Η προσοχή, η μνήμη, η σκέψη, η μάθηση και η αντίληψη είναι ένα σύνθετο σύνολο ανώτερων νοητικών λειτουργιών που παρέχονται από τον εγκέφαλο και ονομάζονται γνωσιακές/γνωστικές λειτουργίες. Η γνωσιακή ανάπτυξη στα παιδιά προσχολικής ηλικίας είναι σημαντική για τη μετέπειτα σχολική πρόοδο. Υπάρχουν διάφορα τεστ ευφυΐας για την εκτίμηση της γνωσιακής λειτουργίας στα παιδιά (πχ. WISC-V Test ) τα οποία διαφοροποιούνται ανάλογα στο τι εξετάζουν σε ποια ηλικία και ποιος είναι ο εξεταστής (κηδεμόνας, δάσκαλος, ειδικός). Η γνωσιακή ανάπτυξη επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της διατροφής. Ο εγκέφαλος αναπτύσσεται ταχύτερα κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής από ό,τι το υπόλοιπο σώμα, καθιστώντας τον πιο ευαίσθητο σε διατροφικές ελλείψεις. Επιστημονικά δεδομένα δείχνουν ακόμα ότι υπάρχουν συγκεκριμένα τρόφιμα και ομάδες τροφίμων που επηρεάζουν ευεργετικά ή επιβαρυντικά στις γνωσιακές δεξιότητες των παιδιών.
Διατροφή και γνωσιακή ανάπτυξη
Οι πρώτες 1000 ημέρες της ζωής αντιπροσωπεύουν την πιο κρίσιμη περίοδο της ανάπτυξης του νευρικού συστήματος. Ωστόσο το κεντρικό και το περιφερικό νευρικό σύστημα συνεχίζουν να αναπτύσσονται και να αλλάζουν κατά τη διάρκεια της ζωής. Όλο αυτό το διάστημα, η ανάπτυξη και η λειτουργία εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες, μεταξύ των οποίων είναι και η διατροφή. Η γνωστική ανάπτυξη στα παιδιά σχετίζεται με παράγοντες που είναι δύσκολο να τροποποιηθούν όπως το γενετικό υλικό τους και το κοινωνικοοικονομικό επίπεδο της οικογένειας που βρίσκονται. Αλλά φαίνεται πως η διατροφή των παιδιών είναι ένας παράγοντας που επηρεάζει και έχει επίδραση στην ανάπτυξη και λειτουργία των παιδιών και έχει περιθώρια αλλαγών.
Θρεπτικά συστατικά και σωστή ανάπτυξη του εγκεφάλου
Κατά την ανάπτυξή του ο ανθρώπινος εγκέφαλος χρειάζεται όλα τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά, πρωτεΐνες, λίπη, υδατάνθρακες, βιταμίνες, μέταλλα και νερό, για να σχηματίσει και να διατηρήσει τη δομή του. Ωστόσο ορισμένα μικροθρεπτικά συστατικά όπως ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος, το ιώδιο, το φυλλικό οξύ, η Β12 και τα ωμέγα-3 πολυακόρεστα λιπαρά οξέα έχουν αναγνωριστεί ως ιδιαίτερα σημαντικά για τη γνωστική ανάπτυξη. Κατά τα δύο πρώτα χρόνια της ζωής, τα παιδιά υφίστανται ταχεία ανάπτυξη, γεγονός που αυξάνει την ανάγκη τους για σίδηρο και τα θέτει σε μεγαλύτερο κίνδυνο για σιδηροπενική αναιμία. Η ανεπάρκεια σιδήρου μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη συνολική πνευματική και γνωστική ανάπτυξη, ειδικά στην πρώιμη παιδική ηλικία. Ο ψευδάργυρος είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο που υπάρχει στον εγκέφαλο και συμβάλλει στη δομή και τη λειτουργία του. Η ανεπάρκεια ψευδαργύρου στη βρεφική ηλικία σχετίζεται με επιβλαβείς επιπτώσεις στην προσοχή και τη βραχυπρόθεσμη μνήμη.
Το ιώδιο είναι ένα απαραίτητο μέταλλο για τη σύνθεση της θυρεοειδικής ορμόνης και είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη του εγκεφάλου. Η έλλειψη ιωδίου μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη γνωστική λειτουργία και είναι η κύρια αιτία διανοητικής αναπηρίας παγκοσμίως. Το φυλλικό οξύ είναι μια υδατοδιαλυτή βιταμίνη που απαιτείται για τη σύνθεση DNA και RNA και το σχηματισμό του νευρικού συστήματος. Η έλλειψη φυλλικού οξέος της μητέρας στην αρχή της εγκυμοσύνης σχετίζεται με αυξημένη συχνότητα συγγενών δυσπλασιών, συμπεριλαμβανομένης της δισχιδούς ράχης και της ανεγκεφαλίας. Η βιταμίνη Β12 σχετίζεται με πολυάριθμες καταλυτικές αντιδράσεις που απαιτούνται για τη σύνθεση και τη λειτουργία των νευροδιαβιβαστών. Μελέτες έχουν συνδέσει την ανεπάρκεια βιταμίνης Β12 με την ατροφία του εγκεφάλου και τις νευρολογικές παθήσεις. Τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη του εγκεφάλου. Η ανεπαρκής πρόσληψη ωμέγα-3 σχετίζεται με μειωμένη νευροανάπτυξη και μνήμη.
Τροφές που επηρεάζουν τη γνωσιακή ανάπτυξη
→→ Εκτός από μεμονωμένα θρεπτικά συστατικά φαίνεται ότι η κατανάλωση ορισμένων τροφίμων ή και ομάδων τροφίμων μπορεί να επηρεάσει ευεργετικά αλλά και επιβαρυντικά τις γνωσιακές δεξιότητες και την σχολική απόδοση των παιδιών.
Ψάρι
Τα ψάρια και τα θαλασσινά περιέχουν πλήθος απαραίτητων θρεπτικών συστατικών για τη νευροανάπτυξη του εμβρύου και του παιδιού κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου όπως, ιώδιο, βιταμίνη Β12, σίδηρο, βιταμίνη D, ψευδάργυρο, μαγνήσιο, σελήνιο, πρωτεΐνες υψηλής βιολογικής αξίας και πολυακόρεστα ω-6 και ω-3 λιπαρά οξέα. Ιδιαίτερα το εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ DHA (ω3) λιπαρό οξύ, ενσωματώνενται σε υψηλά επίπεδα στον εγκέφαλο γεγονός που μπορεί να προκαλέσει αυξημένες ανάγκες για αυτό το λιπαρό οξύ στην παιδική ηλικία. Το ποσοστό ενσωμάτωσης έχει αποδειχθεί ότι εξαρτάται από τη διατροφή και πιστεύεται ότι παίζει ρόλο στη γνωστική ανάπτυξη του παιδιού.
Σύμφωνα με ανασκόπηση ερευνητικών δεδομένων αναφορικά με τα αποτελέσματα της κατανάλωσης ψαριού στη γνωστική ανάπτυξη παιδιών εως 18 χρονών. Οι βαθμολογίες που προέκυψαν από τεστ νοημοσύνης ήταν σημαντικά υψηλότερες για κατανάλωση ψαριού τουλάχιστον 1 φορά την εβδομάδα όταν αυτή συγκρίνονταν με χαμηλότερη ή και καθόλου κατανάλωση ψαριού. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα δεδομένα της πρόσφατης μελέτης KiGGS (Lehner et al., 2019), μια προοπτική μελέτη κοόρτης που πραγματοποιήθηκε στη Γερμανία και συμμετείχαν συνολικά 17.641 παιδιά ηλικίας 6 έως 17 ετών. Βρέθηκε μια στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ της πρόσληψης περίπου 8 g ψαριού την ημέρα και της αύξησης της βαθμολογίας των μαθημάτων ‘’γλώσσα’’ και μαθηματικά σε σύγκριση με την καθόλου ή πολύ περιορισμένη κατανάλωση ψαριών. Ωστόσο σε πολύ μεγαλύτερη κατανάλωση ψαριών (> 365 γρ την εβδομάδα) η θετική επίδραση φάνηκε να εξαλείφεται. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι ο υδράργυρος ή άλλοι ρύποι σε κάποια είδη ψαριών θα μπορούσαν να είναι επιζήμιοι για τη γνωστική λειτουργία σε πολύ υψηλά επίπεδα κατανάλωσης.
Νερό
Τα παιδιά διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο αφυδάτωσης συγκριτικά με τους ενήλικες, λόγω της υψηλότερης αναλογίας επιφάνειας σώματος προς μάζα σώματος, επιπλέον εξαρτώνται από τους ενήλικες για την παροχή νερού και υγρών για κατανάλωση οι οποίοι μπορεί να μην είναι επαρκώς ενημερωμένοι αναφορικά με τα πιθανά σημάδια αφυδάτωσης στα παιδιά. Σύμφωνα με μία μελέτη παρατήρησης (Bar-David et al, 2006) η οποία πραγματοποιήθηκε σε παιδιά που ζούσαν στο Νότιο Ισραήλ χωρίστηκαν σε δύο ομάδες με βάση την κατάσταση ενυδάτωσης τους στην αρχή της σχολικής ημέρας και δοκιμάστηκαν με βάση τις γνωστικές τους ικανότητες στην αρχή και στο τέλος της σχολικής ημέρας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στο τέλος της σχολικής ημέρας η βραχυπρόθεσμη μνήμη ήταν σημαντικά χαμηλότερη στα αφυδατωμένα παιδιά.
Σε μια άλλη μελέτη στην οποία συμμετείχαν 23 παιδιά σχολικής ηλικίας, δόθηκε σε 11 από τα παιδιά ένα μπουκάλι των 500 mL ενώ στα υπόλοιπα δε δόθηκε καθόλου νερό. 45 λεπτά μετά τη χορήγηση του νερού λειτουργίες γνωσιακών δεξιοτήτων ήταν καλύτερες στα παιδιά που είχαν λάβει το νερό, επιπλέον η ομάδα που έπινε νερό βαθμολόγησε τον εαυτό της πιο χαρούμενο (Edmonds και Burford, 2009). Τέλος από την Μελέτη των Khan και συνεργατών, 2015, με σκοπό να εξετάσει την επίδραση της γυμναστικής στη γνωσιακή λειτουργία στα παιδιά 8- 9 ετών, φάνηκε πως τα παιδιά που κατανάλωναν περισσότερο νερό ημερησίως έδειξαν μεγαλύτερη ικανότητα αντίστασης σε περισπασμούς και διατήρηση της προσοχής τους.
Επίδραση υγιεινών και λιγότερο υγιεινών τροφίμων στη σχολική απόδοση των παιδιών
Τα ζωικά προϊόντα όπως το κρέας και τα γαλακτοκομικά, περιέχουν πρωτεΐνη υψηλής βιολογικής αξίας, και είναι σημαντικό συστατικό της διατροφής για την βέλτιστη γνωστική λειτουργία των παιδιών και εφήβων (Αn et al., 2019). Οι ακριβείς διατροφικοί μηχανισμοί που επηρεάζουν τη λειτουργία του εγκεφάλου παραμένουν ασαφείς, ωστόσο φαίνεται πως οι τροφές πλούσιες σε επεξεργασμένους υδατάνθρακες όπως αναψυκτικά και γλυκά σχετίζονται με μειωμένη γνωστική απόδοση. Σε μια συγχρονική μελέτη με σκοπό να προσδιοριστεί εάν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της διατροφής και των σχολικών επιδόσεων των παιδιών, στην οποία συμμετείχαν 315 παιδιά ηλικίας 9-11 ετών από 26 σχολεία στην Αυστραλία (Pearce et al., 2018). Οι σχολικές επιδόσεις μετρήθηκαν σε 4 τομείς (ανάγνωση, γραφή, αριθμητική και γλώσσα—υποτομείς: ορθογραφία, γραμματική και σημεία στίξης).
Από τα αποτελέσματα της έρευνας προέκυψε ότι τα παιδιά που κατά τη διάρκεια της εβδομάδας κατανάλωναν σπανιότερα υγιεινά τρόφιμα (φρούτα, λαχανικά, γάλα, τυρί, ψωμί, δημητριακά ολικής, κρέας, ψάρια) και συχνότερα ανθυγιεινά (παγωτά, fast food αναφυκτικά, πατατάκια) είχαν σημαντικά χαμηλότερες βαθμολογίες. Ομοίως σε έρευνα παρόμοιου σκοπού μεγαλύτερη πρόσληψη λιγότερο υγιεινών ομάδων τροφίμων (γλυκά σνακ, αλμυρά σνακ, ποτά με ζάχαρη) συσχετίστηκε με χαμηλότερα σκορ στα μαθηματικά και στο μάθημα γλώσσα και τέχνες (Sande et al., 2019). Ακόμα η κατανάλωση ζάχαρης, ιδιαίτερα από αναψυκτικά με ζάχαρη, μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη γνωσιακή λειτουργία των παιδιών, ενώ αντίθετα τα φρούτα και τα λαχανικά φαίνεται να την επηρεάζουν θετικά (Cohen et al.2018, Burrows et al. 2017).
Συμπερασματικά
Ο εγκέφαλος αναπτύσσεται ταχύτερα κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής από ό,τι το υπόλοιπο σώμα, κάνοντας την ανάγκη επαρκούς πρόσληψης θρεπτικών συστατικών (σίδηρος, ψευδάργυρος, ιώδιο, φυλλικό οξύ, Β12, ωμέγα-3) απαραίτητη. Εκτός από μεμονωμένα θρεπτικά συστατικά, φαίνεται πως ορισμένα τρόφιμα και ομάδες τροφίμων επηρεάζουν τη γνωσιακή ανάπτυξη και τη σχολική απόδοση των παιδιών και των εφήβων. Τα ψάρια και ιδιαίτερα τα λιπαρά ψάρια φαίνεται πως δουν ευεργετικά, θα πρέπει όμως να προτιμώνται ψάρια τα όποια είναι λιγότερο επιβαρυμένα με βαρέα μέταλλα. Οι ζωικές τροφές όπως το κρέας και τα γαλακτοκομικά φαίνεται πως έχουν θετική επίδραση. Τα γλυκά, τα αναψυκτικά και το junk food είναι επιβαρυντικά τρόφιμα για την γνωσιακή λειτουργία, ενώ τα φρούτα και τα λαχανικά επηρεάζουν θετικά τη γνωσιακή λειτουργία και τη σχολική απόδοση.
Πηγές:
Nyaradi A, Li J, Hickling S, Foster J, Oddy WH. The role of nutrition in children’s neurocognitive development, from pregnancy through childhood. Front Hum Neurosci. 2013 Mar 26;7:97. doi: 10.3389/fnhum.2013.00097. PMID: 23532379; PMCID: PMC3607807.
Roberts M, Tolar-Peterson T, Reynolds A, Wall C, Reeder N, Rico Mendez G. The Effects of Nutritional Interventions on the Cognitive Development of Preschool-Age Children: A Systematic Review. Nutrients. 2022 Jan 26;14(3):532. doi: 10.3390/nu14030532. PMID: 35276891; PMCID: PMC8839299.
Schwarzenberg SJ, Georgieff MK; COMMITTEE ON NUTRITION. Advocacy for Improving Nutrition in the First 1000 Days to Support Childhood Development and Adult Health. Pediatrics. 2018 Feb;141(2):e20173716. doi: 10.1542/peds.2017-3716. Epub 2018 Jan 22. PMID: 29358479.
Hibbeln JR, Spiller P, Brenna JT, Golding J, Holub BJ, Harris WS, Kris-Etherton P, Lands B, Connor SL, Myers G, Strain JJ, Crawford MA, Carlson SE. Relationships between seafood consumption during pregnancy and childhood and neurocognitive development: Two systematic reviews. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2019 Dec;151:14-36. doi: 10.1016/j.plefa.2019.10.002. Epub 2019 Oct 11. PMID: 31739098; PMCID: PMC6924512.
Lehner A, Staub K, Aldakak L, Eppenberger P, Rühli F, Martin RD, Bender N. Fish consumption is associated with school performance in children in a non-linear way: Results from the German cohort study KiGGS. Evol Med Public Health. 2019 Dec 23;2020(1):2-11. doi: 10.1093/emph/eoz038. PMID: 31976073; PMCID: PMC6970346.
Bar-David, J. Urkin, E. Kozminsky, The effect of voluntary dehydration on cognitive functions of elementary school children,Acta Pediatrica, 94 (2005), pp. 1667-1673
Benton, N. Burgess, The effect of the consumption of water on the memory and attention of children, Appetite, 53 (1) (2009), pp. 143-146
Khan NA, Raine LB, Drollette ES, Scudder MR, Cohen NJ, Kramer AF, Hillman CH. The Relationship between Total Water Intake and Cognitive Control among Prepubertal Children. Ann Nutr Metab. 2015;66 Suppl 3:38-41. doi: 10.1159/000381245. Epub 2015 Jun 18. PMID: 26088046.
DiGirolamo AM, Ochaeta L, Flores RMM. Early Childhood Nutrition and Cognitive Functioning in Childhood and Adolescence. Food Nutr Bull. 2020 Jun;41(1_suppl):S31-S40. doi: 10.1177/0379572120907763. PMID: 32522121.
Pearce K, Golley R, Lewis L, Cassidy L, Olds T, Maher C. The Apples of Academic Performance: Associations Between Dietary Patterns and Academic Performance in Australian Children. J Sch Health. 2018 Jun;88(6):444-452. doi: 10.1111/josh.12631. PMID: 29749001.
Bleiweiss-Sande R, Chui K, Wright C, Amin S, Anzman-Frasca S, Sacheck JM. Associations between Food Group Intake, Cognition, and Academic Achievement in Elementary Schoolchildren. Nutrients. 2019 Nov 9;11(11):2722. doi: 10.3390/nu11112722. PMID: 31717571; PMCID: PMC6893423.
Cohen JFW, Rifas-Shiman SL, Young J, Oken E. Associations of Prenatal and Child Sugar Intake With Child Cognition. Am J Prev Med. 2018 Jun;54(6):727-735. doi: 10.1016/j.amepre.2018.02.020. Epub 2018 Apr 16. PMID: 29674185; PMCID: PMC5962431.
Burrows T, Goldman S, Olson RK, Byrne B, Coventry WL. Associations between selected dietary behaviours and academic achievement: A study of Australian school aged children. Appetite. 2017 Sep 1;116:372-380. doi: 10.1016/j.appet.2017.05.008. Epub 2017 May 6. PMID: 28487248.