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免責宣告：首先，請注意，我絕不認可營養性酮症作為藥物的補充或替代。正如您將在下面看到的那樣，探索酮症
潛在的神經保護作用的資料仍然稀少，我們還不瞭解長期生酮飲食的副作用。這篇文章討論的是酮症背後的科學，絕不意味著任何醫療建議。
生酮飲食是營養師的噩夢。高飽和脂肪和極低的碳水化合物，“酮”被越來越多的人採用，以矛盾地促進減肥和心理健康。喝加黃油的咖啡？吃一塊奶油乳酪？幾乎不吃水果？對於不瞭解的人來說，生酮飲食違背了所有常識，讓懷疑者將其視為不自然的“培根和牛排”時尚飲食而嗤之以鼻。
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然而，自 20 世紀 20 年代以來，生酮飲食的變體已被成功用於治療兒童的耐藥性癲癇——甚至可能早在聖經時代。來自動物模型和臨床試驗的新證據表明，酮類可能在許多其他神經系統疾病中具有治療用途，包括頭痛、神經退行性疾病、睡眠障礙、雙相情感障礙、自閉症和腦癌。沒有明顯的副作用。
聽起來好得難以置信？我理解！這些神經保護作用來自哪裡？生酮飲食對大腦有什麼影響？
簡而言之，酮症
本質上，生酮飲食模仿飢餓，使身體進入一種稱為酮症（key-tow-sis）的代謝狀態。通常，人體是糖驅動的機器：攝入的碳水化合物分解為葡萄糖，主要被運輸並用作能量或以肝糖原的形式儲存在肝臟和肌肉組織中。當缺乏膳食碳水化合物（通常低於 50 克/天）時，肝臟成為唯一向飢餓的器官提供葡萄糖的來源——尤其是大腦，這是一個特別貪婪的實體，佔總能量消耗的約 20%。大腦不能直接利用脂肪作為能量。一旦肝糖原耗盡，如果沒有備用能量來源，人類早就消失在漫長的進化長河中了。
備用物是肝臟主要從飲食或身體脂肪中的脂肪酸中獲得的酮體。這些酮類——β-羥基丁酸 (BHB)、乙醯乙酸和丙酮——被釋放到血液中，被大腦和其他器官吸收，被運送到“能量工廠”線粒體並用作燃料。多餘的 BHB 和乙醯乙酸從尿液中排出，而丙酮由於其揮發性，會透過呼吸排出（因此有特徵性的甜味“酮呼吸”）。同時，由於來自某些氨基酸和脂肪酸分解的葡萄糖，血糖保持在生理正常水平——瞧，避免了低血糖！
酮類對大腦的作用：能量、氧化和炎症
因此，大腦很高興地從酮類中獲取能量——當然，但為什麼這會對多種腦部疾病起到保護作用呢？
一個答案可能是能量。儘管表面差異很大，但許多神經系統疾病都有一個主要問題——能量產生不足。在代謝壓力期間，酮類充當替代能量來源，以維持正常的腦細胞代謝。事實上，BHB（一種主要的酮）可能比葡萄糖更有效的燃料，每單位氧氣使用可提供更多能量。生酮飲食還會增加腦細胞中線粒體的數量，線粒體被稱為“能量工廠”。最近的一項研究發現，在海馬體中，編碼線粒體酶和能量代謝的基因表達增強，海馬體是大腦中對學習和記憶很重要的部分。海馬細胞通常在與年齡相關的腦部疾病中退化，導致認知功能障礙和記憶喪失。隨著能量儲備的增加，神經元可能能夠抵禦通常會耗盡並殺死細胞的疾病壓力源。
生酮飲食也可能透過——像藍莓一樣——直接抑制神經元壓力的一個主要來源。活性氧物種是細胞代謝的不幸副產品。與氣體氧氣不同，這些“氧化劑”具有一個單一的電子，這使得它們具有高度的反應活性，轟擊蛋白質和膜並破壞它們的結構。氧化劑的增加是衰老、中風和神經退化的標誌。
酮類直接抑制這些劇烈分子的產生，並透過增加谷胱甘肽過氧化物酶（我們先天抗氧化系統的一部分）的活性來增強它們的分解。低碳水化合物的攝入量也直接減少了葡萄糖氧化（稱為“糖酵解”）。使用類似葡萄糖的非代謝類似物，一項研究發現，神經元啟用應激蛋白以降低氧化劑水平並穩定線粒體。
由於其高脂肪的性質，生酮飲食增加了多不飽和脂肪酸（PUFA，如 DHA 和 EPA，兩者均作為“大腦健康”補充劑在非處方藥店出售），這反過來又減少了氧化劑的產生和炎症。炎症壓力是另一個“萬惡之源”，PUFA 透過抑制編碼促炎因子的基因的表達來針對炎症壓力。
酮類對神經元的作用：抑制那種興奮！
興奮的神經元傳遞訊號，處理資訊，並構成功能性大腦的基礎。過度興奮的神經元往往會死亡。
大腦透過兩種主要神經遞質——興奮性穀氨酸和抑制性 GABA——在興奮和抑制之間保持平衡。將天平向穀氨酸傾斜，這種情況發生在卒中、癲癇發作和神經退行性疾病中，您會得到興奮性毒性。換句話說，過度活躍是有毒的。
早在 20 世紀 30 年代，研究人員發現，直接將各種酮體注射到兔子體內可透過抑制穀氨酸釋放來預防化學誘發的癲癇發作，但具體機制尚不清楚。最近一項關於海馬神經元的研究表明，酮類直接抑制神經元“裝載”穀氨酸的能力——也就是說，遞質不能被包裝到囊泡中並釋放出來——從而減少了興奮性傳遞。在利用與穀氨酸相似的化學物質誘導損傷的癲癇模型中，該飲食透過抑制促死亡訊號分子保護小鼠免受海馬體中的細胞死亡。在興奮-抑制平衡的另一端，酮類增加了大鼠突觸（神經遞質釋放的位置）中以及一些（但不是全部）癲癇患者大腦中的 GABA。抑制作用的增加可能產生抗癲癇發作作用和神經保護作用，儘管資料仍然很少。
還有一些邊緣假說。酮的酸性可能會降低某些大腦微區的 pH 值，這可能是酮類對 II 型雙相情感障礙產生積極影響的機制（我知道有很多可能）。由於生酮飲食影響全身，卡路里限制和飽腹感激素瘦素的調節引起的全身性變化必然會改變大腦功能，併發揮附帶作用。
神經保護？給我看證據！
所有這些分子變化表明，生酮飲食可以防止腦損傷。但是有任何真正的證據嗎？
一項針對 23 名輕度認知障礙老年人的研究表明，與標準的碳水化合物飲食相比，生酮飲食在 6 周後改善了他們的言語記憶表現。在一項雙盲、安慰劑對照研究中，152 名患有輕度至中度阿爾茨海默病的患者在維持正常飲食的同時，接受了生酮製劑或安慰劑。90 天后，與安慰劑相比，那些接受藥物治療的患者的認知能力得到顯著改善，這與血液中酮的水平相關。
在一項針對 7 名帕金森病患者的初步研究中，5 名患者能夠在 28 天內堅持飲食，並且他們的身體症狀明顯減輕。在肌萎縮側索硬化症 (ALS) 的動物模型中，生酮飲食也導致運動神經元死亡延遲，並在組織學和功能上有所改善，儘管它沒有延長壽命；臨床試驗正在進行中。
值得注意的是，長期生酮飲食似乎與嚴重的副作用無關，儘管便秘、脫水以及電解質和微量營養素缺乏是常見的抱怨。更嚴重的併發症包括增加患腎結石、膽囊問題和骨折的風險，尤其是在兒童中。女性經常會出現月經不規律，可能對生育能力產生影響。儘管過去曾提出酮酸中毒（由於病理水平的酮類導致血液酸化）是一種副作用，但營養性酮症根本無法達到誘發這種危及生命的狀態所需的酮類水平。然而，目前還沒有直接監測酮症副作用的研究，因此現在就斷定這種飲食對每個人都完全安全還為時過早。
大腦 <3 培根？
儘管前景廣闊，但在患有神經系統疾病的患者中仍然缺乏大規模的安慰劑對照臨床試驗。需要仔細解釋現有資料，以避免產生虛假的希望或鼓勵患者“為了飲食放棄藥物”。儘管如此，我們能夠透過改變飲食結構來減少無法治療的神經系統疾病的症狀的可能性是相當令人難以置信的；生酮飲食可能有益於健康人的身體和認知表現，這是一個更誘人的想法。
隨著這種古老飲食療法背後的科學逐漸浮出水面，低依從性和公眾偏見等社會問題將需要得到解決。與此同時，對於那些有興趣研究酮類的神經科學家：把培根給我，我自願參加！
最後一點：在讓您離開之前，我想再次強調，在沒有諮詢醫生的情況下，酮類飲食不是嘗試的東西，也不是藥物的替代品。無論是在其有效性還是副作用方面，都沒有足夠的證據。儘管如此，這是一個值得關注的有趣的研究領域！
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