during growth spurt periods in rats orally intubated with Bacopa monniera extract. Anat Sci Int. 2011 Dec;86(4):179-88.
- Vollala VR, Upadhya S, Nayak S. Enhancement of basolateral amygdaloid neuronal dendritic arborization following Bacopa monniera extract treatment in adult rats. Clinics (Sao Paulo). 2011;66(4):663-71.
- Vollala VR, Upadhya S, Nayak S. Enhanced dendritic arborization of hippocampal CA3 neurons by Bacopa monniera extract treatment in adult rats. Rom J Morphol Embryol. 2011;52(3):879-86.
- Nemetchek MD, Stierle AA, Stierle DB, et al. The Ayurvedic plant Bacopa monnieri inhibits inflammatory pathways in the brain. J Ethnopharmacol. 2017 Feb 2;197:92-100.
- Wattanathorn J, Mator L, Muchimapura S, et al. Positive modulation of cognition and mood in the healthy elderly volunteer following the administration of Centella asiatica. J Ethnopharmacol. 2008 Mar 5;116(2):325-32.
- Robinson OJ, Vytal K, Cornwell BR, et al. The impact of anxiety upon cognition: perspectives from human threat of shock studies. Front Hum Neurosci. 2013;7:203.
- Jana U, Sur TK, Maity LN, et al. A clinical study on the management of generalized anxiety disorder with Centella asiatica. Nepal Med Coll J. 2010 Mar;12(1):8-11.
- Matthews DG, Caruso M, Murchison CF, et al. Centella Asiatica Improves Memory and Promotes Antioxidative Signaling in 5XFAD Mice. Antioxidants (Basel). 2019 Dec 8;8(12).
- Zhang Z, Li X, Li D, et al. Asiaticoside ameliorates beta-amyloid-induced learning and memory deficits in rats by inhibiting mitochondrial apoptosis and reducing inflammatory factors. Exp Ther Med. 2017 Feb;13(2):413-20.
- Bian Q, Gao S, Zhou J, et al. Lutein and zeaxanthin supplementation reduces photooxidative damage and modulates the expression of inflammation-related genes in retinal pigment epithelial cells. Free Radic Biol Med. 2012 Sep 15;53(6):1298-307.
- Chucair AJ, Rotstein NP, Sangiovanni JP, et al. Lutein and zeaxanthin protect photoreceptors from apoptosis induced by oxidative stress: relation with docosahexaenoic acid. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2007 Nov;48(11):5168-77.
- Kijlstra A, Tian Y, Kelly ER, et al. Lutein: more than just a filter for blue light. Prog Retin Eye Res. 2012 Jul;31(4):303-15.
- Loskutova E, Nolan J, Howard A, et al. Macular pigment and its contribution to vision. Nutrients. 2013 May 29;5(6):1962-9.
- Strauss O. The retinal pigment epithelium in visual function. Physiol Rev. 2005 Jul;85(3):845-81.
- Xue C, Rosen R, Jordan A, et al. Management of Ocular Diseases Using Lutein and Zeaxanthin: What Have We Learned from Experimental Animal Studies? J Ophthalmol. 2015;2015:523027.
- Erdman JW, Jr., Smith JW, Kuchan MJ, et al. Lutein and Brain Function. Foods. 2015 Dec;4(4):547-64.
- Power R, Coen RF, Beatty S, et al. Supplemental Retinal Carotenoids Enhance Memory in Healthy Individuals with Low Levels of Macular Pigment in A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Clinical Trial. J Alzheimers Dis. 2018;61(3):947-61.
- Vishwanathan R, Iannaccone A, Scott TM, et al. Macular pigment optical density is related to cognitive function in older people. Age Ageing. 2014 Mar;43(2):271-5.
- Vishwanathan R, Schalch W, Johnson EJ. Macular pigment carotenoids in the retina and occipital cortex are related in humans. Nutr Neurosci. 2016;19(3):95-101.
- Vishwanathan R, Neuringer M, Snodderly DM, et al. Macular lutein and zeaxanthin are related to brain lutein and zeaxanthin in primates. Nutr Neurosci. 2013 Jan;16(1):21-9.
- Ajana S, Weber D, Helmer C, et al. Plasma Concentrations of Lutein and Zeaxanthin, Macular Pigment Optical Density, and Their Associations With Cognitive Performances Among Older Adults. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Apr 1;59(5):1828-35.
- Feeney J, O’Leary N, Moran R, et al. Plasma Lutein and Zeaxanthin Are Associated With Better Cognitive Function Across Multiple Domains in a Large Population-Based Sample of Older Adults: Findings from The Irish Longitudinal Study on Aging. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2017 Oct 1;72(10):1431-6.
- Lindbergh CA, Mewborn CM, Hammond BR, et al. Relationship of Lutein and Zeaxanthin Levels to Neurocognitive Functioning: An fMRI Study of Older Adults. J Int Neuropsychol Soc. 2017 Jan;23(1):11-22.
- Mewborn CM, Lindbergh CA, Robinson TL, et al. Lutein and Zeaxanthin Are Positively Associated with Visual-Spatial Functioning in Older Adults: An fMRI Study. Nutrients. 2018 Apr 7;10(4).
- Renzi LM, Dengler MJ, Puente A, et al. Relationships between macular pigment optical density and cognitive function in unimpaired and mildly cognitively impaired older adults. Neurobiol Aging. 2014 Jul;35(7):1695-9.
- Wong JC, Kaplan HS, Hammond BR. Lutein and zeaxanthin status and auditory thresholds in a sample of young healthy adults. Nutr Neurosci. 2017 Jan;20(1):1-7.
- Mewborn CM, Lindbergh CA, Hammond BR, et al. The Effects of Lutein and Zeaxanthin Supplementation on Brain Morphology in Older Adults: A Randomized, Controlled Trial. J Aging Res. 2019 2019/12/01;2019:3709402.
- Ceravolo SA, Hammond BR, Oliver W, et al. Dietary Carotenoids Lutein and Zeaxanthin Change Brain Activation in Older Adult Participants: A Randomized, Double-Masked, Placebo-Controlled Trial. Mol Nutr Food Res. 2019 Aug;63(15):e1801051.
- Lindbergh CA, Lv J, Zhao Y, et al. The effects of lutein and zeaxanthin on resting state functional connectivity in older Caucasian adults: a randomized controlled trial. Brain Imaging Behav. 2020 Jun;14(3):668-81.
- Lindbergh CA, Renzi-Hammond LM, Hammond BR, et al. Lutein and Zeaxanthin Influence Brain Function in Older Adults: A Randomized Controlled Trial. J Int Neuropsychol Soc. 2018 Jan;24(1):77-90.
- Hammond BR, Jr., Miller LS, Bello MO, et al. Effects of Lutein/Zeaxanthin Supplementation on the Cognitive Function of Community Dwelling Older Adults: A Randomized, Double-Masked, Placebo-Controlled Trial. Front Aging Neurosci. 2017;9:254.
- Renzi-Hammond LM, Bovier ER, Fletcher LM, et al. Effects of a Lutein and Zeaxanthin Intervention on Cognitive Function: A Randomized, Double-Masked, Placebo-Controlled Trial of Younger Healthy Adults. Nutrients. 2017 Nov 14;9(11).
- Bovier ER, Hammond BR. A randomized placebo-controlled study on the effects of lutein and zeaxanthin on visual processing speed in young healthy subjects. Arch Biochem Biophys. 2015 Apr 15;572:54-7.
- Bovier ER, Renzi LM, Hammond BR. A double-blind, placebo-controlled study on the effects of lutein and zeaxanthin on neural processing speed and efficiency. PLoS One. 2014;9(9):e108178.
- .Johnson EJ, McDonald K, Caldarella SM, et al. Cognitive findings of an exploratory trial of docosahexaenoic acid and lutein supplementation in older women. Nutr Neurosci. 2008 Apr;11(2):75-83.
- Loskutova E, Shah K, Flitcroft ID, et al. Lutein and zeaxanthin: The possible contribution, mechanisms of action and implications of modern dietary intake for cognitive development in children. HRB Open Research. 2019;2(8).
- Gruszecki WI, Strzalka K. Carotenoids as modulators of lipid membrane physical properties. Biochim Biophys Acta. 2005 May 30;1740(2):108-15.
- Stahl W, Sies H. Effects of carotenoids and retinoids on gap junctional communication. Biofactors. 2001;15(2-4):95-8.
- Widomska J, Subczynski WK. Why has Nature Chosen Lutein and Zeaxanthin to Protect the Retina? J Clin Exp Ophthalmol. 2014 Feb 21;5(1):326.