Мозг потребляет больше всего энергии. Энергия нужна всему телу, но мозгу нужно выделить четверть всех потребляемых ресурсов каждый день.
Организмы, которые питаются травкой, вынуждены постоянно жевать, и пищеварение тоже энергетически затратный процесс.
Большую часть энергии при обычном рационе человек получает путем превращения поступающих в организм углеводов в глюкозу и разложения последней до углекислого газа и воды, что сопровождается запасанием необходимой для нас энергии в виде аденозинтрифосфатов (АТФ).
Мозг использует до 50% всей глюкозы, поступающей из печени в кровь, что соответствует примерно 100 граммам глюкозы в день. Вес мозга 2% тела.
2/3 энергии расходуется на генерацию нервных импульсов и 1/3 на обслуживание всего «хозяйства». Потребляют энергию нейроны и астроциты.
Нейроны - клетки специализированные, они проводят электрические импульсы. Нейрон должен обучаться. Средний человеческий мозг содержит около 100 миллиардов обученных нейронов, и в среднем каждый нейрон соединяется с 1000 других нейронов.
Нейроны бывают разные, веретенообразные нейроны — это относительно редкий тип нейронов. Обнаружили их в конце ХХ века, а в
первой четверти ХХ века австрийский ученый Константин фон Экономо подробно описал крупные биполярные нервные клетки, находящиеся в 5 корковом слое, после чего о нейронах фон Экономо все забыли. Только с
середины 1990-х годов появились новые данные: судя по всему, это очень специфичные для человека образования.
Это крупные нейроны (примерно в 4 раза больше остальных клеток слоя).
Помимо высших приматов аналогичные нейроны имеются у слонов и китообразных. Возможно, что
в процессе увеличения головного мозга отдельные его структуры становятся всё более физически удалены друг от друга, и возникает
потребность в дополнительных
способах коммуникации и синхронизации работы разных отделов. У динозавра и страуса мозг с
горошинку, там нет проблем. Понятно, что у человека нейронов фон Экономо в десятки раз больше, чем у приматов. Нейроны фон Экономо обеспечивают связь между внутренним мониторингом и высшими психическими процессами. Фактически этот мониторинг
обеспечивает работу сознания - чувства внутреннего Я. Отсюда столь развитая активность социального интеллекта. Если есть Я, значит, есть
Другой.
Чем лучше развито сознание, тем легче человеку сохранять спокойствие - он в состояние разделить происходящее в социуме и происходящее внутри него. Хотя не всегда это получается: «все побежали и я побежал» все равно побеждает.
Нейроны фон Экономо самые редкие нейроны человека. Они позже всех начинают формироваться, только с 35-й недели беременности, и к моменту родов успевает образоваться не более 10-15% от положенного человеку числа. Сразу после рождения
начинается их бурное образование и
пролиферация, достигающие пика в районе 8 месяцев. В 8 месяцев ребенок определяет свое Я, начинает узнавать своих и пугаться чужих.
Потом количество нейронов начинает
сокращаться и нейроны мигрируют и
объединяются в кластеры. И в 4 года нейроны фон Экономо уже соответствуют «положенному» для
взрослого человека.
В 4 года формируется ядро личности и
социального интеллекта. И это возраст дебюта аутизма.
При рождении число этих нейронов одинаково в обоих полушариях, но у взрослого человека в правом полушарии их становится больше на 30%, чем в левом.
Основные места сосредоточения нейронов фон Экономо в мозге возбуждаются на самые разнообразные социальные стимулы — и положительные, и отрицательные. Чувства вины, негодования, смущения, возмущения несправедливостью. Но также они активны в сопереживании чужому горю, формировании
эмпатии, материнской заботе, романтической любви и потребности в социальной справедливости. Эти области мозга ответственны за быстрые эмоционально окрашенные оценки, основанные на вероятностной логике, которые мы называем «интуитивными решениями». Идёт
навстречу человек - можно улыбнуться или нужно спрятаться?
Люди, лишенные социального предчувствия и осознавания эмоциональных реакций, очень
заметно отличаются от окружающих.
И тут никакой высокий интеллект типа 10 не поможет. Больные с синдромом Аспергера пытаются восполнить дефицит социального восприятия и недостаток спонтанных реакций
следованием формальным правилам и ригидным социальным условностям. И это максимум, на что они способны, что сильно раздражает людей с
сохранными нейронами фон Экономо.
Нейроны фон Экономо филогенетически и онтогенетически юные клетки. А все, что в эволюции возникло поздно, очень нестойко и
быстро разрушается. Число эволюционно молодых нейронов ограничено, но они отвечают
за критически важную функцию - жизнь в окружении Других.
К сожалению, эти нейроны легко повредить. И повредить не только различными вредностями, острыми или наследственно накопленными, но и
недостаточным питанием. Нейроны фон Экономо повреждаются при различных возрастных деменциях, причем гибель этих нейронов
коррелирует с выраженностью социальной деградации.
Поражение популяции нейронов фон Экономо прямо коррелирует с глубиной социального дефекта. Больные утрачивают способность
понимать нормы социального поведения и следовать им, становятся расторможены, у них огрубляются черты характера. Для таких людей
характерна примитивность суждений,
эмоциональная тупость и утрата эмпатии, прожорливость, сексуальная расторможенность.
Число нейронов фон Экономо при аутизме может быть как повышено, так и понижено, но в любом случае имеются нарушения в работе этих
нейронов, клетки не завершают миграцию и не выходят на нормальный режим функционирования.
Есть предположение, что и при аутизме, и при шизофрении нарушается работа гена DISС1.
Экспрессия этого гена высока в нейронах фон Экономо.
DISС1 — это ген, предположительно
формирующий характерный для нейронов фон Экономо одиночный большой аксон. При блокировке этого гена у нейрона укорачиваются и
начинают часто ветвиться дендриты, нейрон образует случайные связи с близко лежащими клетками, при этом теряется связность между удаленными структурами мозга.
Возможно, эта патология ответственна за специфическое расщепление психических процессов, характерное для шизофрении. Но это не точно.
Астроциты — это специализированные глиальные клетки, чья функция заключается главным образом в обеспечении нейронов
энергетическими ресурсами и в борьбе с активными формами кислорода. При этом количество астроцитов в мозге в несколько раз превышает количество нейронов, и в результате получается, что каждый нейрон обслуживается
множеством астроцитальных клеток. Как один элитный спортсмен может обслуживаться целой бригадой из десятков специалистов. Это не
афишируют, поэтому у зрителей складывается впечатление, что это спортсмен такой герой. Как никто не видит работу авиадиспетчеров. И
хлопают пилоту.
Астроциты обслуживают, нейроны работают. Разделение труда обеспечивает развитие экономики. Астроцит и нейроны не конкурируют за источники энергии, в результате энергетического обеспечения стало хватать не только на координацию тела и охоту, но ина сознательную
деятельность, что позволило улучшить труд и получать еще больше пищи. Больше пищи - быстрее развитие.
Глюкозо-б-фосфат, образующийся из глюкозы, нейронами направляется в цепь пентозофосфатного пути, ав
астроцитах вовлекается в цепь гликолитических реакций.
И это принципиальное различие нейронов и астроцитов. В
пентозофосфатном пути образуются предшественники для синтеза нуклеотидов ДНК и РНК, а также все, что нужно для регенерации глутатиона. Астроцит сжигают всю
глюкозу и потом используют продукты для разных задач.
Вывод. Нельзя использовать различные причудливые диеты без понимания того, к каким последствиям они могут привести. Действительно, кетодиета улучшает состояние при шизофрении и эпилепсии (в определенных случаях), но что она изменит в относительно хорошо
работающем мозге?
#мозг #питание #кетодиета #нейроны #питание #энергия
