Brain Size, Height and Longevity International Obesity Magazine -
subiecte
abstract
În această analiză reunim două domenii de cercetare care nu au fost niciodată legate înainte: problema clinică „indicele de masă corporală și longevitatea lui Quételet” și problema biologică comparativă „alometria corp-creier”. Compararea datelor medicale și biologice susține opinia că indicele de masă corporală este doar o reprezentare unu-la-unu a echilibrului energetic corp-creier - o variabilă biologică care indică faptul că un individ menține și homeostazia energiei sistemice prin urmare, este posibil să se comporte bine în anii următori.
Un mit curent predominant este că o mare capacitate a creierului ar trebui să garanteze o viață lungă. Aici sugerăm că există într-adevăr o legătură ascunsă între dimensiunea creierului și longevitate.
Medicii s-au concentrat exclusiv pe oameni și au constatat că masa corporală este legată de durata de viață. 1, 2, 3 Încă din 1835, matematicianul Adolphe Quételet a analizat seturi de date umane cu scopul de a găsi o variabilă statistică cu care să poată identifica persoanele „sănătoase” pe care le considera „normale”. 4 A avut un mic succes cu această sarcină când a descoperit că un bărbat sau o femeie cu un raport masă/înălțime 2 de kg 24 kg m −2 corespundeau imaginii sale despre „normal”. Companiile de asigurări și-au folosit ulterior conceptul pentru a calcula riscurile pentru sănătatea umană. Raportul Quételet este acum cunoscut sub numele de „Indicele masei corporale” (IMC). Studiile actuale confirmă faptul că un IMC între 22,5 și 25,0 kg m −2 este un predictor puternic al duratei maxime de viață (Figura 1c). 1, 2 Se știe că la șoareci transmiterea semnalului mai puțin insulinoasă în întregul corp sau numai în creier extinde considerabil durata de viață. 5, 6 Cu toate acestea, nu se știe dacă metabolismul energetic al creierului poate prezice în mod specific longevitatea.
Pentru a răspunde la prima întrebare, am folosit imagistica prin rezonanță magnetică pentru a măsura dimensiunea creierului și calorimetria indirectă pentru a măsura metabolismul corpului (cm 3 O 2 min -1), așa cum s-a descris deja. 17 Un total de 104 femei și 104 bărbați cu greutăți foarte diferite (subponderal versus obezitate) au luat parte la studiu. Am luat produsul dimensiunii cerebrale individuale a persoanei testate și 0,0349 cm 3 O 2 min −1 g creier -1 (adică consumul de oxigen cerebral conform Sokoloff 18) pentru a estima metabolismul energetic al creierului. Am constatat că echilibrele energiei corp-creier (X/Y) corelate cu IMC (r = 0,555; P
Dacă un IMC de 24 kg m −2 este introdus în ecuația (1), rezultatul este un echilibru corp-creier-energie (X/Y) de 5,0. Supraviețuirea optimă a persoanelor cu un IMC de 24 kg m −2 după cum au raportat Whitlock și colab. 1 este asociat cu un echilibru corp-creier-energie de 5 sau, cu alte cuvinte, cu un consum relativ de energie al creierului de 20%. În schimb, subiecții subponderali au prezentat o cheltuială relativă mai mare de energie a creierului de 22,0 ± 0,1% (valoare medie ± jumătate), iar subiecții obezi au fost mai mici de 17,2 ± 0,1%. În special, am obținut o dependență liniară pentru Homo sapiens care se aplică subiecților cu un IMC de 24 kg m −2 care s-au așteptat la cea mai lungă durată de viață:
Această funcție (ecuația (2)) poate fi apoi reprezentată cu ajutorul unei diagrame alometrice creier-corp utilizate în mod obișnuit (Figura 1b; tipărit negru îngroșat).
Putem reprezenta, de asemenea, această funcție (ecuația (3)) folosind o diagramă alometrică de la creier la corp (Figura 1b; grafic gri solid).
În rezumat, am comparat funcția tomografiei noastre prin rezonanță magnetică și a studiului de calorimetrie indirectă la om (ecuația (2)) cu funcția izometrică aplicabilă Homo sapiens, care a fost derivată dintr-un set de date mai mare 8 la vertebrate și la oameni (ecuația (3))) și au fost capabili să arate că prima a fost o bună aproximare a celei de-a doua (Figura 1b, curbă aldină între negru și gri).
Privind înapoi la contextul biologic, nu este surprinzător faptul că, atunci când Quételet a analizat datele doar de la oameni, el a putut găsi o variabilă simplă „dedusă statistic”, IMC, pe care ar putea să o folosească pentru a identifica persoanele care aveau speranța maximă de viață. În timp ce variabila lui Quételet este predictivă, este doar o măsură descriptivă. Are de fapt sens biologic? Aici am încercat să înlocuim raportul descriptiv IMC (masă (kg) împărțit la suprafață (m 2)) cu o variabilă care reprezintă o caracteristică biologică relevantă.
Pe scurt, am reunit două domenii de cercetare care nu au fost niciodată legate înainte, și anume problema clinică „indicele Quételet și longevitatea” și problema biologică comparativă „alometria corp-creier”. Trebuie remarcat aici că regula biologică generală „constanța echilibrului corp-creier-energie” are un „domeniu” mai mare decât indicele Quételet, deoarece se bazează pe seturi de date care au fost evaluate în subfilul vertebratelor (inclusiv oamenii) . și nu se limitează doar la specia umană. Compararea datelor medicale și biologice susține opinia că IMC este doar o reprezentare unu-la-unu a echilibrului corp-creier-energie - o variabilă biologică care indică faptul că un individ își menține și, prin urmare, probabil, că un individ își menține homeostazia energetică sistemică. va funcționa bine în anii următori. Interesant este faptul că această performanță depinde în mare măsură de un mecanism competent de „atragere a creierului”, adică de capacitatea creierului de a solicita în mod competent energie de la corp, așa cum a arătat cercetările recente din domeniul neuroenergeticii. 19