Prawidłowy odbiór bodźców docierających do organizmu stanowi warunek jego sprawnego funkcjonowania. Jest to możliwe dzięki rozwiniętym procesom poznawczym odpowiedzialnym za odbieranie, analizowanie i wykorzystywanie informacji o otaczającym środowisku. Mózg nie jest biernym odbiorcą wrażeń zmysłowych. Spostrzeżenia, które tworzy oraz plany, które układa, są efektem odniesienia nowych informacji do materiału wydobytego z pamięci, czyli jak umysł odbiera świat, zależy od możliwości korzystania z materiału pamięciowego¹.

Najistotniejszym procesem w adaptacji do zmieniających się sytuacji zewnętrznych jest pamięć operacyjna, która stanowi podstawę złożonych funkcji psychicznych, jakimi są funkcje wykonawcze umożliwiające planowanie, rozwiązywanie złożonych problemów, rozumienie kontekstu informacyjnego, a także adaptację do otoczenia.

Do objawów ostrzegawczych problemów z pamięcią należą: zapominanie oraz trudności w zapamiętywaniu nowego materiału. Za pogorszenie funkcji poznawczych, a w szczególności tzw. funkcji wykonawczych, odpowiedzialny jest proces zanikowy w płatach czołowych. Do typowych objawów należą obniżenie wydolności pamięci operacyjnej i procesu uczenia się, słabsza kontrola hamowania, upośledzenie planowania, monitorowania i zaprzestania aktywności, dezorganizacja zachowania, zaburzenia selektywności uwagi^2,3.

Zaburzenia poznawcze stanowią poważny problem medyczny ze względu na ich niejednoznaczną diagnostykę i różnice osobnicze. Obniżają jakość życia, poczucie bezpieczeństwa i pewność siebie.

DIETA A FUNKCJE POZNAWCZE

Odpowiedni sposób żywienia jest kluczowym czynnikiem wpływającym na utrzymanie prawidłowych funkcji układu nerwowego. Dieta od tysięcy lat odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu zdolności poznawczych i ewolucji mózgu. Substancje odżywcze wywierają wpływ na funkcje poznawcze poprzez regulację neurotransmisji, przekaźnictwa synaptycznego, płynności błon komórkowych i przekazywania sygnałów. Dowiedziono, że dieta oraz aktywność fizyczna wpływają na biosyntezę ATP w mitochondriach i poprzez aktywację neurotropowego czynnika pochodzenia mózgowego (Brain-Derived Neurotropic Factor – BDNF) i insulinopodobnego czynnika wzrostu (insulin-like growth factor-1 – IGF1) oddziałują na plastyczność synaptyczną i funkcje poznawcze. Na plastyczność mózgu korzystnie wpływają: restrykcja kaloryczna, obecność w diecie polifenoli (związków roślinnych o silnej aktywności antyoksydacyjnej), a także wielonienasyconych kwasów omega-3^4,5.

KWASY TŁUSZCZOWE OMEGA-3

Kwasy tłuszczowe omega-3 należą do grupy nienasyconych kwasów tłuszczowych i wykazują swoiste biologicznie działanie. Niestety, organizm ludzki nie posiada zdolności do samodzielnej syntezy niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych, w związku z tym należy dostarczać je wraz z dietą. Do kwasów omega -3 należą: kwas ɑ-linolenowy (ALA), kwas eikozapentaenowy (EPA) oraz kwas dokozaheksaenowy (DHA). W organizmie człowieka kwasy tłuszczowe n-3 wchodzą w skład fosfolipidów błon komórkowych, a ich wzajemna proporcja w tkankach zależna jest w dużym stopniu od podaży w diecie (Tab. 1, Tab. 2).

Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe uwalniane z fosfolipidów stają się prekursorami wewnątrzustrojowej syntezy eikozanoidów. Do tych związków należą prostaglandyny, prostacykliny (PGI), tromboksany (TX) oraz leukotrieny, które wpływają między innymi na regulację czynności układu sercowo-naczyniowego, ciśnienie tętnicze, krzepliwość krwi. W wielu badaniach potwierdzono, że EPA i DHA wykazują działanie hipolipemizujące, zmniejszające stężenie TG w osoczu oraz hamujące ich resyntezę w ścianie jelit i wątrobie⁶.

ROLA DHA W UKŁADZIE NERWOWYM

Tłuszcze i ich pochodne odgrywają kluczową rolę strukturalną i funkcjonalną w mózgu. Mózg zawiera drugą po tkance tłuszczowej najwyższą ilość tłuszczów. Zawartość lipidów we frakcji mielinowej mieści się w zakresie od 78–81%, w istocie białej 49–66%, a w szarej 36–40% suchej masy. W fosfolipidach kory czołowej człowieka wielonienasycone kwasy tłuszczowe stanowią około 29% ogólnej zawartości kwasów tłuszczowych, w tym 14,55% stanowią kwasy omega-3, a 15,58% kwasy omega-6. Kwasem omega-6 występującym w największej ilości w mózgu jest AA^7,8.

Z kolei kwas dokozaheksaenowy (22:6n-3, DHA) jest występującym w największej ilości kwasem omega-3 w mózgu, stanowiąc ok. 97% wszystkich kwasów omega-3.

DHA, tym samym jest niezbędny do prawidłowego rozwoju układu nerwowego oraz funkcjonowania mózgu. DHA promuje różnicowanie neuronalne i wzrost neurytów. Jednym z mediatorów powstałych z DHA jest N-docosaheksaenoiloetanolamina (synaptamid), która promuje neurogenezę, synaptogenezę i wzrost neurytów oraz wykazuje działanie wyciszające w procesach zapalnych układu nerwowego^9,10. Deficyt AA lub DHA powoduje zaburzenia w rozwoju układu nerwowego i wiąże się z powstaniem zaburzeń neurodegeneracyjnych.

DHA powinien być dostarczany w diecie, a jego naturalnym źródłem są tłuste ryby morskie, owoce morza i algi. DHA może być syntetyzowany z ALA, ale stopień konwersji ALA do EPA i DHA jest na niskim poziomie oraz różni się w zależności od płci. Wykazano, że kobiety mają większą zdolność konwersji ALA do DHA niż mężczyźni. U młodych kobiet stopień konwersji podawanego doustnie ALA wynosi 21,1% do EPA i 9,2% do DHA. Z kolei u mężczyzn konwersja ALA do EPA i DHA występuje w zakresie odpowiednio 6,0–7,9% i 0–3,8%. Wyższy stopień konwersji ALA do DHA u kobiet jest prawdopodobnie konsekwencją większego zapotrzebowania na DHA w okresie ciąży i laktacji^11,12.

Tabela 1. Kwas ɑ-linolenowy w wybranych produktach spożywczych⁸

Tabela 2. Zawartość kwasu dokozaheksaenowego w wybranych gatunkach ryb świeżych⁸

KWASY OMEGA-3 A FUNKCJE POZNAWCZE

W wyniku procesu starzenia się społeczeństwa, które jest obserwowane od wielu lat, dochodzi do wzrostu zachorowań na schorzenia otępienne, w tym chorobę Alzheimera, częściej diagnozowane są również zaburzenia funkcji poznawczych. W związku z tym coraz większą uwagę przywiązuje się do stworzenia nowych strategii, mających na celu zapobieganie występowaniu tych schorzeń.

Kwas dokozaheksaenowy (DHA), w obrębie istoty szarej mózgu, stanowi około 30–40%. Stwierdzono, że u osób z demencją następuje spadek zawartości DHA w mózgu i osoczu krwi. Wykazano, że dieta, bogata w kwas dokozaheksaenowy, zwiększa plastyczność synaps oraz znacznie poprawiają się zdolności do zapamiętywania i uczenia się. Prawdopodobnie związane jest to ze zwiększeniem poziomu neurotropowego czynnika pochodzenia mózgowego.

Proces starzenia jest związany ze zmianą całkowitej objętości mózgu. Przeprowadzono badania mające na celu weryfikację istniejącej zależności, między zawartością kwasów EPA i DHA w błonach erytrocytów a zmianami w strukturze mózgu¹³. W badaniu wzięło udział około 11 tys. kobiet w wieku postmenopauzalnym, u których dokonano oceny objętości mózgu. Natomiast 8 lat wcześniej zmierzono w surowicy krwi stężenie kwasów omega-3. Udowodniono, że wyższy poziom kwasów omega-3 jest związany ze zwiększoną objętością mózgu i struktury hipokampu¹⁴, lepszą pamięcią, szybkością przetwarzania i parametrami strukturalnymi mózgu.

Inne badanie, przeprowadzone przez niemieckich naukowców, dostarczyło dowodów na to, że kwasy omega-3 działają korzystnie u osób w podeszłym wieku, na pracę mózgu. W badaniu wzięło udział 65 osób. Połowa grupy przyjmowała przez 26 tygodni regularnie kapsułki z olejem rybnym o zawartości 1320 mg EPA i 880 mg DHA. Wyniki stosowania się do tego zalecenia okazały się bardzo pozytywne. Zaobserwowano znaczący wzrost zawartości EPA i DHA w błonie erytrocytów w porównaniu do grupy kontrolnej. U 26% osób stwierdzono poprawę funkcji wykonawczych i integralności istoty białej. Ponadto odnotowano wzrost objętości istoty szarej i tendencję do poprawy integralności pamięci wśród osób, które w największym stopniu zareagowały na podaną suplementację¹⁵.

Kwas DHA, jest uważany za składnik, który może ograniczyć zmiany w mózgu u osób w podeszłym wieku. Gromadząc się w dużych ilościach w układzie nerwowym uczestniczy w procesie neurogenezy i synaptogenezy. Kwas dokozaheksaenowy, będący podstawowym składnikiem błon komórek nerwowych, wpływa na prawidłowy rozwój oraz funkcjonowanie układu nerwowego. Zalicza się do związków o charakterze neuroprotekcyjnym. Jak już wcześniej wspomniano głównym ich źródłem w diecie są ryby.

Za czynniki przyczyniające się do pogorszenia funkcji kognitywnych, które postępują wraz z wiekiem, uznaje się obniżenie zawartości kwasu dokozaheksaenowego w mózgu, co związane jest ze zmianami w metabolizmie DHA. Dlatego zaleca się stosowanie diety wzbogaconej w kwasy tłuszczowe z rodziny n-3, gdyż może ona poprawić u osób w podeszłym wieku zdolności do uczenia się, a także zapamiętywania. Poprawa funkcji poznawczych jest związana z licznymi zmianami w metabolizmie substancji, mających wpływ na układ nerwowy, w tym neurotropowy czynnik pochodzenia mózgowego – BDNF.

Wyniki licznych badań pozwalają na wyciągnięcie wniosków, iż stosowanie kwasu DHA, wzbogacenie diety w ten składnik wywiera korzystny wpływ na funkcje poznawcze, zdolności uczenia się i zapamiętywania. Zaobserwowano, że suplementacja omega-3 przez jeden miesiąc poprawia funkcje poznawcze i sprawność neuronalną u młodych osób (22–34 lata). Z kolei inne badanie kliniczne wykazało, że podawanie 4 g oleju rybnego dziennie (800 mg DHA i 1600 mg EPA) przez 35 dni znacząco poprawiło uwagę i czas reakcji oraz zmniejszało poziom błędów podczas testu uwagi (w porównaniu z placebo) u dorosłych¹⁶.

W ostatnio opublikowanym badaniu wśród dzieci w wieku 6–12 lat, które spożywały codziennie olej rybi zawierający 260 mg lub 520 mg DHA przez 12 tygodni spowodowało stałą poprawę uwagi i zdolności przetwarzania poznawczego, mierzonych zmianami w aktywności mózgu podczas procesów pracy i pamięci długotrwałej¹⁷.

Według Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego dzienne zapotrzebowanie na DHA i EPA przez osobę dorosłą wynosi 250 mg. Głównym źródłem tych kwasów są tłuste ryby morskie, które często ze względów ekonomicznych, jak i środowiskowych (zanieczyszczenia dioksynami i metylortęcią) nie są spożywane. Dlatego konieczna jest suplementacja diety.