Chế độ ăn uống có thể ảnh hưởng đến tâm trạng và hành vi của con người

Trong những chuyến đi biển dài ngày vào thế kỷ 15 và 16, tại thời kỳ được biết đến với tên gọi là Thời đại Khám phá, có nhiều thủy thủ báo cáo họ thường mơ tưởng bản thân sẽ được thưởng thức những loại đồ ăn hấp dẫn hoặc đi tới những nơi có phong cảnh tuyệt đẹp. Và khi nhận ra đó chỉ là ảo giác sau nhiều tháng lênh đênh trên biển, một số thủy thủ khóc vì thất vọng trong khi một số khác thậm chí còn nhảy xuống biển tự tử.

Có thể nhiều người sẽ nghĩ rằng phương thuốc để chữa căn bệnh ảo tưởng đáng ghét này cần đến sự pha trộn của các loại hóa chất phức tạp. Tuy nhiên trong thực tế, thuốc giải độc hóa ra lại khá đơn giản: nước chanh. Những thủy thủ này đã bị bệnh còi, một căn bệnh do thiếu vitamin C, một vi chất dinh dưỡng thiết yếu mà con người có được từ việc ăn trái cây và rau quả.

Vitamin C rất quan trọng đối với việc sản xuất và giải phóng chất dẫn truyền thần kinh. Nếu không có nó, các tế bào não không giao tiếp hiệu quả với nhau, và có thể dẫn đến ảo giác.

Ví dụ nổi tiếng về những nhà thám hiểm thời xưa cho thấy thức ăn và não bộ có một mối liên hệ chặt chẽ, một mối liên hệ mà các nhà khoa học hiện nay đang cố gắng để làm sáng tỏ. Là một nhà khoa học nghiên cứu khoa học thần kinh về dinh dưỡng tại Đại học Michigan, tôi chủ yếu quan tâm đến cách những thành phần của thực phẩm và các sản phẩm sau khi phân tách của chúng có thể sửa đổi các hướng dẫn di truyền kiểm soát sinh lý của chúng ta như thế nào.

Ngoài ra, một mục tiêu nghiên cứu khác của tôi là tìm hiểu cách thức thực phẩm có thể ảnh hưởng đến suy nghĩ, tâm trạng và hành vi của chúng ta. Mặc dù chúng ta vẫn chưa thể ngăn ngừa hoặc điều trị các bệnh về não thông qua chế độ ăn uống, nhưng các nhà khoa học như tôi đang tìm hiểu rất nhiều về vai trò của dinh dưỡng trong quá trình hoạt động của não.

Có lẽ không có gì đáng ngạc nhiên khi sự cân bằng tinh tế của các chất dinh dưỡng là chìa khóa cho sức khỏe não bộ: Sự thiếu hụt hoặc dư thừa vitamin, đường, chất béo và axit amin có thể ảnh hưởng đến não và hành vi theo những cách có lợi hoặc bất lợi.

Thiếu hụt vitamin và khoáng chất

Cũng như vitamin C, sự thiếu hụt các vitamin và khoáng chất khác cũng có thể dẫn đến các bệnh về dinh dưỡng ảnh hưởng xấu đến não bộ. Ví dụ, sự thiếu hụt vitamin B3/niacin - thường có trong thịt và cá - gây ra bệnh pellagra, một căn bệnh khiến mọi người phát triển chứng mất trí.

Niacin cần thiết cho cơ thể để biến thức ăn thành năng lượng và các thành phần cơ bản cho sự sống, bảo vệ gen khỏi tác hại của môi trường và kiểm soát lượng gen được tạo ra. Khi thiếu dưỡng chất quan trọng này, các tế bào não, còn được gọi là tế bào thần kinh, hoạt động sai và chết sớm. Điều này có thể dẫn đến chứng mất trí nhớ.

Ở các loài động vật mô hình, sự suy giảm hoặc ngừng sản xuất niacin trong não sẽ khiến cho các tế bào thần kinh bị tổn thương và chết. Mặt khác, việc tăng cường mức niacin đã được chứng minh là có thể giảm thiểu tác động của các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer, Huntington và Parkinson. Tuy các kết quả nghiên cứu hiện nay chưa thể dẫn tới kết luận cuối cùng, nhưng các nghiên cứu quan sát ở người chỉ ra rằng lượng niacin đủ có thể bảo vệ chống lại các bệnh này.

Động vật mô hình là các loài vật ngoài con người dùng trong các ngành nghiên cứu liên quan đến sinh học.

Điều thú vị là, sự thiếu hụt niacin do uống quá nhiều rượu có thể dẫn đến những tác dụng tương tự như bệnh pellagra.

Một ví dụ khác về việc thiếu hụt chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến chức năng não như thế nào có thể được tìm thấy trong nguyên tố iốt. Giống như niacin, nguyên tố này cần phải được đưa vào chế độ ăn uống của một người. Nó có trong hải sản và rong biển trong tự nhiên, và cũng có trong muối iốt. Iốt là thành phần thiết yếu cho các hormone tuyến giáp - các phân tử tín hiệu quan trọng đối với nhiều khía cạnh sinh học của con người, bao gồm phát triển, trao đổi chất, thèm ăn và ngủ. Mức iốt thấp ngăn cản việc sản xuất đủ lượng hormone tuyến giáp, làm suy giảm các quá trình sinh lý thiết yếu này.

Iốt đặc biệt quan trọng đối với bộ não đang phát triển của con người. Trên thực tế, trước khi muối ăn được bổ sung khoáng chất này vào những năm 1920, thiếu iốt là nguyên nhân chính gây ra khuyết tật nhận thức trên toàn thế giới. Sự ra đời của muối iốt được cho là đã góp phần làm tăng dần điểm số IQ của con người trong thế kỷ qua.

Một chế độ ăn uống đầy đủ bao gồm việc cung cấp một cách cân bằng tất cả các vitamin và khoáng chất cần thiết là rất quan trọng cho sức khỏe của não bộ. (Ảnh: Pixabay)

Chế độ ăn ketogenic cho bệnh động kinh

Không phải tất cả sự thiếu hụt trong chế độ ăn uống đều có hại cho não bộ. Trên thực tế, nghiên cứu cho thấy những người mắc chứng động kinh kháng thuốc - một tình trạng mà tế bào não hoạt động không kiểm soát - có thể giảm số lượng các cơn co giật bằng cách áp dụng chế độ ăn không chứa carbohydrate, được gọi là chế độ ăn ketogenic, trong đó 80% đến 90% calo thu được từ chất béo trong cơ thể.

Carbohydrate là nguồn năng lượng ưu tiên cho cơ thể. Khi chúng không có sẵn - do nhịn ăn hoặc do chế độ ăn ketogenic - các tế bào sẽ lấy nhiên liệu bằng cách phân hủy chất béo trong cơ thể thành các hợp chất gọi là xeton. Việc sử dụng xeton để làm năng lượng dẫn đến những thay đổi sâu sắc trong quá trình trao đổi chất và sinh lý, bao gồm mức độ hormone lưu thông trong cơ thể, lượng chất dẫn truyền thần kinh do não sản xuất và các loại vi khuẩn sống trong ruột.

Các nhà nghiên cứu cho rằng những thay đổi phụ thuộc vào chế độ ăn uống này, đặc biệt là việc sản xuất cao hơn các chất hóa học trong não có thể làm dịu các tế bào thần kinh và giảm mức độ các phân tử gây viêm, có thể đóng một vai trò trong khả năng giảm số lượng các cơn động kinh. Những thay đổi này cũng có thể giải thích cho lợi ích của trạng thái ketogenic - thông qua chế độ ăn kiêng hoặc nhịn ăn - đối với chức năng nhận thức và tâm trạng.

Chế độ ăn ketogenic có thể giúp giảm co giật cho những người bị động kinh kháng thuốc. (Ảnh: Flickr/Marco Verch Professional Photographer)

Tác động tiêu cực của đường, chất béo bão hòa và thức ăn nhanh

Mức độ dư thừa của một số chất dinh dưỡng cũng có thể có tác động bất lợi cho não. Ở người và động vật mô hình, việc tiêu thụ nhiều đường tinh luyện và chất béo bão hòa - một sự kết hợp thường thấy trong thức ăn nhanh - kích thích ăn nhiều bằng cách làm cho não bộ giảm mẫn cảm với các tín hiệu nội tiết tố điều chỉnh cảm giác no và hài lòng.

Điều thú vị là chế độ ăn nhiều thực phẩm loại này cũng làm giảm nhạy cảm hệ thống vị giác, khiến động vật mô hình và con người cảm thấy thức ăn ít ngọt hơn. Những thay đổi cảm quan này có thể ảnh hưởng đến sự lựa chọn thực phẩm cũng như cảm giác được khen thưởng mà chúng ta có được từ thực phẩm. Ví dụ, nghiên cứu cho thấy rằng phản ứng của mọi người đối với kem ở những vùng não quan trọng đối với vị giác và khen thưởng bị giảm đi khi họ ăn nó hàng ngày trong hai tuần. Một số nhà khoa học tin rằng việc giảm tín hiệu khen thưởng này có thể làm tăng cảm giác thèm ăn các loại thực phẩm nhiều chất béo và đường, tương tự như cách người hút thuốc thèm thuốc lá.

Một số loại thực phẩm có thể ảnh hưởng tiêu cực đến trí nhớ và tâm trạng của bạn. (Ảnh: Pixabay)

Chế độ ăn nhiều chất béo và thực phẩm chế biến sẵn cũng có liên quan đến sự suy giảm chức năng nhận thức và trí nhớ ở người và động vật mô hình cũng như sự gia tăng tỷ lệ mắc các bệnh thoái hóa thần kinh. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa biết liệu những tác động này là do những thực phẩm này hay do tình trạng tăng cân và kháng insulin phát triển khi áp dụng các chế độ ăn loại này trong thời gian dài.

Thời gian tác dụng

Điều này đưa chúng ta đến một khía cạnh quan trọng của tác động của chế độ ăn uống đối với não: thời gian. Một số loại thực phẩm có thể ảnh hưởng sâu sắc đến chức năng và hành vi của não sau vài giờ hoặc vài ngày, trong khi những thực phẩm khác phải mất vài tuần, vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm mới có tác dụng.

Ví dụ, ăn một miếng bánh sẽ nhanh chóng chuyển quá trình chuyển hóa xeton, đốt cháy chất béo của một người mắc bệnh động kinh kháng thuốc, thành chuyển hóa đốt cháy carbohydrate, làm tăng nguy cơ co giật. Mặt khác, phải mất nhiều tuần tiêu thụ đường để khiến cho vị giác và các con đường khen thưởng của não thay đổi, và nhiều tháng thiếu vitamin C để phát triển bệnh còi. Cuối cùng, các bệnh như Alzheimer’s và Parkinson có thể là kết quả của nhiều năm thực hiện chế độ ăn uống thiếu niacin kết hợp với các yếu tố di truyền hoặc lối sống khác như hút thuốc.

Cuối cùng, mối quan hệ giữa thức ăn và não bộ rất tinh tế: Não không cần quá ít, không quá nhiều mà chỉ cần vừa đủ mỗi loại chất dinh dưỡng.

Bài báo này do Monica Dus, Phó Giáo sư Sinh học Phân tử, Tế bào và Phát triển tại Đại học Michigan, viết, và được xuất bản lần đầu tiên trên The Conversation.

Văn Thiện