Ergänzendes Cholin und Gehirnentwicklung beim Menschen

Die Entwicklung des Gehirns während kritischer Phasen der Embryogenese ist anfällig für Änderungen in der Ernährung, insbesondere Änderungen in der Cholinaufnahme. Babys, die von Müttern geboren werden, die mehr Cholin essen, sind bei Gedächtnistests klüger. Diese Wirkungen von Cholin aus der Nahrung wurden in den letzten acht Jahren in einer Reihe von Studien, die vom NIH finanziert wurden, wiederholt in Nagetiermodellen nachgewiesen. Insbesondere erleichtert die pränatale Cholin-Supplementierung bei Ratten die kognitive Funktion und das visuell-räumliche Gedächtnis, während ein Cholinmangel die geteilte Aufmerksamkeit beeinträchtigt und den altersbedingten Rückgang der zeitlichen Verarbeitung beschleunigt. Es gibt zwei sensible Perioden in der Gehirnentwicklung von Ratten, während denen die Behandlung mit Cholin eine lebenslange Verbesserung des räumlichen Gedächtnisses bewirkt. Das erste tritt während der embryonalen Tage 12–17 auf (Ratten gebären am Tag 21) und das zweite während der postnatalen Tage 16–30. Eine Cholin-Ergänzung während dieser kritischen Phasen führt zu einer erheblichen Verbesserung der Gedächtnisleistung in allen Phasen des Trainings in einem 12-Arm-Radiallabyrinth. Diese Gedächtnisveränderungen sind mit Abnahmen der Schwelle für die Induktion einer Langzeitpotenzierung und mit biochemischen Veränderungen korreliert. Die Supplementierung mit Cholin bei trächtigen Ratten verringert die Aktivität der Cholinacetyltransferase und erhöht die Aktivität der Phospholipase D (PLD) im Hippocampus der Nachkommen. Außerdem erhöht es die Größe des Zellkörpers von cholinergen Neuronen. Im Gegensatz dazu erhöht ein Cholinmangel die Aktivität des cholinergen Systems, beeinflusst jedoch nicht das Grundniveau der PLD-Aktivität im Hippocampus. Diese lang anhaltenden funktionellen, anatomischen und biochemischen Veränderungen können mit den Veränderungen in der Neurogenese und Differenzierung im fötalen Hippocampus und Septum zusammenhängen, Bereiche des Gehirns, die für normales räumliches Lernen und Gedächtnis wichtig sind.

Es ist nicht bekannt, ob diese Ergebnisse bei Nagetieren wahrscheinlich auf den Menschen zutreffen, da das Gehirn von Mensch und Ratte unterschiedlich schnell reift. Darüber hinaus ist das Rattenhirn bei der Geburt vergleichsweise reifer als das menschliche Gehirn, aber beim Menschen kann die Entwicklung des Hippocampus etwa in der 20. Schwangerschaftswoche beginnen und Monate nach der Geburt andauern. Alles, was wir über die Gehirnentwicklung wissen, sagt uns jedoch, dass die Prozesse, die bei Nagetieren beobachtet werden, die gleichen sind wie diejenigen, die im sich entwickelnden menschlichen Gehirn ablaufen. Aus diesem Grund ist es sehr wahrscheinlich, dass die robusten Wirkungen, die wir für Cholin im Gehirn von Nagetieren beobachten, auch beim Menschen von Bedeutung sind. Die Forschung ist die erste große Studie am Menschen, um festzustellen, ob die Ernährung der Mutter und die Ernährung während des ersten Lebensjahres des Babys die Gehirnfunktion beeinflussen.