Как употребление большого количества пищи влияет на ваш мозг?

Существует много способов, которыми пища поддерживает наш мозг в выполнении его многочисленных важных функций, включая память и концентрацию. Сбалансированное питание может быть мощной поддержкой нашего психического здоровья.

Но какое немедленное влияние на наш мозг оказывает большое количество пищи, такой как рождественский ужин со всеми сложными задачами?

Что происходит, когда мы переедаем?

Когда мы едим, различные сигналы по всему телу работают вместе, чтобы дать нашему мозгу знать, что мы сыты – в частности, от гормонов, выделяемых кишечником, и метаболитов (молекул, которые расщепляют пищу для получения энергии).

Эти гормоны также сигнализируют об освобождении инсулина из поджелудочной железы для контроля уровня сахара в крови. Весь этот процесс называется «каскадом сытости».

«Эти сигналы поступают из разных частей кишечника и работают в течение несколько разных промежутков времени», — говорит Тони Голдстоун, клинический доцент Имперского колледжа Лондона и консультант-эндокринолог.

Этот каскад гормонов, выделяемых кишечником и поджелудочной железой и посылающих сигналы в мозг, также может быть связан с чувством сонливости, которое мы испытываем после обильной еды (так называемая «постпрандиальная сонливость»). Но точные механизмы этого явления еще не до конца изучены, говорит Аарон Хенгист, постдокторант Национальных институтов здравоохранения в Вашингтоне, США.

Широко распространено мнение, что это ощущение, которое называют «пищевой комой», в значительной степени является следствием перемещения крови от мозга к желудку. Но исследования показывают, что кровоток на самом деле не уменьшается после обильного приема пищи. Однако, по словам Хенгиста, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять сонливость после еды.

«Гормональная реакция кишечника — это коктейль; мы не знаем, какие именно гормоны могут вызывать сонливость в каких центрах мозга», — говорит он.

Вредно ли переедать?

По словам Хенгиста, чрезмерное употребление пищи изредка удивительно мало влияет на наш метаболизм. В 2020 году он опубликовал результаты исследования, в котором рассматривалось, что происходит, когда люди едят больше, чем комфортно, чтобы наесться, и когда они едят до полного насыщения.

Четырнадцать здоровых мужчин согласились съесть много пиццы за один раз. Во время одного учебного визита их попросили есть, пока они не насытятся, а во время другого — столько, сколько смогут. В эксперименте с едой сколько угодно они съели вдвое больше пиццы.

Их гормоны, аппетит, настроение и метаболические реакции измерялись в течение четырех часов после пиршества. Исследователи обнаружили, что уровень сахара в крови не был выше, чем после обычного приема пищи, как и количество жира в крови.

«Мы были удивлены, что, несмотря на вдвое большее потребление энергии, организм чрезвычайно хорошо регулировал уровень сахара в крови», — говорит Хенгист. «Мы обнаружили, что организм упорно работает над этим, выделяя больше инсулина и различных гормонов кишечника, которые помогают высвобождать инсулин и сигнализируют о том, что мы сыты».

Исследования показывают, что неалкогольная жировая болезнь печени, которая может быть вызвана диетой с высоким содержанием жиров и сахара в течение длительного времени, может привести к уменьшению поступления кислорода в мозг.

Это исследование показывает, говорит он, что однократное потакание не так вредно, как можно было бы ожидать.

Однако, поскольку исследование проводилось только среди молодых здоровых мужчин, его нельзя экстраполировать на общую популяцию без предварительного изучения женщин и людей с избыточным весом или ожирением, говорит Хенгист.

Имеет ли значение, как мы переедаем?

Хотя однократное употребление пиццы может не быть сразу вредным, некоторые исследования показывают, что несколько часов или один день пиршества могут начать нарушать метаболизм и создавать нагрузку на организм, что, в свою очередь, может повлиять на мозг.

В 2021 году исследование, которое изучало переедание в течение длительного периода, показало очень отличные результаты от исследования пиццы Хенгиста. Исследование называется «Исследование у задних ворот» (The tailgate study), названное в честь американской традиции вечеринок перед спортивными играми, которые включают употребление большого количества еды и алкоголя.

Исследователи попытались воспроизвести эту традицию, дав 18 мужчинам с избыточным весом, но здоровым, употреблять алкогольные напитки и продукты с высоким содержанием жира и сахара, включая бургеры, чипсы и пирожные, в течение дня. Они съедали в среднем 5087 калорий в течение пяти часов. Анализы крови и сканирование печени показали, что у большинства мужчин наблюдалось увеличение жира в печени после пиршеств.

Исследования показывают, что неалкогольная жировая болезнь печени, которая может быть вызвана диетой с высоким содержанием жиров и сахара в течение длительного времени, может привести к уменьшению поступления кислорода в мозг и воспалению тканей мозга, что со временем может увеличить риск заболеваний мозга.

«Исследование «заднего двора» показывает, что у мужчин была метаболическая дисрегуляция. Пассивное потребление пищи и алкоголя в течение нескольких часов создает для их организма слишком большую нагрузку», — говорит Хенгист.

Имеет ли значение, чем мы переедаем?

Несколько исследований на крысах и мышах показывают, что длительная высококалорийная диета может влиять на память и функцию обучения. Но у людей исследований в этой области меньше, говорит Стефани Кульманн, руководитель группы и заведующая отделом метаболической нейровизуализации в Университете Тюбингена в Германии.

Однако одно исследование дает некоторое представление о том, что происходит в нашем мозге, когда мы переедаем пищу с высоким содержанием сахара и жира. Оно не ограничивалось одним приемом пищи, а длилось пять дней. Однако, по словам Куллмана, его результаты потенциально можно в меньшей степени применять к более коротким периодам переедания.

Восемнадцать здоровых мужчин в течение пяти дней придерживались высококалорийной диеты, в частности ультраобработанных снеков с высоким содержанием жира и сахара, в дополнение к своему обычному рациону (в среднем они потребляли на 1200 ккал больше в день), в то время как 11 других в контрольной группе не меняли свой рацион.

Результаты показали, что высококалорийная диета повлияла на то, как мозг реагировал на инсулин в тех областях, которые помогают уменьшить его реакцию на визуальные сигналы о еде и процессы памяти. Мозг, устойчивый к инсулину, не уменьшает должным образом аппетит и потребление пищи — сигналы, которые говорят нам прекратить есть, когда мы сыты.

«Ключевым открытием было то, что мозг меняется раньше, чем тело», — говорит Куллман. «Участники все еще весили одинаково, но когда мы посмотрели на их мозг, мы увидели, что они гораздо больше похожи на тех, кто страдал от ожирения или избыточного веса в течение нескольких лет», — говорит она.

Исследования показывают, что у людей с ожирением могут быть нарушены гипоталамус и системы вознаграждения мозга, которые помогают регулировать потребление пищи.