Полезен ли шоколад для здоровья мозга? Темный шоколад (70% Cacao) увеличивает спектральную плотность мощности ЭЭГ мозга (μV 2 ) в диапазоне частот гамма-волн (31–40Hz), что связано с улучшением когнитивной обработки, обучения, памяти, воспроизведения, нейронной синхронии и медитации осознанности
Is Chocolate Beneficial for Brain Health? Dark Chocolate (70% Cacao) Increases Brain EEG Power Spectral Density (μV 2 ) Gamma Wave Frequency (31–40Hz) Which Is Associated with Enhanced Cognitive Processing, Learning, Memory, Recall, Neural Synchrony and Mindfulness Meditation
Lee Berk, Everett Lohman, Gurinder Bains, Kristin Bruhjell, Jessica Bradburn, Nikita Vijayan, Sayali More
Аннотация (перевод)
Какао или темный шоколад являются основным источником флавоноидов. Флавоноиды являются чрезвычайно мощными антиоксидантами и противовоспалительными средствами с известными механизмами, полезными для здоровья сердечно-сосудистой системы. Однако корреляты нейроэлектрической активности, запускающие механизмы благотворного воздействия какао на нейрокогнитивные функции мозга, синхронизацию, память, воспроизведение, настроение и поведение, неизвестны. Исследования показали, что абсорбированные флавоноиды какао проникают и накапливаются в гиппокампальных областях мозга, участвующих в процессах обучения и памяти. Нейробиологические корреляты флавоноидов какао запускают каскад экспрессии нейропротекторных и нейромодулирующих белков, способствующих нейрогенезу, функционированию нейронов, связности мозга, улучшению кровотока и ангиогенезу в головном мозге и сенсорных системах. Однако нейроэлектрическая активность/неврологическая инициация и модулирующий контроль со стороны острого сенсорного восприятия при воздействии флавоноидов какао на частотные состояния мозга оставались неизвестными. Цель Предоставить доказательства того, что какао инициирует модуляцию частоты и дифференциацию состояний мозга (0–40Hz) с помощью электроэнцефалографии (EEG). Методы Оценка спектральной плотности мощности (PSD) ЭЭГ у 20 испытуемых во время последовательности задач сенсорного восприятия какао, включающих: воспоминание о прошлом опыте; представление поедания шоколада прямо сейчас; визуализацию/рассматривание настоящего шоколада; обоняние; дегустацию без проглатывания; и, наконец, употребление шоколада (70% плитка какао) до насыщения. Для данного исследования использовались плитки шоколада из органических бобов Dominican Republic Oko Caribe, 70% Cacao (Parliament Chocolate, Redlands, CA). Активность волновых диапазонов ЭЭГ регистрировалась в 9 точках коры головного мозга на коже головы F3, Fz, F4, C3, Cz, C4, P3, Pz и P4 с использованием системы EEG B‐Alert 10X System™, Advanced Brain Monitoring, Carlsbad, CA. Посекундная полоса частот (BW) для каждого испытуемого регистрировалась и суммировалась. Полосы частот PSD BW были стандартизированы с помощью Z-оценки относительно исходного тестирования с закрытыми глазами. Результаты Z-оценки, представляющие собой отклонение исходного показателя от среднего базового значения в единицах стандартного отклонения, были представлены в виде графиков и проанализированы для каждой задачи и BW в диапазоне 0–40 Hz. Общие соответствующие значения BW были объединены по всем 9 каналам ЭЭГ коры головного мозга. Активность в гамма-диапазоне (γBA) (31–40HZ) для PSD была наибольшей во всех 9 областях мозга для всех 6 сенсорных задач (p<0.01). Наиболее значимым наблюдением было то, что совокупный показатель PSD для γBA при выполнении сенсорных задач был выше, чем для любой другой из шести частот (p<0.01). Заключение Данное исследование предоставляет объективные доказательства того, что ЭЭГ γBA инициируется различными задачами сенсорного восприятия какао — от предшествующего обусловленного опыта до непосредственного употребления какао — с последующей модуляцией для мозга, поведения и физиологической пользы. Мы предлагаем данный протокол в качестве «инструмента» оценки для определения эффективности дозозависимой модуляции PSD γBA 31–40 Hz под действием какао с целью оптимизации пользы для здоровья мозга. Информация о поддержке или финансировании School Allied Health Professions, Loma Linda University
Оригинальная аннотация
Cacao or dark chocolate is a major source of flavonoids. Flavonoids are extremely potent antioxidants and anti‐inflammatory agents, with known mechanisms beneficial for cardiovascular health. However, the correlates of neuroelectric activities that initiate the mechanisms of cacao's beneficial effects on brain neurocognition, synchronization, memory, recall, mood and behavior are unknown. Studies have shown that absorbed cacao flavonoids penetrate and accumulate in brain hippocampal regions involved in learning and memory. Neurobiological correlates of cacao flavonoids cascade the expression of neuroprotective and neuromodulatory proteins that promote neurogenesis, neuronal function, brain connectivity, blood‐flow improvement and angiogenesis in brain and sensory systems. However, neuroelectric activity/neurological initiation and modulatory control from acute sensory awareness exposure cacao flavanoids on brain frequency states has remained unknown. Purpose Provide evidence for cocoa initiation of brain state frequency modulation and differentiation (0–40Hz) via electroencephalography (EEG). Methods Assessment of EEG Power Spectral Density (PSD) of 20 subjects during a sequence of cacao sensory awareness tasks ranging from: recall of past experiences; imagine eating chocolate right now; visualization/looking at real chocolate; olfaction; taste but not swallow; and finally chocolate consumption (70% cocoa bar) to satiation. For this study the chocolate bars used were Dominican Republic Oko Caribe organic beans, 70% Cacao (Parliament Chocolate, Redlands, CA). EEG wave band activity was recorded from 9 cerebral cortical scalp locations F3, Fz, F4, C3, Cz, C4, P3, Pz, and P4 using the EEG B‐Alert 10X System™, Advanced Brain Monitoring, Carlsbad, CA. Second by second bandwidth (BW) for each subject was recorded and summarized. The PSD band widths BW were Z‐scored, referenced to eyes closed baseline task pretesting. Results Z‐scores, which represent the distance of raw score from baseline mean in units of standard deviation, were graphed and analyzed for each task and BW across 0–40 Hz. The overall respective BW were collapsed across all 9 EEG cerebral cortical channels. Gamma Band Activity (γBA) (31–40HZ) for PSD was greatest in all 9 brain regions for all 6 sensory tasks (p<0.01). The most profound observation was that the composite of sensory tasks PSD for γBA was greater than any other of the six frequencies (p<0.01). Conclusion This study provides objective evidence that EEG γBA is initiated by different cacao sensory awareness tasks ranging from prior conditioned experience to acute cacao consumption, with subsequent modulation for brain, behavior and physiological benefits. We propose this protocol as an assessment “tool” in determining the efficacy of cacao dose response modulation of PSD γBA 31–40 Hz for optimization of brain health benefits. Support or Funding Information School Allied Health Professions, Loma Linda University
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/9c186b04-e2db-4e3a-b566-608e13661ac4
DOI: 10.1096/fasebj.31.1_supplement.636.23
OpenAlex: W2924598189