ความอ้วน ส่งผลยังไงกับสมอง แล้วถ้าลดน้ำหนักได้จะส่งผลดีต่อสมองมั้ย ?

สำหรับเนื้อหาในวันนี้จะนำงานวิจัยมาเล่าต่อกันสองงานนะครับ เพราะเป็นเนื้อหาที่ดูใกล้เคียงกันอยู่ และตีพิมพ์ออกมาในช่วงใกล้ๆกัน และที่สำคัญคือผมพึ่งอ่านจบใกล้ๆกัน น่าสนใจทั้งคู่เลยอยากจะนำเสนอทั้งสองงานไปพร้อมๆกันเลย

เริ่มที่งานแรก... ความอ้วน ส่งผลยังไงกับระบบประสาทด้านความรู้คิด ความจำ การสนใจสิ่งต่างๆ และ การทำงานของสมองส่วนหน้า ?

งานนี้เป็นการศึกษาของ Lentoor (2022) นะครับ ^[1] อย่างที่ทราบๆกันอยู่ว่าความอ้วนมันส่งผลกับร่างกายในหลายด้าน ทำให้เป็นโรคต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น เบาหวาน ความดัน ไขมัน ลามไปเรื่อยแล้วแต่มันจะพาเพื่อนตัวไหนมา งานนี้เป็นการศึกษาเพื่อดูว่าภาวะอ้วนเนี่ย มันส่งผลยังไงกับสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น ว่ามีผลยังไงบ้าง

ทำการศึกษาในใคร ?

เขาก็ทำการศึกษาในคนอายุระหว่าง 18-59 ปี (เฉลี่ย 28 ปี) ทั้งอ้วนและไม่อ้วน (จุดตัดอยู่ที่ BMI > 25) ทำการศึกษาเก็บข้อมูลเป็นเวลา 1 ปี จากมหาวิทยาลัย โรงพยาบาล ชุมชนต่างๆ ในพิทอเรียเมืองหลวงของแอฟริกา ระหว่าง มค.-ธค.2018 ก็ได้ข้อมูลจากคนมาทั้งหมด 175 คนนะครับ

ประเมินผลต่างๆยังไง

การประเมินวัดผลต่างๆ ก็มีตั้งแต่ทำการวัดขนาดร่างกาย (Anthropometric) แล้วก็ประเมินระบบประสาทด้านการรู้คิด (Neurocognitive) เก็บข้อมูลสังคมประชากรและสุขภาพ (Sociodemographic and Health) ประเมินภาวะซึมเศร้า (Depression)

ส่วนเรื่องของความจำ ก็มีการประเมินความจำระยะสั้น ประเมินความสนใจสิ่งต่างๆ สมาธิ ด้วยวิธี Digit Span ส่วนการทำงานสมองส่วนหน้า (Excutive Function) นี่ก็มีวิธีประเมินอีกหลายอย่างเลย ก็เป็นวิธีประเมินมาตรฐานตามที่ใช้กันแหละ รายละเอียดก็ไปดูในงานกันเอานะครับ

ผลที่เขาพบก็คือ..

มันมีความสัมพันธ์แบบผกพัน กันระหว่าง BMI กับการทำงานของสมองจากการทดลองต่างๆ  ว่าง่ายๆคือยิ่ง BMI สูง การทำงานของสมองในเรื่องพวกนี้ก็จะได้คะแนนที่ลดลง ถ้าดูความต่างระหว่างคนอ้วนกับคนไม่อ้วน ในด้านต่างๆ ก็พบว่าคนที่อ้วนทำคะแนนได้น้อยกว่า

ถ้าถามว่าสาเหตุมันเกิดจากอะไร ก็มีความเป็นไปได้ในหลายทาง อย่างเช่นเรื่องของ การอักเสบ มีการศึกษาพบว่าคนที่ BMI สูงขึ้นมีค่า CRP เพิ่มขึ้น ^[2] จากกลไกการอักเสบเป็นความสัมพันธ์อันนึงที่ส่งผล ให้คนอ้วนนั้นการทำงานของระบบประสาท ที่เกี่ยวกับความทรงจำทำงานได้ลดลง แล้วก็ยังมีเรื่องของ Adipokines ต่างๆ ที่ปล่อยออกมาจากเนื้อเยื่อไขมันอีก ^[3]

จากข้อมูลพวกนี้ ไม่ใช่ว่าให้เอาไปใช้บูลลี่กันนะครับ ว่านี่ไงมึงอ้วนมึงเลยสมองทึบ บลาบลาบลา เมื่อเราพบว่าภาวะอ้วนมันส่งผลลบต่อการทำงานของสมองแล้วนั้น ก็อย่าพยายามไปหาความถูกต้องให้มันในด้านอื่นเลยครับ เพราะยิ่งอ้วนมันจะยิ่งแย่ ลดความอ้วนดีกว่าไม่ใช่แค่เรื่องสมอง มันดีต่อสุขภาพในทุกๆด้านนั่นแหละ

การลดน้ำหนักช่วยย้อนวัย ให้กับอายุสมองได้ ?

มาต่อกันที่อีกงานนึงนะครับ งานนี้อ่านแล้วก็ทำให้เกิดคำถามขึ้นมาว่าเอ๊ะ การลดน้ำหนักนี่จะช่วยให้เกิดผลดีต่อสมองได้มั้ย แล้วมันเกิดอะไรขึ้นได้บ้าง เมื่อเรารู้แล้วว่าความอ้วนนั้นส่งผลยังไงกับประสิทธิภาพการทำงานของสมองไปแล้ว ทีนี้ถ้าเราลดน้ำหนักได้ล่ะ มันมีผลยังไงบ้าง ในงานนี้เขาศึกษาความสัมพันธ์ของการลดน้ำหนัก กับอายุสมอง (Brain Age) เอ๊ะ ว่าแต่ว่าเขาวัดอายุสมองกันยังไง ?

Brain Age คืออะไร ?

ตรง Brain Age นี่แหละครับ ที่มันน่ามึนงงที่สุด วิธีคิดตรงนี้อ้างอิงจากงานของ Cole และ Franke (2017) ^[5] เขาใช้ภาพ MRI สมองของคนจำนวนมาก มาทำเป็น Data set ขึ้นชุดนึง โดยข้อมูลชุดนี้มีอายุจริงของแต่ละคนกำกับไว้ด้วย จากนั้นก็ใช้ Machine Learning (ML) เพื่อสร้าง Model สำหรับทำนายอายุจากภาพ MRI ชุดใหม่ หรือคนที่อยากทดสอบ ว่าได้ค่าเท่าไหร่ ตรงกับอายุจริงมั้ย มากหรือน้อยกว่าเท่าไหร่ เรียกว่า Predicted Brain Age

รายละเอียดใครสนใจด้าน Developer นี่สนุกครับ ผมไล่อ่านไปสี่ห้างาน ยังคันมั้ยคันมืออยากทำอะไรมาลองเล่นกับ Data set ของเขาบ้างเลย แต่เอาเวลาที่ไหนก่อน 555

ก็เล่าคร่าวๆ พอให้นึกออกก่อนนะครับ ว่า Brain Age ในที่นี้เขาใช้วิธีอะไรประเมินผล ก็คือนำผู้ร่วมทดลองแต่ละคนนี่ไป MRI สมองออกมาจากนั้นก็นำมาเข้า Model ที่เขาทำขึ้นตามรายละเอียดในเปเปอร์ แล้วดูว่าอายุสมองที่ ML คิดออกมานั้นเป็นยังไง และอายุจริงของคนๆนั้นเท่ากับเท่าไหร่ อันนี้คือ Data set ชุดแรก สร้าง Brain age prediction model ขึ้นมา

เปรียบเทียบ Brain Age ระหว่างคนอ้วน กับคนไม่อ้วน

จากนั้นเขาใช้ข้อมูลอีกชุดนึง ที่เป็นข้อมูลของคนที่อ้วนกับคนไม่อ้วน ในโครงการ Human Connectome Project มาทดสอบ Model ก็ได้ผลตามคาด คนที่อ้วนจะมีอายุสมองที่เยอะกว่าคนที่ไม่อ้วน (น้อยกว่าอายุจริงคือดีกว่า)

เปรียบเทียบ Brain Age เมื่อทำการลดน้ำหนักผ่านไปในช่วงเวลาต่างๆ

แล้วก็ใช้ข้อมูลที่เป็นชุดข้อมูลชุดที่ 3 ในตัวงานนี้ ซึ่งเป็นการเก็บข้อมูลจากผู้ที่ทำการลดน้ำหนักโดยการผ่าตัดรักษาโรคอ้วน (Bariatric surgery) ว่าหลังจากที่เข้ารักการรักษาแล้ว ผ่านไป 4 เดือน 12 เดือน 24 เดือน น้ำหนักลดไปเท่าไหร่ แล้วนำมาประมวลผลข้อมูลอีกที

เขาพบว่าเมื่อลดน้ำหนักผ่านไป 12 เดือน และ 24 เดือน Adjusted delta age นั้นลดลง 2.9 และ 5.6 ปีตามลำดับ ตรงนี้จริงๆ Brain age มันย้อนกลับไปเกินอายุจริงมั้ยรึเปล่านี่ก็ยังไม่รู้นะครับ ผมอ่านแล้วก็คิดว่ามีความเป็นไปได้ว่า ส่วนที่มัน Reverse กลับมาได้ เป็นส่วนที่มันเหมือนกับถูกเร่ง Brain age ไปตอนที่อ้วนขึ้นมารึเปล่า พอลดน้ำหนักได้ ก็อาจจะแค่ย้อนกลับไปจุดที่ควรจะเป็นถ้าไม่อ้วน

ยังยืนยันคำเดิมครับ ว่ารายละเอียดใครสนใจเนี่ยไปอ่านขั้นตอนในตัวงานเต็มๆ ดูครับเพราะว่ามันมีขั้นตอนการประมวลผลหลายขั้น จากข้อมูลชุดแรก ชุดที่สอง และนำเอาข้อมูลจากคนในชุดที่สามกลับไปเปรียบเทียบต่อไปอีก แค่พิมพ์เล่าก็รู้สึกมึนแล้ว 55

จากการวิจัยในครั้งนี้ ด้วยวิธิการต่างๆดังที่กล่าวไปเท่าที่ผมพอจะเรียบเรียงอธิบายได้ เขาก็สรุปไว้ว่า การลดน้ำหนักอาจจะส่งผลให้สุขภาพสมอง ซึ่งวัดผลด้วย Brain Age นั้นมันดีขึ้นได้ เปรียบเหมือนกับการย้อนวัยให้กับสมอง และทำให้ Cardiometabolic เปลี่ยนแปลงไปในทางที่ดีด้วย

สรุป

ความอ้วนนั้นมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของสมองนะครับ อ้วนขึ้นความจำต่างๆ ก็อาจจะลดลง ความคิด ความตื่นตัวอะไรต่างๆ ก็ทำได้น้อยกว่าคนที่น้ำหนักอยู่ในเกณฑ์ปกติ บางคนอาจจะคิดในใจ ชั้นไม่เห็นเป็นแบบนั้นเลย .. คือมันก็พูดยากนะครับ ว่าต่อให้เราอ้วน เราก็ไม่เห็นมีผลอะไรเกิดขึ้นเลย เพราะเราก็ไม่รู้ว่า ถ้า ณ ตอนนี้เราไม่ได้อ้วน ประสิทธิภาพการทำงานต่างๆของสมอง มันอาจจะเยอะกว่านี้ก็เป็นไปได้

ในขณะที่ถ้ามองในเรื่องของ Brain Age มันก็มีโอกาสนะครับ ที่โครงสร้างของสมองเราจะเปลี่ยนกลับมามีอายุสมองที่น้อยลง (ซึ่งถือว่าดี) เป็นการชะลอวัย หรือย้อนวัยสมองได้ แบบที่เราสามารถพอจะทำเองได้ด้วยตนเอง ซึ่งก็คือการลดน้ำหนัก ถ้าทำได้ มันก็ส่งผลดีต่อทั้งสมองและสุขภาพของเรานั้นเองครับ

อ้างอิง

1. Lentoor AG. Obesity and Neurocognitive Performance of Memory, Attention, and Executive Function. NeuroSci. 2022; 3(3):376-386. https://doi.org/10.3390/neurosci3030027
   
2. Arnoriaga-Rodríguez, M.; Mayneris-Perxachs, J.; Burokas, A.; Contreras-Rodríguez, O.; Blasco, G.; Coll, C.; Biarnés, C.; Miranda-Olivos, R.; Latorre, J.; Moreno-Navarrete, J.-M.; et al. Obesity Impairs Short-Term and Working Memory through Gut Microbial Metabolism of Aromatic Amino Acids. Cell Metab. 2020, 32, 548–560.e7.
   https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.09.002
   
3. Arnoldussen, I.A.C.; Gustafson, D.R.; Leijsen, E.M.C.; de Leeuw, F.E.; Kiliaan, A.J. Adiposity is related to cerebrovascular and brain volumetry outcomes in the RUN DMC study. Neurology 2019, 93, e864–e878.
   https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000008002
   
4. Zeighami, Y., Dadar, M., Daoust, J., Pelletier, M., Biertho, L., Bouvet-Bouchard, L., Fulton, S., Tchernof, A., Dagher, A., Richard, D., Evans, A., & Michaud, A. (2022). Impact of Weight Loss on Brain Age: Improved Brain Health Following Bariatric Surgery. NeuroImage, 119415. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.119415
   
5. Cole, J. H., & Franke, K. (2017). Predicting Age Using Neuroimaging: Innovative Brain Ageing Biomarkers. Trends in Neurosciences, 40(12), 681–690. https://doi.org/10.1016/j.tins.2017.10.001