《吃出健康高智能的大腦》:你不能用咖啡和菸來驅動大腦

《吃出健康高智能的大腦》:你不能用咖啡和菸來驅動大腦
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我們想讓你知道的是

這個女士用咖啡和香菸來啟動她的大腦,使她可以持續工作;不是穩定供應大腦需要的燃料,而只是偶爾推它一下。這就像車子沒汽油了,你去請人幫忙推車一樣。你可以使車子前進一點,但它一定會再停下來,除非你再去推它。

文:艾琳.波爾福德-梅森(Aileen Burford-Mason)

你不能用咖啡和菸來驅動大腦

咖啡因和尼古丁都是大腦的刺激物。尼古丁可以在短期間增加你的警覺度,因為它會打開你的血管,增加血液流到大腦的量。但長期來說,它使同樣的這條血管變窄,會讓進入大腦的氧氣、葡萄糖以及一些重要營養素都不足。因為它對血管健康的影響,抽菸是心臟病和中風的危險因子,也會造成失智和阿茲海默症。除了尼古丁以外,香菸中的其他化學物質會毒害血管,也造成類似的傷害。

咖啡因以各種方式存在於古代的文明中。它可以增加你的注意力和心理運動技能(psychomotor skill),像是開車或彈奏樂器這種需要身體和心智活動的技能。許多運動飲料和可口可樂之類的飲品會廣受歡迎,就是它裡面含有咖啡因。每天喝一到二杯咖啡似乎有益健康,因為咖啡有抗氧化(antioxidant)的作用。它也會降低得第二種糖尿病的風險。但喝太多會使血管收縮,久了會影響學習。

這個女士用咖啡和香菸來啟動她的大腦,使她可以持續工作;不是穩定供應大腦需要的燃料,而只是偶爾推它一下。這就像車子沒汽油了,你去請人幫忙推車一樣。你可以使車子前進一點,但它一定會再停下來,除非你再去推它。一如車子沒有汽油不可能開動,不管它的引擎做得有多好都沒用,所以即使是最聰明的大腦,也需要燃料才能啟動。而這個燃料就是食物。

氧和大腦

就像大多數身體器官在新陳代謝時一樣,尤其是大腦,高度需要營養。大腦的結構需要營養,神經纖維外面包的髓鞘需要營養來維持和修補,使它可以保護大腦不受壓力或過度使用的傷害,假如受傷了,這些營養物質可以癒合傷口。

氧是大腦生存最基本的需求,透過氧才能製造出能量。這個能量生產的中心,是細胞裡一些小而美的架構:粒線體(mitochondria)。粒線體就是我們細胞中生產能量的地方,它製造細胞功能所需的能量,在這個過程中,產生了自由基(free radical),這個自由基會破壞我們的細胞(在第四章會詳細談到它)。粒線體也是細胞的發電廠(powerhouse),這些小架構看起來就像細胞本身;我們可以這麼說,它們是細胞中的細胞。它們有自己的DNA。而且,假如沒有穩定供氧,粒線體就無法發揮功能。

幾億年前,粒線體是自由生存的細菌。地球上是先有細菌,才有植物和動物的,它們可以在最惡劣的環境下生存;有的細菌甚至可以吃水泥,在很熱的水中生存。生物學家相信,在一個反常的意外事件中,這個細菌住進了另一個細菌的身體裡。這個侵入的細菌,必須製造雙倍的能量,給它的宿主使用,主人才會允許它住在身體裡,於是雙方都獲益,生長旺盛之後,變得越來越複雜:這可能就是演化的驅動力。現在有許多證據支持這個理論。然而,現在粒線體不再是自由生存的有機體了。它們現在依賴它的宿主(細胞),來提供它們生存必要的營養。

每個細胞裡的粒線體數量並不一致。紅血球細胞中沒有,肝細胞中可以高達兩千個。在心臟的肌肉中,因為心臟能量的需求高,細胞質中有四○%是粒線體。這些粒線體非常有機動性:它們會在細胞中遊走,哪裡需要氧,它們就會到哪裡去。例如,在神經細胞中,粒線體會沿著軸突走,把能量送到突觸去。

第四章會談到粒線體的生存,取決於他們是否被適當餵食。

尋求糖的大腦

大腦細胞就像我們身體的細胞一樣,需要穩定提供的葡萄糖。這些葡萄糖來自許多不同的地方。植物會提供葡萄糖,不只是因為它們吃起來像水果一樣是甜的。那些不甜的植物,像米和麥,也會從澱粉中轉化出糖來,因為澱粉中有很多葡萄糖分子連成一條長鏈。澱粉就是植物儲存它能量的地方。它吃起來不甜,是因為它不是糖,還沒有轉化成糖,不會刺激我們舌頭上對甜敏感的味蕾。但不要被騙了。一旦我們的消化酶去作用它,大部分澱粉很快就會轉化成糖,而進入我們的血液中。你要把澱粉想像成偽裝的糖。

我們大腦對糖的關係,是很複雜的。血液中的葡萄糖,會引發胰島素(insulin)的分泌,它會使細胞去用這些葡萄糖,或是把它儲存在肌肉或肝細胞中,變成肝糖(glycogen)。肝糖是我們緊急的供糖來源。當我們突然需要能量時會使用它,像是虎口逃生或趕公車。然而,我們的肌肉和肝裡,可儲存肝糖的地方非常有限,當這些地方已經滿了,過多的糖就會以脂肪方式儲存在體內。

假如我們太久沒進食,大腦會傳送訊息給胰臟,去製造另外一種荷爾蒙:升糖素(glucagon)。它會使儲存的脂肪變成糖。胰島素和升糖素的協調作用,確保即使能量進來是波動的,所有的細胞,包括大腦細胞,都能得到它們執行功能所需的葡萄糖。

按下「恐慌」鍵

所有細胞的健康,取決於穩定提供的葡萄糖,作為它們的能量,而胰臟分泌的胰島素,會使葡萄糖進入細胞中。它的作法,是把自己依附在細胞表面的大分子,也就是「胰島素受體」,來打開細胞的鎖,讓葡萄糖進入細胞內。胰島素說「芝麻開門」,細胞就慢慢把門打開了。當細胞有了足夠的葡萄糖,不需要更多時,多出來的葡萄糖,就會以脂肪的方式儲存起來,以備未來不時之需。

但如果吃進太多糖,使胰島素上升,血液中的葡萄糖就會下降,因為胰島素會使葡萄糖進入儲藏室。現在,大腦緊張了。它沒有糖,是無法工作的。「請再給我葡萄糖;再一片餅乾、再一片麵包、一杯橘子水,」大腦送出要求,「任何糖或澱粉都可以。」假如我們屈服於這個指令,給大腦更多同樣類別的食物,我們就進入了惡性循環:血糖再度上升,緊接著胰島素上升,接下來就是血糖下降,並想要更多糖。線在,我們坐上了糖高糖低的雲霄飛車,朝體重超重的路上前進了。

任何種類的糖,不論是果汁中天然的糖,還是添加的,例如罐裝可樂的糖,都可以使血糖升高,引發胰島素升高。澱粉類食物也會引起胰島素升高,尤其是被處理過的穀類。這些穀類被磨成麵粉,做成麵包或餅乾。磨成粉的穀類,使消化酶很容易接觸到澱粉,很快的把它轉換成葡萄糖,我們的血糖就升高了。

升糖指數(glycemic index, GI)就是把食物排序,按照它們多快把血糖升高,以及升到多高,從一排到一百,一百表示血糖中有五十克的葡萄糖。在這個量表中,一片白麵包的升糖指數是九十五,幾乎跟純葡萄糖一樣高。一片上面有番茄醬和起司的披薩,升糖指數是八十,而一個水果卷,很多家長以為是健康食品,把它加入孩子的午餐盒中,它的升糖指數是九十九。引起血糖上升太快、太高的食物,叫做高升糖指數食物。

阻抗性惡性循環

經過一段時間,超量的胰島素會引發「胰島素阻抗性」(insulin resistance)。被胰島素淹沒的細胞,開始不理會胰島素「芝麻開門」的要求,不讓葡萄糖入內。細胞把它表面上的胰島素受體移除,葡萄糖就進不來了。但胰島素的工作,並不是只有把葡萄糖從血液中移除,送到細胞內。胰島素本身是個主要的儲藏荷爾蒙,我們需要它去儲存其他養分。假如細胞對胰島素的指令充耳不聞,我們就無法把任何的營養送進細胞內;例如,製造神經傳導物質或荷爾蒙需要的胺基酸,以及製造過程需要的維生素和礦物質。

胰島素阻抗性會強迫胰臟去製造出更多胰島素,以便使血液裡的糖進入細胞。反覆地挑戰胰臟製造更多胰島素出來,最後引發第二型糖尿病。第二型糖尿病會傷害大腦,所以是失智的主要危險因子。那些重複血糖過低的病人,我們發現是太多糖引起的,他們大腦中的灰質和白質都受到了傷害。

有助思考的食物

神經傳導物質是大腦細胞的化學信使,操作大腦的每一個功能。它塑造記憶、控制情緒、幫助我們安眠以及調控我們的能量。食物中的蛋白質,是製造許多關鍵神經傳導物質不可或缺的材料。當我們吃蛋白質時,消化系統就把它分解成基本的建構材料:胺基酸。有時候我們會稱呼胺基酸為生命的基石,因為製造DNA需要胺基酸,它也是我們肌肉、骨骼、皮膚、指甲和頭髮的主要成份。有些胺基酸必須從食物中攝取,有些則是身體自己可以製造的。

我們的身體不能儲存蛋白質,假如在一到三天內,沒有攝取到每日所需的蛋白質,我們會轉向肌肉纖維,去索取胺基酸,來製造荷爾蒙和神經傳導物質。這時,不但肌肉骨骼受損,有肌肉的器官,像是心臟和腎臟也受損。最近的研究發現,我們低估了對蛋白質的需求,我們每日需要的,比目前衛生部推薦的還高了很多。但不要在一次進食中把它補足。最健康、最有效的方式,是早餐攝取二十五到三十公克的蛋白質,對成人來說,午餐和晚餐的蛋白質攝取最有效。可惜,大部分人只在晚餐攝取他一日所需的蛋白質。

我們對蛋白質的需求,依年齡、運動量和我們的健康狀態而不同。假如我們平日有劇烈運動或工作需要肌肉勞力,就需要比較多蛋白質。而當我們生病時,儘管覺得沒胃口,仍然需要蛋白質。我們在下面的章節中,會談到需要多少,才能達到最佳健康狀態。

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書籍介紹

本文摘錄自《吃出健康高智能的大腦》,遠流出版

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作者:艾琳.波爾福德-梅森(Aileen Burford-Mason)
譯者:洪蘭

在二十一世紀,醫學面臨一個兩難。雖然飲食不良會造成肥胖症、糖尿病和心血管疾病,但醫學訓練還是不重視營養這一塊。許多醫生即使從醫學院畢業了,他們的營養學知識,也不見得比高中生多。這段期間,營養學這個領域擴張的很快。新的研究成果大量湧出,若是平常沒跟上這個領域發展的話,幾乎沒辦法跨過這個知識的巨大鴻溝。

我們都知道要維持身體的健康,但你知道你的大腦健康嗎?

洪蘭教授大力推薦這本由細胞分子營養學家艾琳.波爾福德-梅森博士(Aileen Burford-Mason, PhD)所撰寫的The Healthy Brain並親自翻譯,他認為此書揭示了營養學的新發現 :

1. 呈現大腦與營養如何交互作用
市面上的營養書籍較強調營養素與身體的交互作用,較忽略大腦的營養需求比任何其他器官高十倍。

2. 以深入淺出的文字闡述大腦需要的營養
讓讀者學會不管年齡如何,都要好好地餵食大腦。

大腦的每個部位都緊密連結且和諧工作,以控制你的情緒、專注力和注意力。它們全都參與記憶的登錄、儲存和提取。同樣的,身體無時無刻都需要所有重要的營養,這些營養必須達到屬於你自己最理想的數量及最適當的平衡。這個世界上沒有魔術營養丸。

本書會一步一步教讀者如何改變飲食,並選擇適當的營養補充品。採用這個策略立即得到的回報,讓大腦的活力明顯增加了——情緒、專注力、創意與職場表現,都會變得比較好。

現代人要擺脫焦慮感、憂鬱症和阿茲海默症,便要留意是否讓大腦挨餓了。

作者建議維持記憶力的好方法 : 要有足夠的睡眠、要適度的運動、採取對大腦友善的飲食、要吃很多有顏色的蔬菜和水果、固定服用補充品、同時也要進行對維他命D和維他命B12的測試、調整鎂的攝取量,更要學會放鬆。運用書中的種種建議,讀者便能從中受益,提生大腦的可塑性和增加認知的功能。

長期來說,作者列出的飲食方式,可幫助讀者避開阿茲海默症和其他失智症的攻擊。

成大醫學院神經學教授暨成大老年學研究所所長白明奇醫師推薦此書,他說 : 「細讀本書,讀者可以了解天然食物或補充營養品與大腦心智的關係,以及專家建議的數量與方法。」

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Photo Credit: 遠流出版

責任編輯:翁世航
核稿編輯:丁肇九


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