Az éhezés során a test mindent megtesz az agy megőrzése érdekében. Az agy számára a legfontosabb az alapvető tápanyagokhoz és üzemanyagokhoz való hozzáférés. Az agy tehát az utolsó olyan terület, ahol élelmiszerhiány szenved. Még néhány bizonyíték is van arra, hogy az éhezés rövid ideje egészséges lehet az agy számára. Ugyanakkor még az agynak is végül metabolizálnia kell a saját neuronjait az agy többi részének életben tartása érdekében.
ketózis
Az éhezés vagy a vizes böjt kezdeti szakaszában a test a májban és az izmokban tárolt glikogént glükózzá alakítja. Körülbelül 24 órás tárolt glikogén energiaforrás felhasználása után a test zsírégetésre vált. Néhány izom- és kötőszövet is felhasználható a fontos biológiai katalizátorok építőelemeinek biztosítására. Mivel a zsírok nem tudják átjutni a vér-agy gáton, az agy nem használhatja a zsírokat energiaforrásként. A máj zsíranyagcseréje azonban melléktermékként ketontesteket hoz létre. Az agy ezeket az anyagokat energiaforrásként felhasználhatja. Egy olyan állapotot, amelyben a ketontestek az agy fő energiaforrásává váltak, "ketózisnak" nevezzük.
Neuron stabilitás
Lyle McDonald, a "Ketogén étrend" szerzője szerint a ketózis nem egészségtelen az agy számára. Valójában van néhány bizonyíték arra, hogy a ketózis stabilizálhatja az agy idegsejtjeit. Az ókori görög orvosok éhezéssel sikeresen gyógyultak meg néhány epilepsziás esettel. Az epilepsziában előforduló rohamok akkor fordulnak elő, amikor a lokalizált neuronok hiperexitálódnak, és az intenzív tüzelés az agy nagyobb területeire terjed. Bár nem teljesen világos, miért, a ketontestek stabilizálhatják az idegsejteket és védhetnek a rohamok ellen. Az utóbbi években az úgynevezett ketogén étrendet alkalmazták epilepszia kezelésére. Ez az étrend elsősorban zsírból áll.
Az izom és a neuronok lebontása
Ha az éhezést hosszabb ideig folytatni lehet, a testben tárolt zsír nagy része elfogyott, és a vitaminok és ásványi anyagok hiánya jelentõs lesz. Ezen a ponton a test egyetlen esélye a túlélésre, hogy metabolizálja saját izmait és kötőszövetét. Az agynak szintén hiányzik az alapvető tápanyagok, és elkezdi lebontani a saját idegsejét, hogy fennmaradjon a többi. A „Journal of Biological Chemistry” 2009. januári számában megjelent tanulmány szerint a férfi és női agy eltérően reagál az éhezés során. A férfi agy gyorsabban kezdi saját szövete felhasználását tápanyag-ellátáshoz.
Csökkent agyi mennyiség
Amikor az agy elkezdi lebontani a saját neuronjait, az agy szó szerint zsugorodik. Ez a zsugorodás azonban visszafordítható, ha az éhezés megszűnik. A "Nemzetközi Journal of Eating Disorders" 2010. májusi számában megjelent tanulmány kimutatta, hogy csökkent anorexia nervosa-ban szenvedő emberek agymennyisége. Amikor az anorexikumok elveszítik a fogyásukat, az agyuk metabolizálja saját szürke anyagát. Azonban azok a személyek, akik visszanyerték a súlyukat, szintén visszanyerték az agymennyiséget.
