Chapter 2 為你的大腦補充能量
你需要能量來重新連結大腦,但由於你的能量組成並非完全精準,你必須學會有效地製造能量。本章將解釋能量對於生命和大腦功能的不可或缺性。由於你的大腦需要有能量才能運作,我會說明如何獲得足夠的能量,才能保持大腦健康和心思敏銳。
要是沒有能量,你就無法打開和關閉基因。你的基因並不是一直開啟的。事實上,你的DNA(去氧核醣核酸)不會完全決定你的命運。新興的表觀遺傳學指出,你的自我照護方式在決定哪些基因被打開或關閉方面,扮演了重要角色。我們還將探討能量、基因表現和免疫系統的結合,如何影響了大腦的功能。當你的能量短缺或被濫用時,免疫系統就會對大腦產生不利的影響。當你不照顧自己,就可能發生失常的狀況並引發慢性發炎,進而導致情緒憂鬱和腦霧。
人與人之間基於生活方式的差異,不見得會比擁有相同DNA的兩兄弟之間的差異更加顯著。山姆和泰勒是同卵雙胞胎,但他們的生活方式截然不同。山姆形容自己是一個宅男,除了去超市買牛排和漢堡回來燒烤之外,很少參與社區活動。他喜歡一整天坐在書房裡觀看體育比賽,冬季看橄欖球賽、春季看籃球賽,到了夏季就看棒球賽;他甚至會觀看自己錄下來的比賽。
泰勒則跟宅男沾不上邊,他不會花一整天觀看體育比賽,而是積極參與各種社區團體活動。他也喜歡運動,但不是被動的旁觀者,而是各種城市聯賽、棒球和網球的積極參與者。四十八歲的泰勒看起來年輕十歲,而他的雙胞胎兄弟山姆看起來則大了十歲。泰勒的體重也比山姆輕了四十磅,並且說自己非常健康。山姆認為自己看起來過著美好的生活,卻飽受高血壓和第二型糖尿病的困擾。
泰勒經常到社區大學上各種課程,像是地質學、藝術等等。山姆則說自己已經退休了。泰勒詢問這是什麼意思,山姆回答說:「這代表我可以坐著看青草長出來。」
「你割草嗎?」泰勒曾經在兩人的嬉鬧玩笑話之間這麼問。
山姆則笑著回答:「我告訴過你,我退休了!」
有一次,泰勒與山姆的少年鄰居達成協議,要在規畫之外在那一週來修剪山姆家的草坪。少年同意要帶自己的割草機到山姆家,而且不收割草的錢。山姆為此變得憤怒。泰勒為了戲弄山姆,便說:「別擔心。我會完成這件事。」在少年修剪完草坪後,泰勒當著山姆的面把錢付給少年。少年和山姆在交換眼神的同時聳了聳肩,然後搖頭說泰勒需要心理幫助。
泰勒玩得很開心,笑了起來,感謝山姆說:「給了我運動身體的機會。健身房關門了。」山姆的妻子看著整個過程,並對泰勒翻了白眼。她很清楚泰勒的玩笑話是針對她丈夫的。
「你這些瘋狂的精力是從哪裡來的?」山姆問他的兄弟。
「你發生了什麼事?你不是跟我一起長大的兄弟嗎?」泰勒說道。
儘管這對兄弟在一開始擁有相同的DNA,但他們在態度、活動量和整體健康方面卻大不相同。最明顯的差別是他們的生活方式。泰勒每天都在栽種並培養SEEDS(代表社交、運動、教育、飲食和睡眠)這五個健康因素。山姆則聽天由命地相信自己的精力已經衰退,並且很少參與任何SEEDS因素。
泰勒的精力(能量)是從哪裡來的?是印度人說的“prana”(意思是生命能量),還是中國人說的「氣」?它是某種我們永遠無法完全理解的精神能量嗎?對於產生能量並利用它來重新連結大腦這件事,我們不需要迷失在這些哲學辯論中,答案就在我們面前。你的大腦是一個生物器官,依靠生物能量運行。因此,如果你希望重新連結大腦,應該了解如何在大腦中製造能量,並維持能量的有效運作。
首先,我們要認識能量是在哪裡及如何產生的。就跟你的所有細胞一樣,腦細胞也含有稱為「粒線體」(mitochondrion,複數形為mitochondria,在原文書中簡稱mito)的能量工廠。細胞含有一千到兩千五百個粒線體,它們都非常強大!粒線體所產生的能量,稱為「三磷酸腺苷」(adenosine triphosphate),通常簡稱為ATP,你可以把ATP的意思想成“All The Power”(所有的力量)。三磷酸腺苷在決定你的生死上扮演不可或缺的角色。舉例來說,氰化物(cyanide)這種毒藥會殺死你,是因為它會立即殺死你的粒線體。要是你沒有粒線體,沒有三磷酸腺苷,就會死亡。
粒線體的健康及其生成物──三磷酸腺苷,決定了你是否可以閱讀這個句子、重新連結大腦,以及保持心理健康。泰勒的粒線體生產了許多能量,而山姆的粒線體已經處於退休狀態了。
每天,你的粒線體都會產生多達兩百兆兆(trillion trillion)個三磷酸腺苷(ATP)分子。掌握粒線體的數量和重要性的另一個方法,則是體內生成多少三磷酸腺苷,以及在體重中使用的量。你的能量需求愈大,對粒線體的需求就愈大。這也代表著當三磷酸腺苷供不應求時,就會產生不良後果。你身上最先感覺到缺乏三磷酸腺苷的部位之一,就是大腦。
雖然大腦只有三.五磅重,卻是身體中消耗最多能量的部位之一。因此,腦細胞含有最多的粒線體細胞,絕非巧合。大腦中大約有一千億個粒線體,為了正確看待這個驚人的數字,其比例大概是,大腦消耗了身體能量的二○%,而突觸則消耗了其中的八○%,因此,大部分的能量都用於為突觸提供能量,以實現神經可塑性。換句話說,如果沒有足夠的能量,你就無法重新連結大腦。
或許你很好奇,為什麼你的精力這麼差、無法清晰思考,或是難以維持正面的情緒。如果你的健康狀況很差,表示你可能正在加速腦細胞中的粒線體的死亡。你需要保持健康,才能讓粒線體有機會幫助大腦擁有清晰思考及產生正面情緒的能力。
就像沒有燃料卻想要開車一樣,如果你沒有足夠的腦力可以小心駕駛,就跳上駕駛座,是一件愚蠢的事。如同汽車的引擎需要合適的燃料來燃燒,粒線體也必須使用比例適當的原料才能生產三磷酸腺苷,進而為身體帶來能量。對汽車來說,最佳燃料是精煉汽油;對粒線體來說,最佳燃料是呼吸中的氧氣,以及從食物中攝取的葡萄糖。這些原料經由血液流向所有的細胞,此時,胰島素(insulin)這種荷爾蒙會幫助葡萄糖進入細胞,接著,粒線體就可以開始生產三磷酸腺苷。要是沒有三磷酸腺苷這種能量,你的腦細胞就會停止運作。粒線體需要比例適當的原料來生產三磷酸腺苷,另一方面,身體也需要把三磷酸腺苷用完,才能保持粒線體的健康。你的車子可以停放在車庫裡一個月之後再開,但你的大腦完全不能休息。人體需要使用能量,以便製造更多能量。這是一種「必須使用它或失去它」的情況,你必須使用所製造的能量,如此一來才能製造更多能量。換句話說,運動對粒線體的健康也很重要。運動和飲食這兩個自我照護因素,將在第六章和第八章進行更詳細的解說。
那些不健康的粒線體,不僅會產生更少的能量,也會導致不良的健康狀況。例如,如果你總是吃垃圾食物又不運動,粒線體就會造成體內出現過多的自由基(free radicals),進而損害你的細胞。就像反應爐核心熔毀會洩漏輻射並摧毀發電廠一樣,自由基傷害(free radical damage)可以殺死那些洩漏它們的粒線體。換句話說,大吃垃圾食物和不運動,將會使粒線體停工並破壞它們所在的細胞。這種對粒線體和細胞的傷害,代表你會失去精力、感到昏昏欲睡、無法清晰思考,甚至可能變得憂鬱。這就是山姆看起來比泰勒大十歲,並且精力和動力少很多的原因之一。
粒線體的使用期限,通常是幾天到幾週。粒線體需要循環利用,才能使健康的粒線體運作良好,並且除去那些不健康的粒線體。人體內有兩種主要的循環方式:「粒線體自噬」(mitophagy,殺死舊的和受損的粒線體)和「生合成」(biogenesis,新粒線體的誕生)。這些循環方式可以確保殺死那些表現不佳(不再強大)的粒線體,而「運動」有助於促進這種關鍵的循環功能。當舊的和受損的粒線體被移除時,就會有空間讓健康的粒線體茁壯成長,並讓新的粒線體誕生。然而,如果你患有慢性病,這種循環過程就無法有效地運作,功能低下的粒線體會流出自由基,進而加速了對腦細胞的損害。
如果你像山姆一樣,不運動又吃下太多錯誤的食物,例如高熱量、單一碳水化合物和有害的油脂,這種循環運作也會崩潰。因為暴飲暴食會拉長虛弱粒線體的半衰期,使它們保持聚集在一起。這些虛弱又低效率的粒線體,還會因為你沒有運動,更難被粒線體自噬作用殺死。因此,與健康的粒線體相比,虛弱粒線體產生較少的三磷酸腺苷和較多的自由基。
腦細胞需要大量的三磷酸腺苷來滿足其能量的需求,但脂肪細胞並不需要,而且脂肪細胞會加重新陳代謝的負擔。如果你身上有額外的脂肪細胞,尤其是身體質量指數(BMI)超過三十,那麼能量的生產量將會減少,腦細胞中健康的粒線體細胞之數量也會減少。更糟的是,超重會導致代謝失調、慢性發炎,甚至腦萎縮。這表示,當你的脂肪細胞增加時,腦細胞就會減少。最容易受到損傷和萎縮的大腦區域,是前額葉皮質與海馬迴。這種傷害會導致你在做決定,以及記住做出這些決定所需的資訊方面遭遇問題。
代謝症候群(metabolic syndrome)是醫療保健系統中,一顆不斷變大的社會定時炸彈。希望你不要成為其中的一員。據估計,全世界大約有二○%至二十五%的成年人患有代謝症候群,而且這個數字還在增加。代謝症候群最常見的症狀包括:
.高血壓
.低密度脂蛋白膽固醇(LDL cholesterol)的濃度高
.腰圍大
這種具破壞性的健康狀況,將會導致第二型糖尿病,進而導致第三型糖尿病(也就是阿茲海默症)。你必須自問:你可以運用大腦中產生的這些腐蝕性物質來重新連結大腦,而不是改變生活方式來預防這些物質嗎?答案是,恢復健康是重新連結大腦的先決條件。
大腦是身體中消耗最多能量的區域之一。如果血糖濃度升得過高,不僅對腦細胞有毒,也會削弱了胰腺分泌胰島素來處理大量葡萄糖的能力。代謝症候群的影響,會削弱細胞上的胰島素受體的接收能力,進而導致第二型糖尿病。你的新陳代謝系統不再能處理多餘的糖分。隨著細胞受損,你只能有少量的精力,也難以清晰思考及保持正面的情緒。
你需要能量來重新連結大腦,但由於你的能量組成並非完全精準,你必須學會有效地製造能量。本章將解釋能量對於生命和大腦功能的不可或缺性。由於你的大腦需要有能量才能運作,我會說明如何獲得足夠的能量,才能保持大腦健康和心思敏銳。
要是沒有能量,你就無法打開和關閉基因。你的基因並不是一直開啟的。事實上,你的DNA(去氧核醣核酸)不會完全決定你的命運。新興的表觀遺傳學指出,你的自我照護方式在決定哪些基因被打開或關閉方面,扮演了重要角色。我們還將探討能量、基因表現和免疫系統的結合,如何影響了大腦的功能。當你的能量短缺或被濫用時,免疫系統就會對大腦產生不利的影響。當你不照顧自己,就可能發生失常的狀況並引發慢性發炎,進而導致情緒憂鬱和腦霧。
人與人之間基於生活方式的差異,不見得會比擁有相同DNA的兩兄弟之間的差異更加顯著。山姆和泰勒是同卵雙胞胎,但他們的生活方式截然不同。山姆形容自己是一個宅男,除了去超市買牛排和漢堡回來燒烤之外,很少參與社區活動。他喜歡一整天坐在書房裡觀看體育比賽,冬季看橄欖球賽、春季看籃球賽,到了夏季就看棒球賽;他甚至會觀看自己錄下來的比賽。
泰勒則跟宅男沾不上邊,他不會花一整天觀看體育比賽,而是積極參與各種社區團體活動。他也喜歡運動,但不是被動的旁觀者,而是各種城市聯賽、棒球和網球的積極參與者。四十八歲的泰勒看起來年輕十歲,而他的雙胞胎兄弟山姆看起來則大了十歲。泰勒的體重也比山姆輕了四十磅,並且說自己非常健康。山姆認為自己看起來過著美好的生活,卻飽受高血壓和第二型糖尿病的困擾。
泰勒經常到社區大學上各種課程,像是地質學、藝術等等。山姆則說自己已經退休了。泰勒詢問這是什麼意思,山姆回答說:「這代表我可以坐著看青草長出來。」
「你割草嗎?」泰勒曾經在兩人的嬉鬧玩笑話之間這麼問。
山姆則笑著回答:「我告訴過你,我退休了!」
有一次,泰勒與山姆的少年鄰居達成協議,要在規畫之外在那一週來修剪山姆家的草坪。少年同意要帶自己的割草機到山姆家,而且不收割草的錢。山姆為此變得憤怒。泰勒為了戲弄山姆,便說:「別擔心。我會完成這件事。」在少年修剪完草坪後,泰勒當著山姆的面把錢付給少年。少年和山姆在交換眼神的同時聳了聳肩,然後搖頭說泰勒需要心理幫助。
泰勒玩得很開心,笑了起來,感謝山姆說:「給了我運動身體的機會。健身房關門了。」山姆的妻子看著整個過程,並對泰勒翻了白眼。她很清楚泰勒的玩笑話是針對她丈夫的。
「你這些瘋狂的精力是從哪裡來的?」山姆問他的兄弟。
「你發生了什麼事?你不是跟我一起長大的兄弟嗎?」泰勒說道。
儘管這對兄弟在一開始擁有相同的DNA,但他們在態度、活動量和整體健康方面卻大不相同。最明顯的差別是他們的生活方式。泰勒每天都在栽種並培養SEEDS(代表社交、運動、教育、飲食和睡眠)這五個健康因素。山姆則聽天由命地相信自己的精力已經衰退,並且很少參與任何SEEDS因素。
泰勒的精力(能量)是從哪裡來的?是印度人說的“prana”(意思是生命能量),還是中國人說的「氣」?它是某種我們永遠無法完全理解的精神能量嗎?對於產生能量並利用它來重新連結大腦這件事,我們不需要迷失在這些哲學辯論中,答案就在我們面前。你的大腦是一個生物器官,依靠生物能量運行。因此,如果你希望重新連結大腦,應該了解如何在大腦中製造能量,並維持能量的有效運作。
首先,我們要認識能量是在哪裡及如何產生的。就跟你的所有細胞一樣,腦細胞也含有稱為「粒線體」(mitochondrion,複數形為mitochondria,在原文書中簡稱mito)的能量工廠。細胞含有一千到兩千五百個粒線體,它們都非常強大!粒線體所產生的能量,稱為「三磷酸腺苷」(adenosine triphosphate),通常簡稱為ATP,你可以把ATP的意思想成“All The Power”(所有的力量)。三磷酸腺苷在決定你的生死上扮演不可或缺的角色。舉例來說,氰化物(cyanide)這種毒藥會殺死你,是因為它會立即殺死你的粒線體。要是你沒有粒線體,沒有三磷酸腺苷,就會死亡。
粒線體的健康及其生成物──三磷酸腺苷,決定了你是否可以閱讀這個句子、重新連結大腦,以及保持心理健康。泰勒的粒線體生產了許多能量,而山姆的粒線體已經處於退休狀態了。
每天,你的粒線體都會產生多達兩百兆兆(trillion trillion)個三磷酸腺苷(ATP)分子。掌握粒線體的數量和重要性的另一個方法,則是體內生成多少三磷酸腺苷,以及在體重中使用的量。你的能量需求愈大,對粒線體的需求就愈大。這也代表著當三磷酸腺苷供不應求時,就會產生不良後果。你身上最先感覺到缺乏三磷酸腺苷的部位之一,就是大腦。
雖然大腦只有三.五磅重,卻是身體中消耗最多能量的部位之一。因此,腦細胞含有最多的粒線體細胞,絕非巧合。大腦中大約有一千億個粒線體,為了正確看待這個驚人的數字,其比例大概是,大腦消耗了身體能量的二○%,而突觸則消耗了其中的八○%,因此,大部分的能量都用於為突觸提供能量,以實現神經可塑性。換句話說,如果沒有足夠的能量,你就無法重新連結大腦。
或許你很好奇,為什麼你的精力這麼差、無法清晰思考,或是難以維持正面的情緒。如果你的健康狀況很差,表示你可能正在加速腦細胞中的粒線體的死亡。你需要保持健康,才能讓粒線體有機會幫助大腦擁有清晰思考及產生正面情緒的能力。
就像沒有燃料卻想要開車一樣,如果你沒有足夠的腦力可以小心駕駛,就跳上駕駛座,是一件愚蠢的事。如同汽車的引擎需要合適的燃料來燃燒,粒線體也必須使用比例適當的原料才能生產三磷酸腺苷,進而為身體帶來能量。對汽車來說,最佳燃料是精煉汽油;對粒線體來說,最佳燃料是呼吸中的氧氣,以及從食物中攝取的葡萄糖。這些原料經由血液流向所有的細胞,此時,胰島素(insulin)這種荷爾蒙會幫助葡萄糖進入細胞,接著,粒線體就可以開始生產三磷酸腺苷。要是沒有三磷酸腺苷這種能量,你的腦細胞就會停止運作。粒線體需要比例適當的原料來生產三磷酸腺苷,另一方面,身體也需要把三磷酸腺苷用完,才能保持粒線體的健康。你的車子可以停放在車庫裡一個月之後再開,但你的大腦完全不能休息。人體需要使用能量,以便製造更多能量。這是一種「必須使用它或失去它」的情況,你必須使用所製造的能量,如此一來才能製造更多能量。換句話說,運動對粒線體的健康也很重要。運動和飲食這兩個自我照護因素,將在第六章和第八章進行更詳細的解說。
那些不健康的粒線體,不僅會產生更少的能量,也會導致不良的健康狀況。例如,如果你總是吃垃圾食物又不運動,粒線體就會造成體內出現過多的自由基(free radicals),進而損害你的細胞。就像反應爐核心熔毀會洩漏輻射並摧毀發電廠一樣,自由基傷害(free radical damage)可以殺死那些洩漏它們的粒線體。換句話說,大吃垃圾食物和不運動,將會使粒線體停工並破壞它們所在的細胞。這種對粒線體和細胞的傷害,代表你會失去精力、感到昏昏欲睡、無法清晰思考,甚至可能變得憂鬱。這就是山姆看起來比泰勒大十歲,並且精力和動力少很多的原因之一。
粒線體的使用期限,通常是幾天到幾週。粒線體需要循環利用,才能使健康的粒線體運作良好,並且除去那些不健康的粒線體。人體內有兩種主要的循環方式:「粒線體自噬」(mitophagy,殺死舊的和受損的粒線體)和「生合成」(biogenesis,新粒線體的誕生)。這些循環方式可以確保殺死那些表現不佳(不再強大)的粒線體,而「運動」有助於促進這種關鍵的循環功能。當舊的和受損的粒線體被移除時,就會有空間讓健康的粒線體茁壯成長,並讓新的粒線體誕生。然而,如果你患有慢性病,這種循環過程就無法有效地運作,功能低下的粒線體會流出自由基,進而加速了對腦細胞的損害。
如果你像山姆一樣,不運動又吃下太多錯誤的食物,例如高熱量、單一碳水化合物和有害的油脂,這種循環運作也會崩潰。因為暴飲暴食會拉長虛弱粒線體的半衰期,使它們保持聚集在一起。這些虛弱又低效率的粒線體,還會因為你沒有運動,更難被粒線體自噬作用殺死。因此,與健康的粒線體相比,虛弱粒線體產生較少的三磷酸腺苷和較多的自由基。
腦細胞需要大量的三磷酸腺苷來滿足其能量的需求,但脂肪細胞並不需要,而且脂肪細胞會加重新陳代謝的負擔。如果你身上有額外的脂肪細胞,尤其是身體質量指數(BMI)超過三十,那麼能量的生產量將會減少,腦細胞中健康的粒線體細胞之數量也會減少。更糟的是,超重會導致代謝失調、慢性發炎,甚至腦萎縮。這表示,當你的脂肪細胞增加時,腦細胞就會減少。最容易受到損傷和萎縮的大腦區域,是前額葉皮質與海馬迴。這種傷害會導致你在做決定,以及記住做出這些決定所需的資訊方面遭遇問題。
代謝症候群(metabolic syndrome)是醫療保健系統中,一顆不斷變大的社會定時炸彈。希望你不要成為其中的一員。據估計,全世界大約有二○%至二十五%的成年人患有代謝症候群,而且這個數字還在增加。代謝症候群最常見的症狀包括:
.高血壓
.低密度脂蛋白膽固醇(LDL cholesterol)的濃度高
.腰圍大
這種具破壞性的健康狀況,將會導致第二型糖尿病,進而導致第三型糖尿病(也就是阿茲海默症)。你必須自問:你可以運用大腦中產生的這些腐蝕性物質來重新連結大腦,而不是改變生活方式來預防這些物質嗎?答案是,恢復健康是重新連結大腦的先決條件。
大腦是身體中消耗最多能量的區域之一。如果血糖濃度升得過高,不僅對腦細胞有毒,也會削弱了胰腺分泌胰島素來處理大量葡萄糖的能力。代謝症候群的影響,會削弱細胞上的胰島素受體的接收能力,進而導致第二型糖尿病。你的新陳代謝系統不再能處理多餘的糖分。隨著細胞受損,你只能有少量的精力,也難以清晰思考及保持正面的情緒。