Ce que nous mangeons est important, et avoir juste la bonne quantité de nutriments essentiels est la clé de notre santé globale.
Au cours des longs voyages maritimes des XVe et XVIe siècles, une période connue sous le nom d'âge de la découverte, les marins ont eu des visions d'aliments sublimes et de champs verdoyants. La découverte qu'il ne s'agissait que d'hallucinations après des mois en mer était atroce. Tandis que certains marins pleuraient de nostalgie, d'autres se jetaient par-dessus bord.
On soupçonnait que le remède à ces mirages déchirants serait une concoction de produits chimiques complexes. Cependant, il s'est avéré que l'antidote était assez simple :le jus de citron. Ces marins souffraient du scorbut, une maladie causée par une carence en vitamine C. La vitamine C est un micronutriment essentiel que les gens acquièrent en mangeant des fruits et des légumes.
La vitamine C est importante pour la production et la libération de neurotransmetteurs, les messagers chimiques utilisés par le cerveau. Sans elle, les cellules cérébrales ne communiquent pas efficacement entre elles, ce qui peut entraîner des hallucinations.
Comme l'illustre cet exemple célèbre des premiers explorateurs, il existe un lien étroit entre la nourriture et le cerveau, un lien que des scientifiques comme moi s'efforcent de démêler. En tant que scientifique qui étudie les neurosciences de la nutrition à l'Université du Michigan, je m'intéresse principalement à la façon dont les composants des aliments et leurs produits de dégradation peuvent modifier les instructions génétiques qui contrôlent notre physiologie.
Au-delà de cela, un autre objectif de ma recherche est de comprendre comment la nourriture peut influencer nos pensées, nos humeurs et nos comportements. Bien que nous ne puissions pas encore prévenir ou traiter les affections cérébrales avec un régime alimentaire, des scientifiques comme moi en apprennent beaucoup sur le rôle que joue la nutrition dans les processus cérébraux quotidiens qui font de nous ce que nous sommes.
Il n'est peut-être pas surprenant qu'un équilibre délicat des nutriments soit essentiel à la santé du cerveau :des carences ou des excès de vitamines, de sucres, de graisses et d'acides aminés peuvent influencer le cerveau et le comportement de manière bénéfique ou préjudiciable.
Une alimentation complète qui comprend un apport équilibré de toutes les vitamines et minéraux essentiels est importante pour la santé du cerveau.
Carences en vitamines et minéraux
Comme pour la vitamine C, les déficits en autres vitamines et minéraux peuvent également entraîner des maladies nutritionnelles qui ont un impact négatif sur le cerveau chez l'homme. Par exemple, de faibles niveaux alimentaires de vitamine B3/niacine (que l'on trouve généralement dans la viande et le poisson) provoquent la pellagre, une maladie dans laquelle les gens développent une démence.
La niacine est essentielle pour que le corps transforme les aliments en énergie et en blocs de construction, protège le schéma génétique des dommages environnementaux et contrôle la quantité de certains produits génétiques fabriqués. En l'absence de ces processus critiques, les cellules cérébrales, également appelées neurones, fonctionnent mal et meurent prématurément. Cela peut conduire à la démence.
Dans les modèles animaux, la diminution ou le blocage de la production de niacine dans le cerveau favorise les dommages neuronaux et la mort cellulaire. D'autre part, il a été démontré que l'augmentation des niveaux de niacine atténue les effets des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Huntington et la maladie de Parkinson. Bien que les résultats ne soient pas encore concluants, des études observationnelles chez l'homme indiquent que des niveaux suffisants de niacine peuvent protéger contre ces maladies.
Fait intéressant, une carence en niacine causée par une consommation excessive d'alcool peut entraîner des effets similaires à ceux observés avec la pellagre.
Un autre exemple de la façon dont une carence en nutriments affecte la fonction cérébrale peut être trouvé dans l'élément iode, qui, comme la niacine, doit être acquis à partir de son alimentation. Il est présent naturellement dans les fruits de mer et les algues, et peut également être obtenu grâce au sel iodé. L'iode est un élément essentiel des hormones thyroïdiennes - des molécules de signalisation importantes pour de nombreux aspects de la biologie humaine, notamment le développement, le métabolisme, l'appétit et le sommeil. De faibles niveaux d'iode empêchent la production de quantités adéquates d'hormones thyroïdiennes, altérant ces processus physiologiques essentiels.
L'iode est particulièrement important pour le développement du cerveau humain. En fait, avant que le sel de table ne soit complété par ce minéral dans les années 1920, la carence en iode était une cause majeure de handicap cognitif dans le monde. On pense que l'introduction du sel iodé a contribué à l'augmentation progressive des scores de QI au cours du siècle dernier.
Un régime cétogène peut aider les personnes souffrant d'épilepsie résistante aux médicaments.
Régime cétogène pour l'épilepsie
Toutes les carences alimentaires ne nuisent pas au cerveau. En fait, la recherche montre que les personnes atteintes d'épilepsie résistante aux médicaments - une condition dans laquelle les cellules cérébrales s'activent de manière incontrôlable - peuvent réduire le nombre de crises en adoptant un régime à très faible teneur en glucides, connu sous le nom de régime cétogène, dans lequel 80% à 90% de les calories proviennent des graisses.
Les glucides sont la source d'énergie préférée du corps. Lorsqu'elles ne sont pas disponibles - soit à cause du jeûne, soit à cause d'un régime cétogène - les cellules obtiennent du carburant en décomposant les graisses en composés appelés cétones. L'utilisation des cétones pour l'énergie entraîne de profonds changements dans le métabolisme et la physiologie, y compris les niveaux d'hormones circulant dans le corps, la quantité de neurotransmetteurs produits par le cerveau et les types de bactéries vivant dans l'intestin.
Les chercheurs pensent que ces changements dépendants du régime alimentaire, en particulier la production plus élevée de substances chimiques cérébrales qui peuvent calmer les neurones et diminuer les niveaux de molécules inflammatoires, peuvent jouer un rôle dans la capacité du régime cétogène à réduire le nombre de crises. Ces changements peuvent également expliquer les avantages d'un état cétogène - que ce soit par le biais d'un régime alimentaire ou d'un jeûne - sur la fonction cognitive et l'humeur.
Certains aliments peuvent affecter négativement votre mémoire et votre humeur.
Sucre, graisses saturées et aliments ultra-transformés
Des niveaux excessifs de certains nutriments peuvent également avoir des effets néfastes sur le cerveau. Chez les humains et les modèles animaux, une consommation élevée de sucres raffinés et de graisses saturées - une combinaison couramment présente dans les aliments ultra-transformés - favorise l'alimentation en désensibilisant le cerveau aux signaux hormonaux connus pour réguler les sensations de satiété et de satisfaction.
Fait intéressant, une alimentation riche en ces aliments désensibilise également le système gustatif, ce qui fait que les animaux et les humains perçoivent les aliments comme moins sucrés. Ces altérations sensorielles peuvent affecter le choix des aliments ainsi que la récompense que nous obtenons de la nourriture. La recherche montre, par exemple, que les réactions des gens à la crème glacée dans les zones cérébrales importantes pour le goût et la récompense sont atténuées lorsqu'ils en mangent tous les jours pendant deux semaines. Certains scientifiques pensent que cette diminution des signaux de récompense alimentaire peut augmenter les envies d'aliments encore plus gras et sucrés, de la même manière que les fumeurs ont envie de cigarettes.
Les régimes alimentaires riches en graisses et en aliments transformés sont également associés à une fonction cognitive et à une mémoire réduites chez les humains et les modèles animaux, ainsi qu'à une incidence plus élevée de maladies neurodégénératives. Cependant, les scientifiques ne savent toujours pas si ces effets sont dus à ces aliments ou à la prise de poids et à la résistance à l'insuline qui se développent avec la consommation à long terme de ces régimes.
Échelles de temps
Cela nous amène à un aspect critique de l'effet de l'alimentation sur le cerveau :le temps. Certains aliments peuvent avoir une influence aiguë sur la fonction cérébrale et le comportement, par exemple pendant des heures ou des jours, tandis que d'autres peuvent prendre des semaines, des mois, voire des années pour avoir un effet.
Par exemple, manger une tranche de gâteau transforme rapidement le métabolisme cétogène brûlant les graisses d'un individu atteint d'épilepsie résistante aux médicaments en un métabolisme brûlant les glucides, augmentant ainsi le risque de convulsions. D'un autre côté, il faut des semaines de consommation de sucre pour que le goût et les voies de récompense du cerveau changent, et des mois de carence en vitamine C pour développer le scorbut. Enfin, lorsqu'il s'agit de maladies comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson, le risque est influencé par des années d'exposition alimentaire en combinaison avec d'autres facteurs génétiques ou liés au mode de vie, comme le tabagisme.
Au final, la relation entre la nourriture et le cerveau est un peu comme la délicate Boucle d'or :nous n'avons besoin ni de trop peu, ni de trop, mais juste assez de chaque nutriment.
Écrit par Monica Dus, professeure agrégée de biologie moléculaire, cellulaire et du développement, Université du Michigan.
Cet article a été publié pour la première fois dans The Conversation. 
