Ciò che mangiamo è importante e avere la giusta quantità di nutrienti essenziali è la chiave per la nostra salute generale.
Durante i lunghi viaggi in mare del XV e XVI secolo, un periodo noto come l'Età della Scoperta, i marinai hanno avuto visioni di cibi sublimi e campi verdeggianti. La scoperta che queste non erano altro che allucinazioni dopo mesi in mare è stata straziante. Mentre alcuni marinai piangevano di desiderio, altri si gettavano in mare.
Si sospettava che la cura per questi miraggi strazianti sarebbe stata una miscela di sostanze chimiche complesse. Tuttavia, si è scoperto che l'antidoto era abbastanza semplice:il succo di limone. Questi marinai soffrivano di scorbuto, una malattia causata dalla carenza di vitamina C, la vitamina C è un micronutriente essenziale che le persone acquisiscono mangiando frutta e verdura.
La vitamina C è importante per la produzione e il rilascio di neurotrasmettitori, i messaggeri chimici utilizzati dal cervello. Senza di essa, le cellule cerebrali non comunicano efficacemente tra loro, il che può portare ad allucinazioni.
Come illustra questo famoso esempio dei primi esploratori, esiste una stretta connessione tra il cibo e il cervello, che scienziati come me stanno lavorando per svelare. In qualità di scienziato che studia le neuroscienze della nutrizione all'Università del Michigan, sono principalmente interessato a come i componenti degli alimenti e i loro prodotti di degradazione possono modificare le istruzioni genetiche che controllano la nostra fisiologia.
Oltre a ciò, un altro obiettivo della mia ricerca è capire come il cibo può influenzare i nostri pensieri, stati d'animo e comportamenti. Anche se non possiamo ancora prevenire o curare le malattie del cervello con la dieta, scienziati come me stanno imparando molto sul ruolo che l'alimentazione gioca nei processi cerebrali quotidiani che ci rendono ciò che siamo.
Forse non sorprende che un delicato equilibrio di nutrienti sia fondamentale per la salute del cervello:carenze o eccessi di vitamine, zuccheri, grassi e aminoacidi possono influenzare il cervello e il comportamento in modi benefici o dannosi.
Seguire una dieta completa che includa un apporto equilibrato di tutte le vitamine e i minerali essenziali è importante per la salute del cervello.
Vitamine e carenze minerali
Come con la vitamina C, anche i deficit di altre vitamine e minerali possono portare a malattie nutrizionali che hanno un impatto negativo sul cervello negli esseri umani. Ad esempio, bassi livelli dietetici di vitamina B3/niacina, che si trovano tipicamente nella carne e nel pesce, causano la pellagra, una malattia in cui le persone sviluppano la demenza.
La niacina è essenziale affinché il corpo trasformi il cibo in energia e mattoni, protegga il progetto genetico dai danni ambientali e controlli la quantità di determinati prodotti genici. In assenza di questi processi critici, le cellule cerebrali, note anche come neuroni, non funzionano correttamente e muoiono prematuramente. Questo può portare alla demenza.
Nei modelli animali, la diminuzione o il blocco della produzione di niacina nel cervello promuove il danno neuronale e la morte cellulare. D'altra parte, è stato dimostrato che l'aumento dei livelli di niacina attenua gli effetti di malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, l'Huntington e il Parkinson. Sebbene i risultati siano ancora inconcludenti, studi osservazionali sull'uomo indicano che livelli sufficienti di niacina possono proteggere da queste malattie.
È interessante notare che la carenza di niacina causata dal consumo eccessivo di alcol può portare a effetti simili a quelli riscontrati con la pellagra.
Un altro esempio di come una carenza di nutrienti influisca sulla funzione cerebrale può essere trovato nell'elemento iodio, che, come la niacina, deve essere acquisito dalla propria dieta. È presente naturalmente nei frutti di mare e nelle alghe e può essere ottenuto anche attraverso il sale iodato. Lo iodio è un elemento essenziale per gli ormoni tiroidei:molecole di segnalazione che sono importanti per molti aspetti della biologia umana, tra cui lo sviluppo, il metabolismo, l'appetito e il sonno. Bassi livelli di iodio impediscono la produzione di quantità adeguate di ormoni tiroidei, compromettendo questi processi fisiologici essenziali.
Lo iodio è particolarmente importante per lo sviluppo del cervello umano. In effetti, prima che il sale da cucina fosse integrato con questo minerale negli anni '20, la carenza di iodio era una delle principali cause di disabilità cognitiva in tutto il mondo. Si pensa che l'introduzione del sale iodato abbia contribuito al graduale aumento dei punteggi del QI nel secolo scorso.
Una dieta chetogenica può aiutare le persone che soffrono di epilessia farmacoresistente.
Dieta chetogenica per l'epilessia
Non tutte le carenze alimentari sono dannose per il cervello. In effetti, la ricerca mostra che le persone con epilessia resistente ai farmaci - una condizione in cui le cellule cerebrali si attivano in modo incontrollabile - possono ridurre il numero di convulsioni adottando un regime a bassissimo contenuto di carboidrati, noto come dieta chetogenica, in cui dall'80% al 90% di le calorie si ottengono dai grassi.
I carboidrati sono la fonte di energia preferita per il corpo. Quando non sono disponibili, a causa del digiuno o di una dieta chetogenica, le cellule ottengono carburante scomponendo i grassi in composti chiamati chetoni. L'utilizzo dei chetoni per produrre energia porta a profondi cambiamenti nel metabolismo e nella fisiologia, compresi i livelli di ormoni circolanti nel corpo, la quantità di neurotrasmettitori prodotti dal cervello e i tipi di batteri che vivono nell'intestino.
I ricercatori pensano che questi cambiamenti dipendenti dalla dieta, in particolare la maggiore produzione di sostanze chimiche cerebrali che possono calmare i neuroni e diminuire i livelli di molecole infiammatorie, possano svolgere un ruolo nella capacità della dieta chetogenica di ridurre il numero di convulsioni. Questi cambiamenti possono anche spiegare i benefici di uno stato chetogenico – attraverso la dieta o il digiuno – sulla funzione cognitiva e sull'umore.
Alcuni cibi possono influenzare negativamente la tua memoria e il tuo umore.
Zucchero, grassi saturi e alimenti ultra-lavorati
Livelli eccessivi di alcuni nutrienti possono anche avere effetti dannosi sul cervello. Negli esseri umani e nei modelli animali, un consumo elevato di zuccheri raffinati e grassi saturi - una combinazione che si trova comunemente negli alimenti ultra-elaborati - promuove il mangiare desensibilizzando il cervello ai segnali ormonali noti per regolare i sentimenti di sazietà e soddisfazione.
È interessante notare che una dieta ricca di questi alimenti desensibilizza anche il sistema del gusto, facendo sì che gli animali e gli esseri umani percepiscano il cibo come meno dolce. Queste alterazioni sensoriali possono influenzare la scelta del cibo così come la ricompensa che otteniamo dal cibo. La ricerca mostra, ad esempio, che le risposte delle persone al gelato nelle aree del cervello importanti per il gusto e la ricompensa sono offuscate quando lo mangiano ogni giorno per due settimane. Alcuni scienziati ritengono che questa diminuzione dei segnali di ricompensa del cibo possa aumentare il desiderio di cibi ancora più grassi e zuccherati, in modo simile al modo in cui i fumatori bramano le sigarette.
Le diete ricche di grassi e di alimenti trasformati sono anche associate a una minore funzione cognitiva e memoria negli esseri umani e nei modelli animali, nonché a una maggiore incidenza di malattie neurodegenerative. Tuttavia, gli scienziati non sanno ancora se questi effetti siano dovuti a questi alimenti o all'aumento di peso e all'insulino-resistenza che si sviluppano con il consumo a lungo termine di queste diete.
Scale temporali
Questo ci porta a un aspetto critico dell'effetto della dieta sul cervello:il tempo. Alcuni alimenti possono influenzare in modo acuto le funzioni e il comportamento del cervello, ad esempio nel corso di ore o giorni, mentre altri impiegano settimane, mesi o addirittura anni per avere un effetto.
Ad esempio, mangiare una fetta di torta sposta rapidamente il metabolismo chetogenico e brucia grassi di un individuo con epilessia resistente ai farmaci in un metabolismo brucia carboidrati, aumentando il rischio di convulsioni. D'altra parte, ci vogliono settimane di consumo di zucchero perché il gusto e i percorsi di ricompensa del cervello cambino, e mesi di carenza di vitamina C per sviluppare lo scorbuto. Infine, quando si tratta di malattie come l'Alzheimer e il Parkinson, il rischio è influenzato da anni di esposizioni alimentari in combinazione con altri fattori genetici o legati allo stile di vita come il fumo.
Alla fine, il rapporto tra cibo e cervello è un po' come i delicati Riccioli d'oro:abbiamo bisogno non troppo poco, non troppo, ma appena sufficiente di ogni nutriente.
Scritto da Monica Dus, Professore Associato di Biologia Molecolare, Cellulare e dello Sviluppo, Università del Michigan.
Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta su The Conversation. 
