Море, солнце и наш мозг: что на самом деле говорит наука?

Начнём с одной молекулы: ДГК

ДГК расшифровывается как докозагексаеновая кислота. Это, безусловно, отличное слово для игры в Скрабл… но, что важнее, это омега-3 жирная кислота, играющая особую роль для нашей нервной системы.

Мозг человека содержит огромное количество липидов, и среди них ДГК занимает особое место: она в значительной мере присутствует в мембранах наших нейронов и в структурах, обеспечивающих связь между нервными клетками.

Почему это важно? Потому что нейрон работает не как обычный электрический кабель. Его мембрана — это необычайно динамичная структура, содержащая рецепторы, каналы, белки и системы коммуникации. И липидный состав этой мембраны влияет на её функционирование.

ДГК вносит вклад в физические и функциональные свойства этих мембран. Таким образом, она участвует в среде, которая необходима для передачи информации между нейронами.

Можно ли сказать, что наш мозг действительно «построен из ДГК»?

Отчасти — да. Но я предпочитаю говорить, что ДГК является одним из важных структурных элементов мозга, поскольку наш мозг, очевидно, построен не только из одного омега-3.

Ему также необходимы белки, глюкоза, холестерин, железо, йод, цинк, медь, витамины и многие другие питательные вещества. Но ДГК обладает одной замечательной особенностью: нервная ткань, и в особенности синаптические мембраны, исключительно богата ею. И это становится ещё более интересным, когда мы смотрим на развитие мозга.

ДГК особенно важна в период беременности и в первые годы жизни

Мозг ребёнка развивается с поразительной скоростью, и в этот период он, в частности, накапливает ДГК. Это особенно важно во второй половине беременности и в первые годы жизни. ДГК также играет важную роль в развитии сетчатки.

Именно поэтому потребность в омега-3, и в особенности в ДГК, заслуживает особого внимания в период беременности и грудного вскармливания. Однако это не означает, что нужно принимать любую добавку в любой дозировке: необходимо принимать во внимание питание, индивидуальные потребности, качество добавки и состояние здоровья.

А теперь вернёмся на несколько миллионов лет назад

Здесь история становится по-настоящему захватывающей. Мозг человека исключительно развит относительно массы нашего тела, и построение столь сложного мозга требует огромных затрат энергии и питательных веществ.

Поэтому учёных уже давно занимает вопрос: что позволило нашим предкам постепенно развить столь крупный мозг? Вероятно, единственного ответа не существует. Термическая обработка пищи, доступ к более калорийным продуктам, употребление мяса, социальные взаимодействия, язык, кооперация, воздействие окружающей среды и естественный отбор — всё это, по всей видимости, сыграло свою роль.

Однако существует и одна особенно интересная нутритивная гипотеза.

А что, если доступ к воде способствовал развитию нашего мозга?

Ряд исследователей предположили, что освоение водных сред обитания снабжало наших предков особенно ценным сочетанием питательных веществ, необходимых для мозга: рыбой, моллюсками, ракообразными, ресурсами пресноводных и прибрежных экосистем. Эти продукты могли поставлять готовый DHA, а также другие важные нутриенты для неврологического развития.

Именно тогда родилась гипотеза: регулярный доступ к водным ресурсам мог способствовать увеличению мозга человека. Это научно интересная гипотеза. Однако следует быть осторожными: сегодня мы не можем утверждать, что морепродукты создали человеческий мозг. Эволюция бесконечно сложнее.

Одни учёные активно отстаивают водную гипотезу DHA. Другие считают, что имеющихся доказательств недостаточно, чтобы утверждать, будто пищевой DHA из водных источников был необходим для увеличения объёма мозга. Наука продолжает дискутировать на эту тему, и именно это делает её такой увлекательной.

Но кое-что по-настоящему не вызывает споров: DHA по-прежнему важен для нашего мозга сегодня.

Нам не нужно разрешать вопросы эволюции человека, чтобы понять это. Наш организм способен синтезировать определённое количество DHA из другого омега-3 под названием ALA, который содержится в некоторых растительных продуктах. Однако это превращение ограничено.

Именно поэтому прямые пищевые источники EPA и DHA представляют собой особый нутритивный интерес. К основным источникам относятся жирная рыба (сардины, скумбрия, анчоусы, сельдь, лосось), некоторые морепродукты, а также масла из микроводорослей.

Важное уточнение: водоросли и DHA.

Нередко можно услышать: «Ешьте водоросли — они богаты DHA». Это слишком упрощённо. DHA, лежащий в основе морской пищевой цепочки, производят преимущественно определённые микроводоросли, а рыбы накапливают эти омега-3, питаясь в рамках этой пищевой цепи.

Поэтому далеко не все водоросли, которые вы кладёте в тарелку, являются значимым источником DHA. Вместе с тем сегодня существуют масла из микроводорослей, богатые DHA, что представляет собой интересную альтернативу рыбьему жиру.

А теперь поговорим о солнце.

Здесь нам необходимо быть особенно точными. Свет — это не просто то, что позволяет нам видеть: наш организм располагает несколькими биологическими системами, чувствительными к свету.

Наиболее очевидная из них — наша циркадная система. Свет, воспринимаемый глазами, сообщает мозгу о смене дня и ночи и тем самым участвует в синхронизации наших биологических часов. Эти часы влияют на сон, бодрствование, температуру тела, секрецию определённых гормонов и множество метаболических процессов.

Вот почему воздействие естественного света по утрам может быть особенно полезным для нашего циркадного ритма.

Но свет также может действовать непосредственно на наши клетки

И именно здесь появляется увлекательная научная область: фотобиомодуляция. Определённые длины волн красного и ближнего инфракрасного света способны проникать в ткани, а наши клетки содержат молекулы, способные поглощать часть этих фотонов.

Одна из главных изучаемых мишеней находится именно в митохондриях.

Вернёмся к митохондриям

Митохондрии нередко описывают как «энергетические станции» наших клеток. Это упрощение, но достаточно удобное. В частности, они используют энергию, получаемую из питательных веществ, для производства АТФ — своеобразной энергетической валюты, которую клетка может немедленно использовать.

В митохондриях существует фермент под названием цитохром-с оксидаза, участвующий в митохондриальной дыхательной цепи. Экспериментальные работы показывают, что определённые длины волн красного и ближнего инфракрасного диапазона могут влиять на этот фермент и на ряд связанных с ним механизмов.

Это может изменять функцию митохондрий, выработку АТФ, определённые активные формы кислорода, используемые в качестве сигналов, внутриклеточный кальций и различные пути клеточной коммуникации. Именно это мы изучаем в том числе в рамках фотобиомодуляции.

Означает ли это, что солнце «заряжает» наши митохондрии?

Это привлекательный образ. Но с научной точки зрения я бы был значительно осторожнее. Мы не солнечные панели: наши митохондрии производят АТФ прежде всего благодаря метаболизму питательных веществ и кислороду.

Красный и ближний инфракрасный свет может модулировать определённые митохондриальные процессы в некоторых экспериментальных и терапевтических условиях. Это не то же самое, что утверждать: «солнце обеспечивает наши клетки энергией». Это различие принципиально.

А что же меланин во всём этом?

Меланин — удивительный пигмент. Он участвует в формировании цвета нашей кожи, волос и глаз. В коже он играет прежде всего важнейшую роль фотозащиты: поглощает часть ультрафиолетового излучения и способствует ограничению повреждений, которые оно может наносить клеткам.

Однако сегодня в интернете можно встретить куда более громкие утверждения: якобы меланин является аккумулятором, он накапливает солнечную энергию, преобразует свет в энергию, пригодную для использования организмом, и функционирует как полупроводник, питающий наш метаболизм.

На сегодняшний день у нас нет клинических доказательств, позволяющих представить это как установленный энергетический механизм у человека. Меланин обладает увлекательными физикохимическими свойствами и является предметом многочисленных исследований. Однако переходить от свойств, наблюдаемых в биофизике, к идее о том, что наша кожа представляет собой систему накопления солнечной энергии, — значит заходить слишком далеко.

Итак, солнце или не солнце?

Конечно да. Естественный свет — часть нашей биологической среды. Но как врач я особенно придаю значение следующему разграничению: естественный свет не означает бесконтрольное пребывание на солнце.

Нашей циркадной системе необходимо нормальное чередование света и темноты, а пребывание на улице при дневном свете по утрам особенно полезно для синхронизации наших биологических часов. Однако это никоим образом не означает, что следует стремиться к избыточному воздействию ультрафиолета.

Потому что УФ-излучение вызывает повреждения ДНК, преждевременное старение кожи, предраковые поражения и повышает риск развития рака кожи. Биологическая польза света никогда не должна становиться оправданием солнечного ожога.

А нужно ли снимать солнцезащитные очки?

Нет, это не та рекомендация, которую я стал бы давать в общем случае. Чтобы синхронизировать ваши биологические часы, вам не нужно смотреть прямо на солнце.

Выходите на улицу, гуляйте, наслаждайтесь естественным светом. Но никогда не смотрите прямо на солнце и используйте надлежащую защиту для глаз, когда интенсивность света или обстоятельства этого требуют. Сетчатке нечего выигрывать от опасного воздействия.

Нужно ли есть рыбу?

Для большинства людей регулярное включение пищевых источников омега-3 в сбалансированный рацион является разумной питательной стратегией. Лично я особенно люблю мелкую жирную рыбу — сардины, анчоусы, скумбрию, сельдь, — которая обеспечивает EPA и DHA, а также другие ценные питательные вещества.

Выбор рыбы также важен во время беременности — в частности, для того чтобы получать морские питательные вещества, одновременно ограничивая воздействие ртути, содержащейся в некоторых крупных хищных видах.

А нужно ли принимать омега-3 в качестве добавки?

Не автоматически. Если ваш рацион регулярно обеспечивает достаточное количество EPA и DHA, приём добавок не обязательно необходим. В определённых ситуациях добавка может быть полезна, однако я не стал бы рекомендовать всему населению произвольно принимать высокую дозу рыбьего жира лишь ради достижения какого-то числа.

Существует, в частности, биомаркер под названием Omega-3 Index, который измеряет долю EPA и DHA в мембранах эритроцитов. Уровень около 8 % и выше был предложен в ряде публикаций как связанный с благоприятным сердечно-сосудистым профилем. Это интересный маркер, однако 8 % сегодня не является универсальным медицинским порогом, которого каждый человек обязан достичь. Ещё раз: интересный биомаркер не должен превращаться в универсальное предписание.

А как обстоит дело во время беременности?

Вот здесь DHA заслуживает особого внимания. Развитие мозга и сетчатки плода требует длинноцепочечных жирных кислот, в том числе DHA. Поэтому нутриционные рекомендации уделяют особое значение адекватному потреблению омега-3 во время беременности и грудного вскармливания.

Это может обеспечиваться сбалансированным питанием и, при необходимости, грамотно подобранными добавками. Однако у беременной женщины, как и всегда, выбор добавок должен учитывать весь рацион питания и медицинский контекст.

Так создало ли море наш мозг, а солнце — питало его?

Это красивая фраза. Но она слишком красива, чтобы быть полностью правдивой. Я бы переформулировал её так: водные ресурсы, по всей видимости, являлись особенно ценным источником питательных веществ, необходимых для развития мозга в ходе нашей эволюции; а свет — это мощный биологический сигнал, влияющий на наши циркадные ритмы и, на определённых длинах волн, способный модулировать некоторые клеточные и митохондриальные механизмы.

Оба эти явления реальны. Нам просто не нужно превращать их в экстраординарную теорию, чтобы они оставались увлекательными.

Главное, что следует запомнить

Ваш мозг чрезвычайно богат липидами, и среди них DHA — омега-3 жирная кислота — занимает важное место в нейрональных мембранах и в развитии нервной системы. Рыба и некоторые водные ресурсы являются отличными источниками DHA, а их доступность, возможно, способствовала эволюции человеческого мозга — хотя эта гипотеза по-прежнему остаётся дискуссионной.

Естественный свет, в свою очередь, необходим для синхронизации наших циркадных ритмов, а определённые длины волн красного и ближнего инфракрасного диапазона также способны влиять на функцию митохондрий: это увлекательная область фотобиомодуляции. Однако это не означает, что нам следует больше подвергаться воздействию ультрафиолета, что меланин работает как солнечная батарея или что добавка омега-3 увеличит размер вашего мозга.

Я — доктор Флориан Вальесильо, и если бы мне нужно было резюмировать всё это одной фразой: наш мозг, вероятно, несёт в себе часть нутритивной истории нашей эволюции, а наш организм по-прежнему глубоко синхронизирован со светом окружающей среды. Поэтому питайтесь осознанно, двигайтесь на свежем воздухе, пользуйтесь естественным светом, защищайте кожу от избыточного воздействия солнца и обеспечивайте свой мозг необходимыми питательными веществами. И главное: не будем превращать экстраординарную науку в экстраординарные обещания. Биологическая реальность уже сама по себе достаточно увлекательна.