Nälänhätän aikana keho tekee kaiken mahdollisen aivojen säilyttämiseksi. Aivoilla on tärkein asema tärkeiden ravintoaineiden ja polttoaineiden saamisessa. Siksi aivot ovat viimeinen alue, jolla kärsii ruokavajeesta. On jopa joitain todisteita siitä, että lyhyet nälkäajat voivat olla aivoille terveellisiä. Jopa aivojen on kuitenkin lopulta metaboloitava omat neuroninsa muun aivojen pitämiseksi hengissä.
ketoosi
Nälkä- tai vesipaaston alkuvaiheissa laitos muuntaa maksaan ja lihaksiin varastoidun glykogeenin glukoosiksi. Noin 24 tunnin kuluttua varastoidun glykogeenin käyttämisestä energialähteenä, kehon siirtyy rasvanpolttoon. Joitakin lihas- ja sidekudoksia käytetään myös tärkeiden biologisten katalyyttien rakennuspalikoiden aikaansaamiseen. Koska rasvat eivät voi ylittää veri-aivoestettä, aivot eivät voi käyttää rasvoja energianlähteenä. Maksan rasva-aineenvaihdunta tuottaa kuitenkin ketonirunkoja sivutuotteena. Aivot voivat käyttää näitä aineita energialähteenä. Tilaa, jossa ketoniruumista on tullut aivojen tärkein energialähde, kutsutaan "ketoosiksi".
Neuronin vakaus
Ketogeenisen ruokavalion kirjoittajan Lyle McDonald mukaan ketoosi ei ole aivoille epäterveellistä. Itse asiassa on olemassa todisteita siitä, että ketoosi voi stabiloida aivojen hermosoluja. Muinaiskreikkalaiset lääkärit paransivat onnistuneesti eräitä epilepsiatapauksia nälkään. Epilepsiassa esiintyvät kohtaukset tapahtuvat, kun paikalliset neuronit hypeksioituvat ja voimakas ampuminen leviää suuremmille aivoalueille. Vaikka ei ole täysin selvää miksi, ketonirungot voivat vakauttaa neuronit ja suojata kouristuksilta. Viime vuosina ns. Ketogeenistä ruokavaliota on käytetty epilepsian hoitoon. Tämä ruokavalio koostuu pääasiassa rasvasta.
Lihasten ja neuronien jakautuminen
Kun nälkään annetaan jatkua pitkään, suurin osa kehon varastoidusta rasvasta on käytetty loppuun ja vitamiinien ja mineraalien pula on merkittävä. Tässä vaiheessa kehon ainoa mahdollisuus selviytyä on metaboloida omat lihakset ja sidekudokset. Myös aivoista puuttuu välttämättömiä ravintoaineita ja ne alkavat hajottaa omia hermojaan pitämään loput hengissä. Tammikuussa 2009 julkaisussa "Journal of Biological Chemistry" julkaistun tutkimuksen mukaan mies- ja naisvoimat reagoivat eri tavoin nälkään. Miesten aivot alkavat nopeammin käyttää omaa kudostaan ravintoaineiden toimittamiseen.
Alentunut aivojen määrä
Kun aivot alkavat hajottaa omia neuroneja, aivot kirjaimellisesti kutistuvat. Tämä kutistuminen on kuitenkin palautuvaa, jos nälkä loppuu. Toukokuun 2010 numerossa "International Journal of Eating Disorders" julkaistu tutkimus osoitti vähentyneen aivojen määrän ihmisillä, joilla on anorexia nervosa. Kun anoreksikot nälkää itsensä laihtua, heidän aivonsa alkavat metaboloida oman harmaan aineensa. Kuitenkin ne, jotka palasivat painoon, palasivat myös aivojen määrään.
