Il glucosio è un tipo di zucchero da cui il cervello dipende per il carburante. Gli studi dimostrano che i cali nella disponibilità di glucosio possono avere un impatto negativo sull'attenzione, sulla memoria e sull'apprendimento e che la somministrazione di glucosio può migliorare questi aspetti della funzione cognitiva. Il cervello consuma anche più glucosio durante compiti mentali impegnativi. Pertanto, può essere particolarmente importante mantenere i livelli di glucosio nel sangue a un livello ottimale per una buona funzione cognitiva. Consumare pasti regolari può aiutare a raggiungere questo obiettivo.
Il glucosio come combustibile
Il glucosio è un tipo di zucchero che proviene prevalentemente da cibi amidacei (pane, riso, pasta e patate), ma anche da frutta, succhi, miele, marmellate e zucchero da tavola. Il corpo può scomporre i carboidrati digeribili in questi alimenti in glucosio, che viene trasportato nel flusso sanguigno al cervello e ad altri organi per produrre energia. Il corpo regola strettamente i livelli di glucosio nel sangue; questo è noto come omeostasi del glucosio. Un processo chiamato gluconeogenesi consente al corpo di produrre il proprio glucosio dai mattoni di proteine e grassi. Il glucosio può essere immagazzinato sotto forma di glicogeno nel fegato e in misura leggermente minore nel muscolo. Il glicogeno forma una riserva di energia che può essere rapidamente mobilitata per soddisfare un bisogno improvviso di glucosio (esercizio fisico), ma anche quando l'assunzione di glucosio dal cibo è insufficiente (durante il digiuno, ad esempio), l'organismo può assumere glucosio abbattendo le sue riserve di glicogeno . Il glicogeno epatico si esaurisce quasi da 12 a 18 ore dopo aver mangiato, ad esempio il digiuno notturno, dopodiché il corpo fa più affidamento sull'energia per abbattere i grassi.
Il fabbisogno energetico del cervello
Il cervello umano è costituito da una fitta rete di neuroni, o cellule nervose, che sono costantemente attivi, anche durante il sonno. Per ottenere l'energia necessaria per sostenere questa attività, il cervello dipende da un apporto continuo di glucosio dal flusso sanguigno. Una dieta sana dovrebbe fornire il 45-60% dell'energia totale dai carboidrati. Un adulto normopeso richiede 200 g di glucosio al giorno, due terzi dei quali (circa 130 g) sono specificamente necessari al cervello per coprire il proprio fabbisogno di glucosio.
Il cervello compete con il resto del corpo per il glucosio quando i livelli scendono molto bassi, come durante la fame. Controllando strettamente la sua quota di glucosio in queste condizioni, il cervello può mantenere il suo alto livello di attività. Lo fa attraverso due meccanismi principali:primo, prelevando il glucosio direttamente dal sangue quando le sue cellule hanno poca energia; e in secondo luogo, limitando la quantità di glucosio disponibile per il resto del corpo in modo che ce ne sia più disponibile per il cervello. Questi meccanismi sono essenziali per la sopravvivenza. A differenza dei muscoli (compreso il cuore) e del fegato, il cervello non può utilizzare gli acidi grassi direttamente come carburante.
Glucosio e performance mentale
Nonostante questa sofisticata regolazione, in alcune aree cerebrali si verificano cali a breve termine nella disponibilità di glucosio. Questi possono compromettere varie funzioni cognitive come l'attenzione, la memoria e l'apprendimento.
Gli studi sul glucosio hanno dimostrato come la somministrazione di questo zucchero possa migliorare il funzionamento cognitivo, in particolare la memoria a breve termine e l'attenzione. La maggior parte di questi studi fornisce ai partecipanti una determinata quantità di glucosio come bevanda. Uno studio di Sünram-Lea e colleghi ha scoperto che una bevanda a base di glucosio ha migliorato significativamente la memoria verbale a lungo termine e la memoria spaziale a lungo termine nei giovani adulti. L'effetto era simile se la bevanda veniva consumata dopo un digiuno notturno, un digiuno di due ore dopo la colazione o un digiuno di due ore dopo il pranzo. Allo stesso modo, Riby e colleghi hanno scoperto che la memoria potenziata dal glucosio.
I compiti mentali più impegnativi sembrano rispondere meglio al glucosio rispetto ai compiti più semplici. Ciò può essere dovuto al fatto che l'assorbimento di glucosio da parte del cervello aumenta in condizioni di lieve stress, che include compiti mentali impegnativi.
Dato che il cervello è sensibile alle cadute a breve termine dei livelli di glucosio nel sangue e sembra rispondere positivamente all'aumento di questi livelli, può essere utile mantenere livelli di zucchero nel sangue adeguati per mantenere la funzione cognitiva. Mangiare pasti regolari può aiutare a raggiungere questo obiettivo. In particolare, studi su bambini e adolescenti hanno dimostrato che fare colazione può aiutare a migliorare le prestazioni mentali aumentando la capacità di svolgere compiti legati alla memoria e all'attenzione.
Conclusione
Il cervello è un organo altamente attivo che si basa sul glucosio come carburante. Il glucosio proviene direttamente da cibi e bevande contenenti carboidrati oppure è prodotto dall'organismo da fonti non di carboidrati. Mantenere i livelli di zucchero nel sangue a un livello ottimale sembra essere utile per mantenere una buona funzione cognitiva, in particolare per compiti più impegnativi dal punto di vista mentale. Consumare pasti regolari può essere un modo utile per raggiungere questo obiettivo.
