Читать книгу: «Абсолютно новый мозг. Как избавиться от тумана в голове, обрести острый ум и ясную память естественными методами», страница 3

Глава 2. Развитие мозга

Человеческий род – это единственный род, чей мозг за эволюционно короткое время увеличился в размере в три раза, что способствовало улучшению мыслительных способностей. Ни одно другое животное на планете не претерпело столь быстрого эволюционного развития. В данной главе мы узнаем, что именно питание имело первостепенное значение, точнее питательные вещества, которые заставили наш мозг развиваться (спойлер: нет, это были не сахара). Решающую роль сыграла пищеварительная система, а также способность обмена веществ адаптироваться к соответствующим условиям.

Но почему же сегодня человеческий мозг перестал расти? Опять же, питание – один из ключевых факторов. В дополнение к тревожному увеличению таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера, наблюдается рост тревожности, депрессии, бессонницы и неспособности сконцентрироваться.

Давайте разберемся в том, что происходит и почему. Мы поймем причины и прежде всего узнаем союзников, которые могут помочь справиться с указанными изменениями. К таким союзникам можно отнести грибы, представляющие большой интерес для исследователей.

Рацион питания и размер мозга

Как упоминалось ранее, почти за три миллиона лет человеческий мозг увеличился в размерах в три раза. Какие факторы и условия способствовали этому невероятному увеличению в эволюционно короткие сроки и почему этого не произошло у других видов животных?

С исчезновением лесов из-за серьезного изменения климата человек должен был выживать на лугах, где проживало множество крупных животных, и ему приходилось соревноваться в охоте с другими хищниками, такими как, например, львы, и поэтому часто приходилось довольствоваться тушами добычи после обильной кормежки. Обычно оставались голова и кости, и нашим предкам приходилось учиться извлекать из них головной и костный мозг.

Сначала в качестве ударных инструментов они использовали камни, позже инструменты были усовершенствованы, что значительно упростило задачу пропитания.

Особенность головного и костного мозга по сравнению с другими частями тела животного в том, что они состоят из гораздо более жирных, насыщенных питательных веществ и энергетических тканей, именно тех, что способствовали оптимизации функций и структуры мозга.

Вот первый миф: пища, что «стала строительным материалом» для человеческого мозга – это не злаки, вошедшие в наш рацион «всего» десять тысяч лет назад, а жиры, которые наш организм способен усваивать уже миллионы лет.

Адаптация пищеварительной системы

Травоядные и плотоядные животные не способны синтезировать жиры.

Травоядные животные едят траву, листья и растения, которые в основном состоят из волокон. Они физиологически неспособны переваривать клетчатку, но у них есть участки пищеварительной ткани, способные сделать это благодаря содержанию ферментирующих микробов, тем самым производя специфические молекулы жира, называемые короткоцепочечными жирными кислотами (КЦЖК), которые можно использовать в качестве источника энергии.

Жвачные животные, например, в пищеварительном тракте перед желудком имеют настоящие камеры ферментации. У других травоядных животных подобные камеры ферментации, способные выполнять данную пищеварительную функцию, расположены на уровне толстой кишки и слепой кишки. Наши предки, такие как шимпанзе, имеют очень длинную толстую кишку (ободочную кишку), чтобы переваривать клетчатку, и очень короткий тонкий кишечник. У людей изменение питания послужило причиной значительного укорачивания толстой кишки: она составляет примерно 1/5 часть толстой кишки у приматов. При этом слепая кишка тоже очень короткая.

У людей были и другие приспособления и возможности, позволяющие использовать питательную пищу животного происхождения. Желудок стал очень эффективно работать, он стал вырабатывать соляную кислоту, снижающую pH до очень низких уровней (от 1 до 3), и ферменты для первичного переваривания белков. Низкий pH также защищает нас от пищевых инфекций. Тонкий кишечник значительно удлинился, чтобы иметь возможность переваривать питательные продукты высокой плотности – мясо и жиры. Именно в тонком кишечнике происходит переваривание продуктов, и они становятся легкоусвояемыми.

Данные анатомические и физиологические изменения невозвратны. Мы совершенно другой вид. Именно по этой причине мы не можем получить необходимое количество энергии из растительной пищи, богатой клетчаткой. Соответственно, людям не хватает количества жира, необходимого травоядному животному для производства энергии и выживания. Нам нужны продукты с высокой нутритивной плотностью животного происхождения.

Человек действительно плотоядный?

Основываясь на изотопном анализе костей наших предков, многие исследователи подтверждают, что человек плотояден. В некотором смысле это может быть правдой, однако не совсем. Важно углубиться в данную концепцию.

На самом деле, когда мы говорим о мясе, мы имеем в виду большое количество животного белка. Было доказано, что слишком много белка может стать проблемой, поскольку нарушает баланс в рационе питания, и это приводит к неполноценному питанию.

Когда мы говорим о животном белке, то имеем в виду мясо, рыбу, морепродукты и яйца, которые, по сути, представляют собой сложные продукты, богатые белком, а также жирами, водой и многочисленными микроэлементами (омега-3, витамин D, витамин K₂, витамины группы В и другие многочисленные микроэлементы). Печень и яйца, например, – отличные источники витаминов А, D и группы В. Но разница заключается в соотношении жиров и белков: если мы едим постное мясо (например, кролика), у нас будет мало жира и много белка; если мы едим мясо крупных животных (например, бычков свободного выпаса), жира у нас будет намного больше. Слишком много белка (постное мясо) может привести к воспалительным процессам. Однако этого не произойдет, если вы увеличите процентное содержание жира, например принимая в пищу мясо крупных животных. Наряду с этим качество и потребление питательных веществ будет отличаться, если животное искусственно выкормлено неподходящим кормом для быстрого роста или оно свободно пасется на открытом воздухе и не получало антибиотиков.

«Голодание кролика», или отравление белком

Чарльз Дарвин (1809–1882) в своей книге Il viaggio del Beagle (1839) цитирует исследователя Арктики сэра Джона Ричардсона: «Когда люди в течение длительного времени едят только постное мясо, у них развивается ненасытная тяга к жиру, и они могут съесть большое количество чистого жира без приступа тошноты». Если жир недоступен, в течение нескольких дней у человека развиваются усталость и тошнота, через семь-десять дней появляется диарея, и через несколько недель человек умирает. Исторические записи о населении, которое могло питаться только диетическим мясом (например, мясом кроликов с высоким соотношением белков и жиров, большим количеством белков и низким содержанием жиров), показывают, что в течение короткого времени (одна или две недели) проявлялись диарея, мигрень и общее недомогание. Мало того, они никогда не чувствовали себя полностью сытыми. Это состояние было названо rabbit starvation, что по-итальянски переводится как «болезнь карибу», или «белковое отравление». Избыток несбалансированного жирами протеина – источник воспаления для человека, приводит к почечной и печеночной недостаточности, развитию определенной формы недостаточности питания и сам по себе не дает чувства сытости. Ощущение чувства сытости на самом деле исходит от жиров.

Вильялмур Стефанссон (1879–1962), полярный исследователь, жил с инуитами в течение двух лет в период между 1906 и 1907 годами и ел, как и они, на протяжении всего периода сырую и вареную рыбу, а также дичь. До определенных изменений единственной растительной пищей, которые инуиты могли найти, были лесные ягоды летом. Исследователь придерживался «арктической диеты» и по возвращении домой утверждал, что именно такое питание является причиной его идеального здоровья¹. Это население действительно принимало пищу, очень богатую животными жирами. В данных продуктах содержится большое количество протеина, сбалансированного большим количеством жира. В мясе арктической рыбы и тюленей содержится очень много жира, благодаря чему отсутствовало белковое отравление, которое наблюдалось у людей, питавшихся исключительно диетическим мясом.

Плотоядные животные получают до 70 % энергии из животного белка. Они используют белки для получения глюкозы и таким образом насыщают энергией мозг и тело. Процесс превращения белка в глюкозу оптимизирован у плотоядных, но у людей это не так. Данный процесс очень энергозатратный, и организм предпочитает не использовать его по возможности.

Таким образом, у нас есть ограничения по количеству энергии, которую мы можем получить из клетчатки и белков. Альтернативу составляют жиры и углеводы.

Человек липоядный

Эрнст Геккель (1834–1919), немецкий натуралист, зоолог, художник и философ, предложил теорию эмбриональной рекапитуляции. Если вкратце, то согласно данной теории для развития биологического организма характерны параллельность и суммирование эволюционного развития соответствующего вида.

В нашем случае, чтобы попытаться получить представление об истории развития человека и особенно мозга, мы можем наблюдать развитие плода и ребенка. Мозг новорожденных по отношению к размеру тела намного больше, чем у взрослых. Следовательно, на первом этапе жизни детям требуется огромное количество энергии для поддержания деятельности мозга, и такую энергию они получают из жировой массы тела.

Если мы оценим состав тела, мы поймем, что человек – это животное с большим количеством телесного жира по сравнению с другими видами млекопитающих не только, что касается избыточного веса, а в целом. Человек с нормальным весом (например, спортсмен) имеет в два-три раза больше жира, чем другие приматы. Если после этого мы посмотрим на новорожденного, то можно наблюдать наличие большого количества жира, но в данном случае это нормально и говорит о здоровье маленького человека. Фактически речь здесь идет исключительно о подкожном жире, метаболически активном коричневом жире, распределенном по всему телу, который по сравнению с висцеральным жиром может образовываться у нездорового взрослого. Он имеет другой состав и пропорцию жирных кислот и выполняет такие важные функции, как, например, терморегуляция и способность питать мозг. Младенцы обладают большой способностью использовать жиры для производства энергии и кетонов. Именно кетоны, которые обеспечивают 50 % энергии, используемой мозгом, отвечают за развитие нервной системы у ребенка.

У новорожденных помимо туловищного жира производству кетонов также способствует грудное молоко, богатое каприловой кислотой (C₈). Несмотря на то, что, как правило, питание по мере роста организма не допускает развития кетогенеза, у людей способность получать энергию из жиров остается выше, чем у других видов животных, которые способны образовывать кетоны только при голодании. У людей это не так: кетогенез возможен, когда мы модулируем режим питания, увеличивая потребление жиров и сокращая потребление углеводов².

В заключение, возможно, правильнее назвать человека не плотоядным, а липоядным, то есть его основным макронутриентом являются жиры, а не белки и даже углеводы.

Однако существует еще один миф о питании и мозге, который необходимо развенчать.

Мочевая кислота – не враг

Когда мы думаем о мочевой кислоте, на ум приходит английский король Генрих VIII, который устраивал лукулловы пиры и страдал подагрой. Эта болезнь считается связанной с излишествами, она была распространена среди королей и богатых людей, которые могли позволить себе есть и пить, когда вздумается.

Острая подагра сопровождается отложением кристаллов мочевой кислоты в суставах с характерной отечностью, при этом больные испытывают сильную боль.

Во второй половине XX века наряду с широким распространением западной диеты подагра стала эндемичным заболеванием для развитых стран. И хотя во всем винили мясо и животный белок, на самом деле основной причиной развития заболевания стала фруктоза.

Фруктоза входит в состав сахарозы, небезызвестного белого сахара, который содержится во многих консервированных продуктах: от безалкогольных напитков до сладких соков и ультраобработанных продуктов (например, в выпечке).

Чрезмерное употребление фруктов может привести к развитию симптомов подагры.

У наших предков-обезьян проблема подагры отсутствовала.

На самом деле они и мы способны управлять накоплением мочевой кислоты благодаря присутствию фермента уриказы, который разрушает и избавляется от нее. Обезьяны жили в субтропиках, и их рацион в основном состоял из фруктов. Чтобы не накапливать мочевую кислоту, этот фермент имел решающее значение.

Произошло одно климатическое событие, сделавшее фрукты менее доступными. В ходе селективного воздействия ген, отвечающий за уриказу, мутировал и утратил свой функционал.

Мочевая кислота способствует липогенезу, то есть накоплению жира как в печени, так и на висцеральном уровне, но наши прародители не ели сахар. Следовательно, процесс накопления жира был достаточно контролируемым и, кроме того, способствовал выживанию. Действительно, летом и осенью приматы ели столько фруктов, сколько могли, поскольку зимой не хватало еды. Содержание мочевой кислоты в организме увеличивалось и, как следствие, увеличивались жировые отложения. Эта стратегия выживания позволила им накопить энергию, чтобы пережить холодное время года. Более того, накопление жира служит для удовлетворения энергетических потребностей мозга и запускает процесс энцефализации, то есть увеличение размера мозга относительно размера тела. Итак, мутация гена уриказы и повышение уровня мочевой кислоты способствовали процессу энцефализации³.

В отличие от других млекопитающих, приматы и люди накапливают до десяти раз больше мочевой кислоты. Тем не менее, как бы странно это ни звучало, на сегодняшний день инактивация гена уриказы больше не способствует выживанию. Сейчас еда доступна круглый год, нет никакой разницы между летом и зимой. Однако стоит отметить, что сама пища претерпела значительные изменения.

В связи с этим отсутствие уриказы становится проблемой. Здесь стоит побеспокоиться не только о подагре, но и о том, что повышение уровня мочевой кислоты способствует развитию жировой дистрофии печени, нарушению обмена веществ и хронических заболеваний. Повышение уровня мочевой кислоты связано с появлением симптомов, присущих повышенному кровяному давлению, пороку сердца и проблемам с печенью и почками. Однако ключевой момент в том, что мочевая кислота сама по себе не является проблемой, проблема – ее избыточное количество. Соответственно, поскольку основным источником мочевой кислоты служит фруктоза, необходимо регулировать ее потребление. Фруктоза содержится в большом количестве промышленных продуктов, без которых мы можем обойтись.

Антиоксидантное действие

Мочевая кислота, как и витамин С, обладает антиоксидантным действием и является одним из самых важных и доступных антиоксидантов. Они предотвращают образование свободных радикалов, в частности гидроксильных радикалов, полученных в результате реакции Фентона, снижают уровень окислительного стресса и предотвращают липопероксидирование (окисление жиров свободными радикалами). Среди различных гипотез, которые пытаются объяснить причины старения, есть гипотеза окислительного стресса. Согласно данной теории, существует окислительно-восстановительное равновесие (для него характерны реакции, в которых заменяемая частица является электроном), и его необходимо поддерживать. Поэтому повышение уровня антиоксидантов не предполагает пропорционального увеличения ожидаемой продолжительности жизни. Это означает, что свободные радикалы в нужном количестве играют определенную роль в организме. Однако в больших количествах они могут стать опасными. Использование антиоксидантов в большом количестве для дезактивации свободных радикалов может дезактивировать свободные радикалы, отвечающие за производство энергии, повреждая клетки и организм.

Равно как и соответствующее количество мочевой кислоты может иметь антиоксидантный эффект, тогда как избыточное количество мочевой кислоты не окажет подобного эффекта.

В ходе эволюции (вероятно, примерно в то же время, когда был дезактивирован фермент уриказа) наши предки утратили способность синтезировать витамин С, источником которого является глюкоза. Потеря такой функции была необходима для сохранения глюкозы и максимально возможной доступности энергии, которая, как мы видели, имеет решающее значение для мозга большого размера⁴.

Ситуация сегодня: когда мочевой кислоты слишком много

Сегодня одним из наиболее тревожных аспектов повышенного уровня мочевой кислоты (гиперурикемии) является усиление инсулинорезистентности, увеличение риска развития диабета и других хронических заболеваний. Как упоминалось ранее, высокий уровень мочевой кислоты был большим плюсом для наших предков, поскольку он способствовал накоплению жира, что позволяло им пережить зиму и длительное голодание из-за отсутствия пищи. Большое количество пищи уже не является плюсом, поскольку эту избыточность можно напрямую ассоциировать с нейровоспалением и повышенным риском развития нейродегенеративных заболеваний. Действительно, церебральный гипометаболизм глюкозы и инсулинорезистентность – два наиболее важных механизма, способствующие возникновению подобных патологий.

Условия имеют существенное значение: сегодняшний образ жизни полностью отличается от образа жизни наших предков. Проблема, как уже было подчеркнуто, не в мочевой кислоте, а в нарушении обмена веществ, вызванном ее избытком.

Влияние на мозг

Связь между мочевой кислотой и деменцией была впервые рассмотрена в 2007 году в школе медицинского университета Джона Хопкинса. Группа исследователей опубликовала результаты работы по изучению когнитивной деятельности 96 пожилых людей. В исследование входили разные типы анализов, соотносимые с уровнями содержания мочевой кислоты в крови. Основываясь на итогах нейрокогнитивных исследований, у участников с более высоким уровнем мочевой кислоты результаты были намного хуже, чем у участников с нормальным уровнем кислоты. В расчет брали скорость обработки информации, речевую деятельность, вербальную и рабочую память⁵. Это означает, что существует важная и обратно пропорциональная зависимость между уровнями мочевой кислоты и когнитивными функциями, а также то, что высокий уровень содержания мочевой кислоты снижает мозговую деятельность. Повышенные уровни мочевой кислоты у исследуемых подразумевали наличие повышенного окислительного стресса.

В 2018 году был опубликован систематический обзор последних исследований связи между повышенным уровнем мочевой кислоты и болезнью Альцгеймера. Результат был обескураживающим. Обнаруженная связь была обратно пропорциональной, то есть повышенные уровни мочевой кислоты, по-видимому, защищали от болезни Альцгеймера⁶.

Это означает, что высокое содержание мочевой кислоты не является первым признаком заболевания. Должны присутствовать другие факторы: возраст, нарушение обмена веществ или диабет.

Нарушение когнитивных функций – заболевание, характеризующееся нейровоспалением и нейродегенерацией. При этом когнитивные дисфункции вызваны нарушением обмена веществ или дисметаболизмом. Наличие дисметаболизма у ранимых и чувствительных людей повышает вероятность нарушения когнитивных функций.

Таким образом, избыток мочевой кислоты может способствовать когнитивной дисфункции при наличии нарушения обмена веществ.

Сахара и углеводы, фруктоза и алкоголь приводят к повышению уровня мочевой кислоты и являются факторами риска появления когнитивных дисфункций. Таким образом, сокращение потребления алкоголя и исключение из рациона ультраобработанных сахаров и продуктов позволяет поддерживать нормальный уровень мочевой кислоты в крови и снижать риск развития нейродегенеративных заболеваний. У людей, предрасположенных к гиперурикемии, одновременное применение кверцетина, витамина С и геммодеривата Fraxinus excelsior может способствовать нормализации уровня мочевой кислоты.

Грибы и мозг

Вероятно, питание было не единственным фактором, способствовавшим энцефализации человека.

Теренс Маккенна (1946–2000), американский этноботаник, в книге «Пища богов» (Food of the Gods: The Search for the Original Tree of Knowledge A Radical History of Plants, Drugs, and Human Evolution, Terence McKeena), опубликованной в 1992 году, предложил так называемую Теорию упоротой обезьяны. Маккенна утверждал, что переход от австралопитека к Гомо эректус, а затем к Гомо сапиенс, повлек за собой впечатляющее развитие мозга. При этом было отмечено, что присутствие грибов Psilocybe cubensis в рационе способствовало улучшению когнитивных функций.

По сравнению с предками австралопитеков Гомо эректус был крупнее и умнее. Он был способен выживать и лучше приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Маккенна утверждал, что «скорость, с которой мозг увеличился в размерах, не объясняется простой генетикой. Это, вероятно, самое быстрое эволюционное развитие, описанное за всю историю жизни на планете. И это наблюдается только у человеческого рода».

Согласно его теории, наши предки в поисках новых продуктов, вероятно, экспериментировали с растениями с психотомиметическими (или психоделическими, или галлюциногенными) свойствами, такими как аяуаска, каннабис, пейот, но особенно с грибом Psilocybe cubensis (псилоцибе кубинская). Его теория может иметь основание для истины⁷.

Упомянутые вещества широко изучены в психиатрии и неврологии. В многочисленных научных исследованиях продемонстрировано, что эти вещества способны поддерживать нейропластичность и благоприятствовать нейрогенезу.

Сообщалось, что псилоцибин, извлеченный из Psilocybe cubensis, улучшает нейронные связи, особенно в сенсорных областях. В ходе эксперимента на пятнадцати здоровых добровольцах продемонстрировано значительное улучшение нейронных связей. И если не считать первоначального быстрого развития феномена синестезии и состояния галлюцинаций, связи оставались неизменными и в последующие месяцы. У пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством псилоцибин уменьшал чувство страха и способствовал нейрогенезу гиппокампа^8—10.

На практике его использование могло бы повысить функциональную эффективность нашего мозга, а также количество нейронов и, следовательно, со временем могло способствовать процессу энцефализации.

Хотя гипотеза Маккенна ошеломляет, она достаточно проста и основана на необходимости принимать пищу и экспериментировать с новыми продуктами для выживания. И среди этих продуктов были грибы, которые, возможно, ускорили энцефализацию и эволюцию.

В наши дни многие грибы обладают поддерживающим эффектом для мозга. И речь идет не только о грибах, но и о съедобных и пригодных в пищу грибах, или лекарственных грибах, таких как Hericium erinaceus (ежовик гребенчатый) и Ganoderma lucidum (трутовик лакированный). В недавних исследованиях в значительной степени продемонстрирована способность таких грибов улучшать настроение, когнитивные функции и стимулировать нейрогенез, их используют в качестве интегративного лечения при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера^11–16.

Очевидно, что сложный процесс энцефализации нельзя отнести исключительно к потреблению данного конкретного вида грибов (псилоцибе), который отличает нас от всех других видов настолько, что мы достигли вершины пищевой цепи. Это наш огромный мозг, который позволил изобрести более утонченные и совершенные инструменты. Благодаря мозгу был открыт огонь, который люди смогли укротить и найти ему должное применение. Люди нашли способы создать социальное устройство, спланировать групповую охоту и, наконец, что не менее важно, благодаря мозгу были созданы наскальные рисунки, и мы смогли себя выразить через язык. Именно благодаря этому удивительному органу изобретено письмо, и теперь у нас есть доказательства эволюции.