Что такое BDNF и природные факторы, повышающие его
Теперь исследователи признают, что мозг продолжает реорганизовываться, формируя новые нейронные связи на протяжении всей жизни. Рождение новых нейронов в головном мозге называется нейрогенезом и в этом напрямую участвует BDNF [1].
Нейротрофины — это химические вещества, которые помогают стимулировать и контролировать нейрогенез. Ученые считают, что нейротрофический фактор головного мозга, или BDNF, является одним из наиболее активных нейротрофинов [1].
В головном мозге BDNF активен в гиппокампе, коре и переднем мозге — областях, жизненно важных для обучения, памяти и высшего мышления. Следовательно, исследователи пришли к выводу, что BDNF важен для долговременной памяти [1].
Он также экспрессируется в сетчатке, моторных нейронах, почках, слюне и простате [1].
Было показано, что BDNF играет роль в нейропластичности, которая позволяет нервным клеткам в мозге компенсировать повреждения и адаптироваться к новым ситуациям или изменениям в окружающей среде [2].
BDNF помогает поддерживать выживание существующих нейронов и способствует росту, регенерации и созданию новых нейронов и синапсов [1].
Было показано, что BDNF способствует высвобождению глутамата в пресинапсах и увеличивает синтез постсинаптических рецепторов глутамата [3].
Одно исследование показало, что уровень BDNF в крови значительно снижается с возрастом [4].
Важно понимать, что уровни BDNF могут быть разными в разных местах. Таким образом, существуют следующие показатели: уровни BDNF в крови, уровни BDNF в спинномозговой жидкости и уровни BDNF в различных участках мозга. Ученые предполагают, что у здоровых людей, вероятно, нет корреляции между BDNF в крови и спинномозговой жидкостью [4].
Однако другое исследование показало, что BDNF в крови считается надежным и чувствительным маркером его вариаций, происходящих в головном мозге. Исследователи утверждают, что это разумный вывод, поскольку BDNF может преодолевать мозговой барьер. Тем не менее, эта связь еще не подтверждена [5, 6].
BDNF и здоровье
В этом разделе исследуются связи между BDNF и аспектами здоровья.
Большинство исследований, охваченных в этой статье, имеют дело только с ассоциациями, а это означает, что причинно-следственная связь не установлена.
Например, тот факт, что проблемы со сном были связаны с низким уровнем BDNF в определенных областях мозга, не означает, что бессонница вызвана низким уровнем BDNF. Это также не означает, что увеличение BDNF улучшит симптомы бессонницы, если только не будут доступны клинические данные о прямой связи. Однако данных для таких заявлений недостаточно.
Кроме того, даже если исследование показало, что низкий уровень BDNF в мозге способствует бессоннице, маловероятно, что уровень BDNF является единственным причинным фактором. Сложные расстройства, такие как бессонница, всегда связаны с множеством возможных факторов, включая химический состав мозга, окружающую среду, состояние здоровья и генетику, которые могут варьироваться от одного человека к другому.
Вес
Ученые считают, что BDNF может влиять на вес. Однако нет данных, указывающих на то, что BDNF вызывает потерю веса. У животных BDNF подавляет потребление пищи посредством передачи сигналов в гиппокампе [7].
Было показано, что введение BDNF в мозг крыс снижает массу тела и подавляет аппетит [8].
BDNF увеличивает энергетический обмен у тучных животных с диабетом, частично за счет активации реакции на стресс и индукции UCP1 — разобщающего белка, который создает бурый жир, который легко сжигается в качестве топлива [9].
У здоровых женщин чем больше женщин с избыточным весом, тем ниже их BDNF в крови [4].
В некоторых исследованиях уровни BDNF в крови были ниже у людей с ожирением и диабетом 2 типа [7]. BDNF также был ниже в крови детей с ожирением в одном исследовании [8].
Снижение уровня BDNF в крови было обнаружено у женщин с недостаточным весом и анорексией [10].
Сон
BDNF у крыс выше после бодрствования, чем после сна, и BDNF увеличивается после депривации сна [11].
BDNF запускает медленноволновой сон, способствуя «синаптической потенциации» [11].
У мышей уровень исследовательского поведения, который указывает на умственную и физическую стимуляцию или новизну, индуцирует BDNF [12]. BDNF, в свою очередь, является сигнальной молекулой, вызывающей увеличение продолжительности медленноволнового сна [11, 12].
В целом, ученые считают, что чем сильнее стимулированы или лишены сна животные, тем больше им нужен медленный сон, а молекулярным связующим звеном является BDNF. Эти теории еще предстоит изучить на людях.
Здоровье
Ученые предполагают, что более высокие уровни BDNF могут иметь решающее значение, когда речь идет о приобретении новых знаний, сохранении воспоминаний и повышении общего чувства счастья. Некоторые даже говорят, что BDNF можно рассматривать как естественный «антидепрессант мозга» [13], поскольку низкий уровень BDNF в мозге связан с проблемами настроения [14].
Ограниченные исследования обнаружили связь между более низким уровнем BDNF в мозге и болезнью Гентингтона. Авторы предположили, что низкий уровень BDNF может влиять на нейродегенеративные симптомы расстройства, хотя это не было полностью подтверждено [2].
У мышей, сердце которых не вырабатывает BDNF, быстро развивается сердечная недостаточность [15].
Некоторые исследователи даже предположили, что низкий уровень BDNF может быть одной из возможных связей между депрессией и сердечными заболеваниями, хотя их теория остается недоказанной [16].
BDNF предотвращает истощение поджелудочной железы у мышей с диабетом, восстанавливая уровень инсулин — секретирующих гранул в бета-клетках [17].
BDNF также улучшал резистентность к инсулину в пероральном тесте на толерантность к глюкозе у мышей [18].
Когда BDNF вводят в ростральную вентролатеральную часть продолговатого мозга (мыши), артериальное давление повышается [19].
Кроме того, у людей с генетически низким уровнем продукции BDNF более низкое систолическое артериальное давление [20].
Один из механизмов, с помощью которого соль повышает кровяное давление, заключается в увеличении вазопрессина, что опосредовано увеличением BDNF [21].
Исследования на животных показывают, что размер мозга коррелирует с продолжительностью жизни — и что BDNF может играть роль в этой связи, поскольку он влияет на нейрогенез [22].
Однако когда дело доходит до поддержки оптимальной когнитивной функции, все не так просто, как «больше BDNF = лучше». Например, многочисленные исследования на крысах показали, что низкий уровень BDNF в переднем мозге может вызвать дефицит обучения и памяти, но то же самое может произойти и со слишком высокими уровнями BDNF [23]! Следовательно, вероятно, существует «золотое пятно» (или «оптимальный диапазон») для BDNF.
Циркадный ритм
Ученые обнаружили, что BDNF следует циркадному ритму и уменьшается в течение дня [24].
Когда свет попадает на сетчатку, он передается в гипоталамус, в частности в супрахиазматическое ядро (СХЯ, SCN). Это вызывает возбуждение нейронов СХЯ через нейротрансмиттер глутамат [25].
СХЯ является центральными часами и проводником циркадного ритма. Когда срабатывает СХЯ, запускается циркадный ритм, вызывающий бодрствование [25].
BDNF может усиливать нейротрансмиссию глутамата в нейронах СХЯ и потенцировать вызванные глутаматом сдвиги циркадного ритма [26].
BDNF, секретируемый ночью, вероятно, необходим для индуцированных светом сдвигов циркадных ритмов [26].
У мышей инъекция BDNF в 16:00 приводила к смещению циркадного ритма на 2,3 часа (то есть, если животное просыпалось в 8:00, теперь оно просыпается примерно в 10:00)… Введение BDNF в 22:00 заставляло циркадный ритм быть отодвинутым на 2,3 часа назад (то есть, если они просыпались в 8 утра, теперь они проснутся в ~ 6 утра). Фазового сдвига не происходило, когда BDNF применялся в 7 часов утра [27].
Циркадные сдвиги, вызванные BDNF, зависели от стимуляции рецепторов глутамата/NMDA в СХЯ [28].
Теоретически можно сказать, что если у человека низкий BDNF, ему может быть труднее установить свой циркадный ритм. С другой стороны, высокий уровень BDNF может привести к сверхактивности СХЯ, что также может привести к проблемам с циркадными ритмами. Однако эта теория не была подтверждена на людях.
Общение и любовь
В одном небольшом исследовании уровни BDNF в крови коррелировали с романтической привязанностью, но только у женщин. Чем выше BDNF, тем ниже баллы женщин по тесту на избегание (т. е. они были более дружелюбны и склонны к установлению связей) [29].
Следовательно, BDNF может играть роль в продвижении социальных отношений за счет специфического снижения избегания и страха перед незнакомцами и незнакомыми людьми [29].
У экспериментальных животных эстрогены индуцируют синтез BDNF в нескольких областях мозга [29].
Ученые выясняют, связано ли это с тем, что женщины набирают больше баллов по шкале тревожности, чем мужчины [29].
Расстройства и болезни мозга
Некоторые исследователи изучают, может ли увеличение BDNF потенциально помочь ряду разрушительных заболеваний головного мозга, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона, Лу Герига и болезнь Гентингтона (БХ) [2].
Факторы, повышающие BDNF
Самое главное, всегда работайте с врачом для лечения любых основных состояний, вызывающих ваши симптомы. Вы можете попробовать дополнительные стратегии, перечисленные ниже, если вы и ваш врач определите, что они могут быть подходящими. Ни одна из этих стратегий никогда не должна использоваться вместо того, что рекомендует или прописывает ваш врач.
Образ жизни
Упражнения
Упражнения, безусловно, являются одним из лучших способов повысить уровень BDNF [30, 31].
У студентов-мужчин, ведущих малоподвижный образ жизни, высокоинтенсивные упражнения повышали как уровень BDNF, так и память [31].
Изменения уровня BDNF были обнаружены в нервных клетках в течение нескольких дней после тренировки как у самцов, так и у самок крыс и сохранялись даже через несколько недель после тренировки [2].
У крыс упражнения низкой интенсивности на самом деле лучше, чем упражнения высокой интенсивности при повышении уровня BDNF [32].
Это согласуется с данными о нормальных крысах, которые показывают, что упражнения низкой интенсивности могут улучшить синаптическую пластичность лучше, чем упражнения высокой интенсивности. Эти эффекты еще не исследовались на людях [32].
Сон
Люди, страдающие бессонницей, имели более низкие уровни BDNF по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. Ученые считают, что это один из способов, с помощью которого стресс может снизить BDNF — за счет нарушения сна. Согласно некоторым непроверенным теориям, вызывает ли стресс психические расстройства, зависит от того, сохраняется или нарушается сон [33].
У крыс хроническое недосыпание приводило к увеличению IL-1b и TNF и снижению BDNF [34].
При терапии антидепрессантами повышенный уровень BDNF является возможным предиктором эффективности антидепрессантов, хотя и ненадежным. BDNF на самом деле не совпадает со снижением депрессии, и по этой причине считается, что большая часть прогностического эффекта может быть основана на сне. Это означает, что BDNF может быть маркером того, насколько хорошо люди спят, хотя для подтверждения этой теории необходимы крупномасштабные исследования [35].
Снижение стресса
Хронический или острый стресс и кортизол снижают BDNF в гиппокампе крыс [36] и префронтальной коре [37, 38].
Острый стресс более значительно снижает BDNF [36].
Люди, находящиеся в состоянии сильного стресса, демонстрируют меньше BDNF [39].
Солнце
При анализе 2851 человека в Нидерландах было обнаружено, что BDNF в крови увеличивался весной и летом и снижался осенью и зимой. Уровни BDNF коррелировали с количеством часов, в течение которых человек находился на солнце [40].
Однако добавки с витамином D, вероятно, неэффективны.
Дополнительный витамин D в испытаниях на людях не увеличивает BDNF [41].
Дополнительный прием витамина D у женщин в постменопаузе фактически снижает BDNF [42].
VDR не регулирует BDNF [43], поэтому ученые считают, что эффекты могут быть вызваны не витамином D3.
Солнечный свет состоит из фотонов высокой энергии, синего света, инфракрасного излучения, УФ-В и УФ-А — все четыре из них обладают уникальными свойствами.
Когнитивная стимуляция
Сильно стимулирующая ранняя социальная среда у животных увеличивает BDNF [44].
У мышей уровень исследовательского поведения индуцирует BDNF [12] — у людей это приравнивается к умственной и физической стимуляции или новизне.
Когда вы что-то изучаете или бросаете вызов своему мозгу, мозг увеличивает BDNF из-за его важной роли в обучении и памяти [45].
Различные умственные игры могут быть полезны, особенно, если вы не попадаете в состояние потока в течение дня. Вы узнаете, что находитесь в потоке, если:
- Вы поглощены задачей
- Вы не думаете о будущем или прошлом
- Вы не задаетесь вопросом, нравится ли вам то, что вы делаете
- Вам не скучно
- Вы не в стрессе
Прерывистое голодание
У мышей чередование дней голодания с одним приемом пищи около 600 калорий в голодный день увеличивало производство BDNF на 50-400 процентов, в зависимости от области мозга. Влияние голодания на BDNF у людей неизвестно [46, 47].
Кроме того, ограничение калорий увеличивает BDNF у грызунов, но не у людей в этом исследовании. Следовательно, это, вероятно, неэффективно [48].
Придерживайтесь циркадного ритма
Некоторые ученые выдвинули гипотезу, что нарушение регуляции циркадного ритма связано с низким уровнем BDNF. Например, люди с черепно-мозговыми травмами, у которых нарушен циркадный ритм, также имеют более низкую выработку BDNF [49] — хотя другие теории предполагают, что BDNF должен увеличиваться, чтобы излечить травму головного мозга.
Диета и продукты
Ученые изучают, могут ли следующие диетические факторы повышать или понижать уровень BDNF:
- Кетогенная диета [50]
- Так называемая «стандартная американская диета» («SAD»), то есть диета с высоким содержанием сахара и насыщенных жиров, может снизить выработку BDNF [51] .
- Рыбий жир/ДГК [52, 53]
- Высококачественный кукурузный/резистентный крахмал – превращается в бутират, что вызывает увеличение BDNF [54]
- Мед: ФОС, ГОС (пребиотики) [55]
- Черника [56]
- Какао (флавоноиды) [57]
- Соя. И эстрадиол, и соевые фитоэстрогены значительно повышали BDNF в лобной коре у самок крыс [58].
Однако нет клинических данных, подтверждающих перечисленные выше подходы к увеличению BDNF. Вышеупомянутые факторы относятся к исследованиям на животных и клетках, которые должны служить ориентиром для дальнейших исследований. Результаты этих исследований не следует интерпретировать как подтверждающие какую-либо пользу для здоровья.
Гормоны и нейротрансмиттеры
Ученые обнаружили связь между следующими гормонами и уровнем BDNF у животных:
Данные о людях отсутствуют.
Нет исследований, позволяющих предположить, что увеличение этих гормонов повышает BDNF у людей.
Не принимайте никаких гормонов, не посоветовавшись с врачом. Прием гормонов без медицинского наблюдения может быть чрезвычайно опасным.
Устройства
Добавки и ноотропы влияющие на BDNF
Обязательно поговорите со своим врачом, прежде чем принимать какие-либо добавки. Обязательно сообщите им о любых рецептурных или безрецептурных лекарствах, которые вы принимаете, включая витамины и травяные добавки.
Если вы и ваш врач согласны с тем, что добавки — это хорошая идея, выбирайте продукты проверенного и надежного производителя.
Некоторые исследования показывают, что эти добавки могут помочь увеличить BDNF и поддержать психическое здоровье:
- Бутират [54] (в России запрещен)
- Кверцетин [67] и кемпферол
- Кофеин [68]
- Куркумин оказывает нейропротекторное действие посредством активации BDNF/TrkB-зависимых каскадов MAPK и PI-3K в нейронах коры головного мозга грызунов [69]
- Ежовик гребенчатый
- Ниацин [70]
- Магний [71] (в префронтальной коре, гиппокампе)
- Лактат. Исследователи вводили людям лактат и обнаружили, что после этого уровень BDNF вырос [72].
- L-треонат магния. Повышение уровня магния в головном мозге увеличивает передачу сигналов NMDA-рецепторов (NMDAR), экспрессию BDNF, плотность пресинаптических точек и синаптическую пластичность в префронтальной коре [73].
- Инозин [74]
- Лактобактерии Плантарум [75]
- Гиностемма [76]
- ЭГКГ (ECGC) [77]
- Литий – повышает уровень BDNF за счет ингибирования GSK-3, что также увеличивает рост скелетных мышц [78].
- Оливковый лист
- НАК (NAC, АЦЦ) [79]
- Теанин [80] — увеличивает BDNF и ослабляет кортизол-DHEA, а также имеет низкое сродство к AMPA, каинатным и NMDA-рецепторам [81]
- Родиола/салидрозид [82]
- Ресвератрол [83]
- Рехманния (Каталпол, Вероника лекарственная) [84]
- Женьшень. При предварительном пероральном приеме GRb1 значительно ингибировал опосредованное стрессом снижение уровня BDNF, тогда как он дополнительно увеличивал опосредованное стрессом повышение уровня HSP70 [85].
- Байкалин [86]
- Бакопа. У крыс бакопа увеличивала BDNF, когда животные подвергались хроническому непредсказуемому стрессу [87].
- Фо-ти (Хе-Шоу-ву) [88]
Другие добавки:
Препараты и экспериментальные ноотропы
Предостережение:
Не воспринимайте этот пост как пропаганду использования этих лекарств. Это только для ознакомительных целей.Не принимайте никаких лекарств без рекомендации врача.
- Семакс (аналог АКТГ) [93]
- Циталопрам (Селекса, СИОЗС) [2]
- Тианептин (трициклический) [94, 95] (В России запрещен)
- Ладостигил (экспериментальный препарат) — обратимый ингибитор ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы, а также необратимый ингибитор моноаминоксидазы В. Усиливает экспрессию GDNF и BDNF [96].
- Разагилин [97]
- NSI-189 (В России запрещен)
- Дигекса (DIHEXA)
Некоторые незаконные препараты также увеличивают BDNF, но в целом пагубно влияют на мозг и причиняют серьезный вред. Они классифицируются как наркотики Списка I, что означает, что они незаконны, имеют высокий потенциал вреда и злоупотребления и не имеют законного медицинского применения.Многие из этих наркотиков, в том числе МДМА, кокаин, ЛСД и кетамин, могут воздействовать на систему вознаграждения мозга, вызывая зависимость. Их использование также может привести к опасным для жизни состояниям, и их следует избегать любой ценой [98, 99, 100, 101].
