第 121 章
透過運動提升BDNF
透過運動提升BDNF
運動究竟如何發揮作用?神經營養因子是一組促進神經元(大腦中的神經細胞)發展、功能和存活的生長因子。最常見的神經營養因子是BDNF,即腦源性神經營養因子,其水平似乎與大腦記憶中心海馬體的完整性相關。大多數研究顯示,阿茲海默症患者的大腦屍檢發現BDNF水平降低。由於BDNF能穿越血腦屏障,因此可透過測量血液中的BDNF含量來估計大腦中的BDNF含量。阿茲海默症患者的血液BDNF水平明顯低於健康人。
鑑於BDNF具有神經保護特性,低水平似乎會促成疾病發生,但我們如何確定不是阿茲海默症導致BDNF水平下降?「法明漢心臟研究」是一項涵蓋數千人的觀察性縱向研究,發現血液中較高的BDNF水平可將未來十年內罹患阿茲海默症的風險減半。而一旦疾病開始,血液中較高的BDNF含量預示認知衰退速度較慢。具有自然導致BDNF分泌較低的基因變異者,確實表現出認知功能和大腦健康受損,支持因果關係。
幸運的是,你可以輕鬆透過穿上登山鞋來增加BDNF。身體活動是此方面研究最充分的因素。29項涵蓋超過1000名受試者的研究顯示,單次運動、規律運動,尤其是規律運動中的單次運動,都能提升BDNF水平。例如,只需以最大能力70%的強度騎行十分鐘,即可顯著提升BDNF水平。運動強度越高,BDNF水平提升越大。即使是行動不便的長者,透過漸進式動態阻力訓練的物理治療介入,也能提升血液中BDNF水平。
那麼BDNF是否是運動提升大腦表現的原因之一?至少在囓齒類動物身上是如此。科學家已明確證明,在大鼠和小鼠中,阻斷BDNF會阻止運動對記憶的增強效果,從而證明BDNF在運動正面效應中的中介作用。對於人類,我們只能檢測運動誘發的BDNF提升程度是否與記憶表現的改善相符。這方面的答案較不明確,因為在相關的十項研究中,只有四項顯示兩者相關。
透過減少熱量攝取提升BDNF
禁食被宣稱能使身心回春,但禁食18小時後,有些人會明顯變得易怒。令人驚訝的是,禁食幾天後,有時人們會變得相當欣快。BDNF可能部分負責這種現象。我在影片see.nf/fastingbdnf中探討此現象。然而,禁食本質上不可持續。那麼較溫和的熱量限制是否同樣有效?
若每日飲食熱量減少25%,研究顯示三個月後BDNF可提升70%。同一期間,即使約10%的熱量減少,也能改善記憶表現。我們是否能透過添加某些食物來提升BDNF,從而在不挨餓的情況下獲益?
透過食物提升BDNF
熱量限制研究的結果可能因飲食質素改變而有所偏差。例如,一項研究中,參與者在低熱量飲食且BDNF水平較高的同時,不僅攝取較少熱量,還吃得更健康——飽和脂肪和糖分較少,水果和蔬菜較多。一餐高脂肪餐可在數小時內降低BDNF水平。我們知道是脂肪造成的,因為科學家在人體靜脈注射脂肪時觀察到相同反應。這或可解釋為何高脂飲食中飽和脂肪攝取增加,可能促成大腦功能障礙,包括神經退行性疾病、長期記憶喪失和認知障礙。
我在影片see.nf/foodbdnf中將此與蘇聯針對精神分裂症的禁食研究作比較。患者禁食長達一個月後,改為不含肉類和蛋類的飲食。科學家報告稱,這些顯著效果持續多年,但僅限於堅持飲食的患者。中途放棄者復發。相反,患者遵守指示越嚴格,效果越明顯。由於隨機對照試驗顯示避免肉類和蛋類可在兩週內改善精神狀態,因此難以判斷初期禁食在報告的改善中扮演何種角色。
影片中我介紹了所有已證實能提升BDNF的食物,包括富含類黃酮的水果和蔬菜、堅果、薑黃和可可粉。例如,研究人員隨機分配年長男女每日飲用含高類黃酮(約兩湯半天然可可粉的類黃酮含量)或低類黃酮(約兩湯匙鹼化可可粉的類黃酮含量)的巧克力飲品。數週後,攝取較多類黃酮者的BDNF水平和整體認知功能顯著提升。有一種食物能在單餐後提升BDNF:黑麥粥。
健康年輕成人在晚餐時隨機食用含完整穀粒的全麥黑麥麵包或普通白麵包。隔天早餐前,即晚餐後超過十小時抽血。前一晚食用全麥黑麥麵包者的BDNF水平高出33%。鑑於時間點,這很可能是腸道微生物群的作用,因為血液中丁酸鹽水平也高出30%。提醒一下:丁酸鹽是腸道益菌發酵纖維和其他益生元的副產物,能提升小鼠BDNF表達。直接補充益生菌(益菌本身)似乎不影響BDNF水平,因此或許更應餵養我們體內已有的益菌。
培養你的腸道微生物群
BDNF只是纖維產生的丁酸鹽促進大腦健康的途徑之一。在正電子斷層掃描中,血液中丁酸鹽水平較高的長者,其大腦中澱粉樣蛋白水平較低。在體外實驗中,丁酸鹽抑制β-澱粉樣蛋白的神經毒性聚集。在記憶受損的大鼠中,丁酸鹽具有認知增強作用;在阿茲海默症小鼠的實驗模型中,丁酸鹽大幅降低大腦中澱粉樣蛋白水平並改善認知功能——即使在疾病晚期亦然。丁酸鹽甚至能阻止β-澱粉樣蛋白從血液進入大腦。
在無菌環境中飼養的「無菌」小鼠,其血腦屏障(通常保護大腦免受血液中毒素侵害)呈現滲漏狀態。丁酸鹽維持並修復腸道屏障功能,因此小鼠缺乏益菌或許解釋了血腦屏障滲漏。事實上,科學家證明這是由丁酸鹽所致:他們用丁酸鹽或簡單地讓小鼠腸道定殖纖維分解菌,成功恢復了無菌小鼠的血腦屏障。

