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사람은 평균적으로 12시간 이상 단식을 하게 되면 간에서 글리코겐으로 저장된 포도당이 고갈된다. 그러면 간에서는 지방산을 '케톤'으로 만들고, 몸은 포도당 대신 케톤을 에너지로 사용한다.
뇌는 몸에서 에너지를 가장 많이 사용하는 기관 중 하나다. 뇌는 평상시 포도당을 에너지원으로 사용하다, 음식물 공급이 끊기는 단식 상황에서는 케톤을 에너지원으로 사용하게 된다.
뇌에 케톤을 사용하는 상황으로 변하면 신경세포의 성장과 분할을 돕는 뇌유래신경성장인자 (BDNF)의 분비가 증가한다. 단식으로 BDNF가 분비되면서 기억력 학습능력에 중요한 해마의 신경생성이 활발해지도록 한다.
쥐들의 동물실험을 통해 간헐적 단식이 학습능력, 기억력, 운동능력이 높임을 확인 했다.