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当然不一定非得嚼木头。

撰文 | 冬鸢
审校 | clefable

我们每天都在咀嚼:吃饭时咀嚼米饭、蔬菜;闲暇时嚼口香糖;焦虑和紧张时咬笔、咬手指甲。但你是否想过,这个日常到几乎被忽视的动作,实际上可能会对大脑健康产生深远影响

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几个月前发表在《系统神经科学前沿》(Frontiers in Systems Neuroscience)上的一项研究,就揭示了一个令人意想不到的发现:咀嚼较硬的东西,可以提高大脑中一种关键抗氧化物——谷胱甘肽(glutathione, GSH)的水平,并与记忆等相关能力的改善相关。

这意味着,嚼硬东西,或许能让大脑更健康。



大脑的保护

要理解这个发现的意义,得先从大脑的脆弱性说起。

大脑是人体消耗能量最旺盛的器官之一。它虽然只占人体约2%的体重,却消耗了全身大约20%的氧气。氧气是大脑活动的“燃料”,但燃烧后总会产生副产品,其中就包括一类叫做活性氧(reactive oxygen species, ROS)的分子

活性氧分子不稳定,容易与细胞中的脂质、蛋白质甚至DNA发生反应,导致细胞受损。当活性氧分子在体内积累,就可能导致“氧化应激”(oxidative stress)。氧化应激与多种大脑问题相关,它可能加速记忆衰退、导致学习能力下降;也是阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的重要发病机制;它甚至还可能与许多心理和精神疾病的发生相关。

好在,大脑并不是毫无防护。它有一套“抗氧化防御系统”,由多种酶和抗氧化剂组成。谷胱甘肽便是大脑防御氧化应激最重要的抗氧化剂,它能有效清除活性氧分子,保护神经元免受损伤,还能维持认知功能的正常发挥。可惜的是,随着年龄增长,大脑中的谷胱甘肽水平会逐渐下降,这也被认为是老年人认知功能减退的重要原因之一。

更麻烦的是,直接补充谷胱甘肽并不容易:口服补充剂会在肠道里分解,静脉注射的谷胱甘肽也会很快在血液中被氧化,无法稳定进入大脑。换句话说,至今还没有有效的药物可以直接提高脑内的谷胱甘肽水平

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嚼一嚼,脑子好使了

但咀嚼或许能帮上忙。

研究团队注意到,咀嚼与大脑活动之间的关系已经在一些早期研究中有所体现。比如,咀嚼能增加脑部的血流量,让大脑获得更多氧气和养分;而一些功能磁共振成像(fMRI)的研究发现,咀嚼口香糖时,大脑的前额叶皮质、海马等与学习和记忆相关的区域都会变得更活跃。

但是,这些研究多集中在“血流”和“神经活动”层面,并没有揭示更深层次的代谢变化。于是,研究者们提出一个问题:咀嚼是否可能影响大脑抗氧化剂的水平,特别是谷胱甘肽?

更进一步,他们还想知道:咀嚼不同硬度的东西,会不会带来不同效果?



木棒赢了

为了解答这些问题,研究团队在韩国招募了52名健康的大学生。他们被随机分为两组:一组咀嚼质地很软的口香糖,另一组咀嚼质地较硬的小木棒。两组的咀嚼时间都是5分钟,为了确保动作的一致性,所有受试者都使用右侧磨牙区域以1Hz的频率(每秒1次)咀嚼,咀嚼 30 秒,休息30秒,交替进行。

在咀嚼前后,研究人员通过磁共振波谱成像(MRS)来测量受试者大脑前扣带回皮质(ACC)中的谷胱甘肽水平。这个脑区与注意力、认知控制和记忆密切相关。

此外,所有参与者还完成了一套标准化的认知测试(K-RBANS),其中包括瞬时记忆(immediate memory)、故事记忆(story memory)、注意力和语言能力等多个方面的考察。

咀嚼前后大脑活动变化(来源:原论文)

结果是木棒更胜一筹。咀嚼木棒的人大脑中的谷胱甘肽水平在咀嚼后显著上升,而咀嚼口香糖的人谷胱甘肽水平几乎没有变化。此外,在咀嚼木棒的参与者中,谷胱甘肽水平的上升与记忆测试成绩的提升(特别是瞬时记忆和故事记忆)显著相关。换句话说,嚼木棒似乎能让大脑更好地抵御氧化应激,同时也有助于提升记忆力。

嚼口香糖与嚼木棒对比(来源:原论文)



硬度差异?

至于为什么嚼木棒和口香糖会产生差异。研究人员推测,咀嚼较硬的材料需要更大的咀嚼力和肌肉参与度,这会带来更强的感觉刺激和神经反馈,从而增加脑血流量和代谢活性

这种额外的刺激可能正是促进谷胱甘肽合成的原因。就像多运动可以锻炼肌肉一样,“更费力的咀嚼”也许就是给大脑的一次“小锻炼”。

当然,这项研究仍然有不少限制。比如受试者都是年轻人(20-30岁),因此结果未必适用于老年人,而老年人才是认知衰退的高风险群体。此外,研究样本量较小、研究中咀嚼时间较短、只检测了一个脑区,且未排除木棒和口香糖除硬度外其他差异因素的影响。因此,未来的研究需要扩展到不同年龄段、不同脑区以及更多种类的食物,甚至要量化“咀嚼硬度”,找到最佳的“咀嚼负荷”。

但不论怎样,这是首次有科学证据表明,咀嚼硬物能提高人类大脑中的谷胱甘肽水平,并与记忆表现的改善相关。它提供了一种简单、自然、无副作用的提升大脑抗氧化能力的方法。毕竟,目前还没有可靠的药物能直接提高大脑中的谷胱甘肽水平。

当然,这并不是说大家都要去嚼木棒。现实生活中,我们的饮食已经包含许多不同硬度的食物,比如坚果、胡萝卜、苹果和玉米粒等等。未来的研究可能会进一步验证,这些天然的“硬食物”是否能带来类似的益处。


参考链接:
https://www.frontiersin.org/journals/systems-neuroscience/articles/10.3389/fnsys.2024.1489919/full
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3964745/

作者 环球科学

《环球科学》杂志