Colina supplementare e sviluppo del cervello negli esseri umani

Lo sviluppo del cervello durante i periodi critici dell'embriogenesi è vulnerabile ai cambiamenti nella dieta, in particolare ai cambiamenti nell'assunzione di colina. I bambini nati da madri che mangiano più colina sono più intelligenti nei test di memoria. Questi effetti della colina nella dieta sono stati ripetutamente dimostrati in modelli di roditori in una serie di studi finanziati dal NIH negli ultimi otto anni. In particolare, l'integrazione prenatale di colina nei ratti facilita la funzione cognitiva e la memoria visuospaziale, mentre la carenza di colina compromette l'attenzione divisa e accelera il declino legato all'età nell'elaborazione temporale. Ci sono due periodi sensibili nello sviluppo del cervello del ratto durante i quali il trattamento con colina produce un miglioramento duraturo della memoria spaziale che dura tutta la vita. Il primo si verifica durante i giorni embrionali 12-17 (i ratti partoriscono il giorno 21) e il secondo, durante i giorni postnatali 16-30. L'integrazione di colina durante questi periodi critici provoca un notevole miglioramento delle prestazioni della memoria in tutte le fasi dell'allenamento su un labirinto radiale a 12 braccia. Questi cambiamenti nella memoria sono correlati con diminuzioni della soglia per l'induzione del potenziamento a lungo termine e con cambiamenti biochimici. L'integrazione di colina nelle ratte gravide riduce l'attività della colina acetiltransferasi e aumenta l'attività della fosfolipasi D (PLD) nell'ippocampo della prole. Inoltre, aumenta le dimensioni del corpo cellulare dei neuroni colinergici. Al contrario, la carenza di colina aumenta l'attività del sistema colinergico, ma non influenza il livello basale dell'attività del PLD nell'ippocampo. Queste alterazioni funzionali, anatomiche e biochimiche di lunga durata possono essere correlate ai cambiamenti nella neurogenesi e nella differenziazione nell'ippocampo fetale e nel setto, aree del cervello importanti per il normale apprendimento spaziale e la memoria.

Non è noto se queste scoperte nei roditori possano essere vere negli esseri umani, poiché i cervelli umani e di ratto maturano a velocità diverse. Inoltre, il cervello del ratto è relativamente più maturo alla nascita rispetto al cervello umano, ma negli esseri umani lo sviluppo dell'ippocampo può iniziare intorno alla 20a settimana di gestazione e continuare per mesi dopo la nascita. Tuttavia, tutto ciò che sappiamo sullo sviluppo del cervello ci dice che i processi osservati nei roditori sono gli stessi che si verificano nel cervello umano in via di sviluppo. Per questo motivo, è estremamente probabile che i robusti effetti che osserviamo per la colina nel cervello dei roditori abbiano importanza nell'essere umano. La ricerca è il primo studio importante sugli esseri umani per determinare se la dieta materna e la dieta durante il primo anno del bambino influenzano la funzione cerebrale.