El Impacto de la Nutrición en el Cerebro

 

EL IMPACTO DE LA NUTRICIÓN EN EL CEREBRO

Los requerimientos metabólicos para el desarrollo y funcionamiento de las distintas estructuras cerebrales son cubiertos a través de una adecuada alimentación. Además, la cantidad y calidad de nutrientes necesarios son diferentes en cada etapa de la vida. Por lo tanto, los efectos de la malnutrición o de la sobrealimentación dependen del tipo de nutriente alterado, de la duración y la dosis expuesta y del período de la vida (Georgieff, 2007). Por ejemplo, algunas investigaciones que emplearon una técnica denominada “Morfometría Basada en Voxels” observaron que el inadecuado suministro alimenticio durante el embarazo correlacionó con la reducción del volumen de la sustancia gris cortical en los neonato, en especial en el hipocampo (Lodygensky et al., 2008; Tolsa et al., 2004). El hipocampo es una región del cerebro que se localiza en la parte medial del lóbulo temporal y juega un rol crucial en la formación recuerdos episódicos y autobiográficos. Se ha demostrado que esta estructura es sensible a la hipoxia, al estrés y a la desnutrición durante todas las etapas de la vida. Por otra parte, las deficiencias nutricionales en el embarazo también correlacionaron con alteraciones en la sustancia blanca. Por ejemplo, mediante el empleo de “Imágenes por Tensores de Difusión” se observó una reducción en los niveles de conectividad de la cápsula interna y del cuerpo calloso (Georgieff, 2007). La cápsula interna es un haz de fibras que conecta principalmente el tálamo con el lóbulo frontal y está implicada en la memoria declarativa y episódica (Levitt et al., 2012). Por su parte, el cuerpo calloso es un extenso conjunto de fibras inter-hemisféricas que permiten la comunicación entre ambos hemisferios cerebrales. Debido a esto, el cuerpo calloso ocupa un rol destacado en múltiples funciones motoras, perceptuales y cognitivas (Catani & Thiebaut de Schotten, 2008).

La vitamina D protege contra alteraciones neurodegenerativas y neuroinmunes.

Otros estudios realizados en niños y adultos encontraron correlatos entre el tipo de dieta y el rendimiento cognitivo y la actividad cerebral. Por ejemplo, una investigación comparó el rendimiento en tareas de atención y de memoria en dos grupos de adultos, uno con una dieta equilibrada y otro con una dieta rica en azúcares (Akitsuki, Nakawaga, Sugiura, & Kawashima, 2011). Ellos observaron que el grupo con una alimentación equilibrada tenían un mejor rendimiento en las tareas evaluadas. Además, mediante el uso de Resonancia Magnética Funcional detectaron una actividad significativa en la región prefrontal medial con respecto al grupo con una alimentación rica en azúcar. Esta estructura cerebral está asociada con procesos de regulación emocional, control inhibitorio, control atencional y memoria de trabajo. Otra investigación comparó el rendimiento cognitivo en dos grupos de adolescentes, uno en ayunas y otro tras recibir un desayuno equilibrado (Fulford, Varley-Campbell, & Williams, 2016). Tras una hora y media del tiempo del desayuno, cada grupo tuvo que realizar una tarea N-back visual (que permite evaluar memoria de trabajo). El lapso transcurrido hasta ser examinados se estableció en base al promedio del tiempo que tardan los estudiantes entre el desayuno y las primeras actividades escolares. Los investigadores detectaron mediante Resonancia Magnética Funcional diferencias significativas en la actividad de la región prefrontal, del área premotora y de la corteza visual del grupo que recibió el desayuno con respecto al grupo en ayunas. A partir de estos datos se puede inferir que aquellos estudiantes que reciben un adecuado suministro energético en el desayuno se encuentran en mejores condiciones cerebrales para afrontar las demandas escolares. Al mismo tiempo, la provisión de glucosa no solo impacta en la disponibilidad energética sino que influye en los procesos de memorización en el hipocampo a través del sistema colinérgico.

Se ha demostrado que el hipocampo es sensible al estrés y a la desnutrición durante todas las etapas de la vida.

Por otra parte, existen numerosos estudios sobre el impacto de nutrientes específicos en la salud (Bourre, 2006a, 2006b). Por ejemplo, se encontró que la vitamina B1 (tiamina) modula el desempeño cognitivo, especialmente en el envejecimiento. Esta vitamina interviene en el metabolismo de la glucosa, cuyos efectos fueron mencionados anteriormente. Además, una dieta reducida en vitamina B1 contribuye al desarrollo de la Enfermedad de Alzheimer. Otra vitamina, la B6 (piridoxina), está asociada al metabolismo del triptófano, molécula precursora de los neurotransmisores serotonina y melatonina. En este sentido, la disminución en los niveles cerebrales de vitamina B6 se asocia con el aumento de la irritabilidad, la astenia y la depresión. Además, la vitamina B6 y B12 están asociadas con el rendimiento en tareas de memoria. La deficiencia de vitamina B12 (cobalamina) implica alteraciones o retardo en el proceso de mielinización y un aumento de la degeneración neuronal. Otra vitamina clave en el cerebro humano es la D (calciferol). Esta vitamina protege contra varias alteraciones neurodegenerativas y neuroinmunes ya que interviene en la neutralización de los metabolitos tóxicos derivados del oxígeno, en la eliminación de los radicales libres, en la regulación de la expresión génica y en el mantenimiento de la integridad y estabilidad de las membranas neuronales. Estos datos informan como las deficiencias vitamínicas a largo plazo influyen en múltiples procesos fisiológicos del cerebro humano. Al mismo tiempo, otro campo en el que existen numerosas investigaciones es con respecto a la provisión de ácidos grasos esenciales al cerebro. Por ejemplo, una deficiencia de omega-3 (ácido α-linolénico) altera la composición de las membranas celulares de las neuronas, los oligodendrocitos y los astrocitos, así como estructuras subcelulares tales como las vainas de mielina, los sinaptosomas (terminaciones nerviosas) y las mitocondrias. Estos cambios alteran el desarrollo normal del cerebro durante la gestación y la infancia y aceleran el envejecimiento cerebral durante la adultez. Las deficiencias de omega-3 también se asocian con el desarrollo de la Enfermedad de Alzheimer y el incremento de accidentes cerebrovasculares.

Los efectos de los distintos nutrientes son extensos y exceden el alcance de este trabajo. Sin embargo, las investigaciones citadas indican algunos ejemplos sobre el impacto de la nutrición en el cerebro. Esta pequeña revisión ilustra como los hábitos alimenticios influyen en el desarrollo y funcionamiento de las diferentes estructuras cerebrales, tanto al corto como al largo plazo. Además, como no todos los nutrientes están distribuidos en todos los alimentos, es necesario adquirir una conducta que proporcione una dieta rica y balanceada para mantener una adecuada salud cerebral.

REFERENCIAS
Akitsuki, Y., Nakawaga, S., Sugiura, M., & Kawashima, R. (2011). Nutritional Quality of Breakfast Affects Cognitive Function: An fMRI Study. Neuroscience & Medicine, 2(3), 192–197. http://doi.org/10.4236/nm.2011.23026
Bourre, J. M. (2006a). Effects of nutrients (in food) on the structure and function of the nervous system: update on dietary requirements for brain. Part 1: micronutrients. The Journal of Nutrition, Health & Aging, 10(5), 377–85. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17066209
Bourre, J. M. (2006b). Effects of nutrients (in food) on the structure and function of the nervous system: update on dietary requirements for brain. Part 2 : macronutrients. The Journal of Nutrition, Health & Aging, 10(5), 386–99. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17066210
Catani, M., & Thiebaut de Schotten, M. (2008). A diffusion tensor imaging tractography atlas for virtual in vivo dissections. Cortex; a Journal Devoted to the Study of the Nervous System and Behavior, 44(8), 1105–32. http://doi.org/10.1016/j.cortex.2008.05.004
Fulford, J., Varley-Campbell, J. L., & Williams, C. A. (2016). The effect of breakfast versus no breakfast on brain activity in adolescents when performing cognitive tasks, as assessed by fMRI. Nutritional Neuroscience, 19(3), 110–115. http://doi.org/10.1179/1476830515Y.0000000011
Georgieff, M. K. (2007). Nutrition and the developing brain: nutrient priorities and measurement. The American Journal of Clinical Nutrition, 85(2), 614S–620S. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17284765
Levitt, J. J., Alvarado, J. L., Nestor, P. G., Rosow, L., Pelavin, P. E., McCarley, R. W., … Shenton, M. E. (2012). Fractional anisotropy and radial diffusivity: diffusion measures of white matter abnormalities in the anterior limb of the internal capsule in schizophrenia. Schizophrenia Research, 136(1–3), 55–62. http://doi.org/10.1016/j.schres.2011.09.009
Lodygensky, G. A., Seghier, M. L., Warfield, S. K., Tolsa, C. B., Sizonenko, S., Lazeyras, F., & Hüppi, P. S. (2008). Intrauterine growth restriction affects the preterm infant’s hippocampus. Pediatric Research, 63(4), 438–43. http://doi.org/10.1203/PDR.0b013e318165c005
Tolsa, C. B., Zimine, S., Warfield, S. K., Freschi, M., Sancho Rossignol, A., Lazeyras, F., … Huppi, P. S. (2004). Early alteration of structural and functional brain development in premature infants born with intrauterine growth restriction. Pediatric Research, 56(1), 132–8. http://doi.org/10.1203/01.PDR.0000128983.54614.7E

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Sobre el Autor: Julián Marino

Doctor en Psicología. Especializado en Resonancia Magnética aplicada a la Psicología. Post Doctorado en las Universidad de Granada (España) y Utrecht (Holanda). Tiene publicaciones en diferentes revistas especializadas. Su trabajo está aplicado a la Regulación Emocional y las Funciones Ejecutivas. Es docente de la Universidad Nacional de Córdoba y director del Laboratorio de Neuroimágenes de esa universidad.