Sposób żywienia dziecka ma wpływ na jego rozwój poznawczy oraz wyniki w nauce, co ponad wszelką wątpliwość pokazują doniesienia naukowe ostatnich lat. Dzieje się tak, ponieważ procesy związane z uczeniem są nierozerwalnie związane z rozwojem anatomicznym mózgu, na który wpływ mają m.in. składniki pokarmowe diety.
Dr inż. Joanna Neuhoff-Murawska
Co rozwój anatomiczny mózgu, rozwój poznawczy i nauka mają ze sobą wspólnego? Zrozumienie mechanizmów rozwoju anatomicznego mózgu, rozwoju poznawczego i procesów nauki przechodzi w świetle nowych odkryć w dziedzinie neuronauki dynamiczną transformację. Jedną w fenomenalnych cech umysłu człowieka jest jego nieustanne uczenie się, które trwa całe życie, a jednym z jego kluczowych elementów, który zrewolucjonizował nasze myślenie na ten temat, jest zrozumienie, że proces nauki jest nierozerwalnie związany z rozwojem anatomicznym mózgu. Proces uczenia się w świetle nowych doniesień naukowych polega na tym, że poszczególne doświadczenia i informacje są „zapamiętywane” przez konkretne komórki nerwowe (neurony), a nawet sieci neuronów. W miarę nabywania nowych umiejętności i doświadczeń w mózgu tworzą się nowe neurony, wypustki neuronów (dendryty) oraz połączenia pomiędzy nimi nazywane synapsami. Przepływ informacji pomiędzy komórkami nerwowymi umożliwiają neuroprzekaźniki (neurotransmitery), wśród których w proces nauki szczególnie zaangażowana jest dopamina.
Proces rozbudowy anatomicznych struktur mózgu związany z uczeniem się można porównać do rozbudowy sieci energetycznej, w której neurony symbolizują kable elektryczne, a synapsy są połączeniami pomiędzy nimi. Z czasem wokół neuronów pojawiają się otoczki mielinowe, których rola jest podobna do izolacji przewodów elektrycznych, jednak otoczki mielinowe oprócz ochrony komórek nerwowych przyśpieszają znacznie przepływ informacji wzdłuż neuronów. Te opisane, dynamiczne przebudowania struktur mózgu nazywamy neuroplastycznością. Im więcej rozgałęzień i połączeń synaptycznych, tym przekaz impulsu jest sprawniejszy i szybszy, a proces uczenia się jest efektywniejszy. Pod wpływem nauki i doświadczeń mózg nie tylko „przeprogramowuje” istniejące połączenia, ale także tworzy zupełnie nowe trasy informacyjne. Neuroplastyczność mózgu człowieka nie tylko umożliwia adaptację i przetrwanie w dynamicznie zmieniającym się środowisku, lecz także wpływa na zdolność do nauki i pamiętania. Aby dziecko nauczyło się liczyć, czytać, pisać itp. konieczny jest jego prawidłowy rozwój poznawczy.
Podstawowe elementy rozwoju poznawczego, będącego podstawą inteligencji, obejmują takie aspekty jak pamięć, umiejętność kreowania i manipulowania wyobrażeniami w umyśle, zdolność koncentracji oraz tempo myślenia. Pamięć angażuje się w skuteczne zapisywanie, przechowywanie i odzyskiwanie informacji. Z kolei umiejętność korzystania z wyobrażeń umysłowych pozwala na wizualizację i modyfikację obiektów czy pojęć, nawet gdy nie są one obecne w rzeczywistości. Zdolność do skupienia i zarządzania uwagą stanowi istotny element procesu uczenia się. Tempo przetwarzania informacji jest łącznikiem wszystkich tych funkcji i przekłada się na rozwój inteligencji. Możemy śmiało powiedzieć, że wszystkie trzy procesy: rozwój anatomiczny mózgu, jego rozwój poznawczy oraz uczenie się są ze sobą ściśle powiązane i nie można ich rozdzielić.
Naukowe doniesienia z ostatnich lat wskazują, że sposób żywienia dziecka i nastolatka, oprócz innych kluczowych czynników, jak np. genetyczne, socjologiczne, jest jednym z czynników wpływających na ich rozwój poznawczy oraz wyniki w nauce. Wiele badań skupia się na zrozumieniu, jak poszczególne grupy produktów spożywczych mogą wpływać na rozwój dzieci. Choć analiza tego typu dostarcza cennych informacji, warto zauważyć, że jest to podejście nieco sztuczne. Wiele substancji odżywczych obecnych jest w więcej niż jednym produkcie lub grupie produktów. Ponadto różne składniki diety oddziałują na siebie nawzajem, tworząc efekty synergiczne lub antagonistyczne. Rzeczywisty wpływ na zdrowie i rozwój może wynikać nie tyle z działania pojedynczych elementów diety, ile z ich kompozycji jako całości, jak również częstotliwości spożycia posiłków. Mimo to zrozumienie wpływu poszczególnych grup produktów spożywczych na rozwój dzieci może stanowić ważny krok w kierunku zrozumienia tych złożonych interakcji i pomóc w formułowaniu bardziej precyzyjnych zaleceń dietetycznych.
Liczba i częstotliwość posiłków
Jednym z fundamentalnych czynników mających wpływ na rozwój poznawczy i wyniki w nauce dzieci i młodzieży pozostaje liczba i częstotliwość spożywanych przez nie posiłków. Wyniki analizy tego czynnika u ponad 46 tysięcy osób pochodzących z 42 krajów wykazały, że osoby, które regularnie spożywały śniadania oraz częściej spędzały czas z rodziną, jedząc wspólnie śniadania i kolacje, były bardziej skłonne do oceny własnych wyników w szkole jako lepszych w porównaniu z rówieśnikami. Ponadto regularne spożywanie śniadań w weekendy oraz częstsze wspólne kolacje z rodziną były związane z lepszą wydajnością w szkole zarówno u chłopców, jak i dziewcząt. Wyniki te potwierdzają wcześniejsze doniesienia naukowe na ten temat. Obecność śniadania może przyczyniać się do poprawy aktywności neuronalnej oraz funkcji poznawczych, takie jak pamięć operacyjna i zdolności koncentracji, co z kolei może wpływać na wyniki w szkole. Wspólne rodzinne posiłki mogą stanowić okazję do emocjonalnej interakcji między rodzicami a dziećmi, co może przynajmniej częściowo tłumaczyć ich pozytywny wpływ na wyniki w nauce. Trudno też nie zauważyć, że spożywanie wspólnych posiłków jest związane z wyższą jakością diety. Zauważono, że w rodzinach częściej spożywających wspólne posiłki obserwuje się wyższe spożycie zdrowych produktów, takich jak owoce i warzywa. Z uwagi na fakt, że wspólne posiłki budują więzi społeczne, mogą być one również wskaźnikiem dostępności i zaangażowania rodziców w życie ich dziecka, co dodatkowo może wspierać ich osiągnięcia akademickie.
Garść orzechów dziennie
Nienasycone kwasy tłuszczowe budują 15–30 procent tzw. suchej masy mózgu, dlatego nie dziwi, że jego prawidłowy rozwój warunkowany jest m.in. dostarczeniem tych składników z dietą. Hipotezę tę potwierdzają wyniki badania z udziałem dzieci i młodzieży prowadzonego w Korei Południowej, w którym porównywano rozwój poznawczy badanych osób ze sposobem ich żywienia. Dzieci i młodzież spożywająca orzechy uzyskały lepsze efekty w teście SDMT (Symbol Digit Modalities Test), w którym ocenia się m.in. pamięć werbalną, wizualną oraz zdolność do dynamicznego przełączania uwagi między różnymi zadaniami czy bodźcami.
Podobnie wyniki badania prowadzonego pod kierownictwem dr Ariadny Pinar-Marti w Hiszpanii opublikowane w 2023 r. rzucają światło na ewentualny wpływ codziennego spożywania jednej garści orzechów włoskich na zdolności rozumowania i rozwiązywania problemów wśród uczniów w wieku pomiędzy 11. a 16. rokiem życia. Procesy te są niezbędne w naukach ścisłych, a odpowiedzialna jest za nie tzw. inteligencja płynna. Uczniowie, którzy zastosowali się do powyższych zaleceń przez okres 6 miesięcy dodatkowo wykazywali się większą uwagą podczas lekcji, a badacze odnotowali również poprawę w zachowaniu wśród uczniów z ADHD.
Wpływ obecności w diecie orzechów na funkcje poznawcze był przedmiotem badań od wielu lat. Ich pozytywny wpływ na funkcje mózgu obserwowany jest w różnych grupach wiekowych, łącznie z osobami starszymi.
Tłuste ryby morskie
Jednym z kluczowych składników pokarmowych, którego obecność w diecie przekłada się na wyniki w nauce, są długołańcuchowe nienasycone kwasy tłuszczowe znane jako EPA (eikozapentaenowy) i DHA (dokozaheksaenowy) obecne głównie w tłustych rybach morskich.
Wyniki badań prowadzonych w Holandii z udziałem nastolatków w wieku pomiędzy 12. a 18. rokiem życia pokazały, że częstość spożycia tłustych ryb morskich ma związek z wynikami w nauce w zakresie słownictwa. Co ciekawe, najlepsze wyniki w nauce w tym zakresie mieli ci uczniowie, którzy dwa razy w tygodniu spożywali dania rybne o łącznej masie 450 g. Prawdopodobnie wysoka zawartość kwasów EPA i DHA w tłustych rybach morskich, takich gatunków jak łosoś, makrela czy śledź, pozytywnie wpływa na rozwój układu nerwowego, w tym neuronów mózgu. Podobne wyniki uzyskano w grupie dzieci w wieku 8–9 lat w badaniu prowadzonym m.in. w Kanadzie i Danii.
Mleko i fermentowane napoje mleczne
Dla poprawnego rozwoju poznawczego niezwykle ważna jest obecność niektórych białek i peptydów oraz aminokwasów w diecie, będących substratami w budowie neuroprzekaźników układu nerwowego. Badacze koreańscy analizując dietę dzieci w powiązaniu z ich rozwojem poznawczym, zwrócili uwagę, że spożywanie przez nie mleka i produktów mlecznych przynajmniej trzy razy w tygodniu wydaje się mieć wpływ na zwiększenie funkcji neuropoznawczych, m.in. takich jak pamięć, czujność, planowanie, a dzieci pijące mleko znacznie częściej zaliczały się do grupy osiągającej najlepsze wyniki w nauce.
Prawdopodobnie opisywany efekt oddziaływania nabiału na rozwój dzieci jest wynikiem obecności peptydów bioaktywnych, laktoalbuminy, tryptofanu i bakterii z rodzaju Lactobacillus w mleku i mlecznych napojach fermentowanych, jak również wapnia i witamin w grupy B, których działanie opisane zostało w dalszej części.
Mięso
Ocena spożycia mięsa w kontekście jego wpływu na rozwój mózgu nie jest jednoznaczna. W opisywanych wynikach badania oceny rozwoju poznawczego dzieci kanadyjskich i duńskich stwierdzono, że te jedzące mięso wypadały gorzej w stosunku do tych, którym część zjadanego mięsa zastąpiono tłustymi rybami (375 g/tydzień). Z drugiej strony wartości odżywcze zawarte w mięsie, takie jak białko, witaminy z grupy B (w tym B12), żelazo i cynk, mogą być korzystne dla rozwoju i funkcjonowania mózgu. Na przykład witamina B12 jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego i jej niedobory mogą prowadzić do problemów z pamięcią i koncentracją. W badaniu prowadzonym pod kierownictwem dr Kim zauważono, iż dzieci spożywające mięso i drób osiągały dobre wyniki w testach dotyczących krótkotrwałej pamięci. Stąd też decyzje o całkowitej eliminacji mięsa z diety dzieci powinny być podejmowane z rozwagą. Choć aktualne stanowiska eksperckie uznają, że diety roślinne mogą być zdrowe dla dzieci i młodzieży, to jednak równocześnie podkreśla się, że istnieje pilna potrzeba przeprowadzenia badań z udziałem większej liczby uczestników, aby wypowiedzieć się jednoznacznie na temat ryzyka niedoborów pokarmowych związanych ze stosowaniem takich diet. Dlatego też w przypadku stosowania diet wegetariańskich i wegańskich u dzieci i młodzieży zaleca się regularne kontrole zdrowotne i konsultacje ze specjalistami od zdrowia w celu zapewnienia odpowiedniego rozwoju dziecka na diecie bez mięsa.
Warzywa i owoce
Wyniki badań nie pozostawiają najmniejszych wątpliwości, że spożycie warzyw i owoców przekłada się na lepszy rozwój poznawczy oraz lepsze wyniki w nauce zarówno w grupie młodszych dzieci, jak i młodzieży, a im częściej są spożywane, tym wyniki w nauce są lepsze. Najprawdopodobniej witaminy antyoksydacyjne i składniki bioaktywne zawarte w warzywach i owocach chronią komórki ośrodkowego układu nerwowego przed szkodliwymi procesami utlenienia, a obecność błonnika wzmacnia działanie tzw. osi mózg–jelito, której działanie jest przedmiotem oddzielnego artykułu.
Produkty zbożowe
Produkty zbożowe są dla organizmu człowieka głównym źródłem węglowodanów, które są podstawowym paliwem dla mózgu. Dla zdrowia i rozwoju, w tym poznawczego oraz procesu uczenia się, korzystne jest spożycie produktów zbożowych nieprzetworzonych, powstałych z mąki razowej, zawierających ziarna. Zdecydowaną korzyścią ze spożywania takich właśnie produktów w ilościach około 360 g dziennie jest utrzymywanie wyższej uwagi i czujności podczas nauki u nastolatków.
U młodszych dzieci spożywanie nawet 46 g dziennie produktów zbożowych bogatych w błonnik przekłada się na lepszą percepcję wzrokową i rozumowanie przestrzenne.
Niekorzystny wpływ diety „śmieciowej” na mózg
Trudno znaleźć badania oceniające wpływ diety na rozwój poznawczy dzieci i młodzieży, które by nie wskazywały jednoznacznie, że częste spożycie żywności przetworzonej z dużą zawartością cukru i tłuszczu, pozbawionej błonnika i innych cennych składników pokarmowych, często określanej przez badaczy mianem „fast food”, „junk food” czy też po prostu „niezdrowej żywności” ma negatywny wpływ na osiągnięcia dzieci i młodzieży. Niezależnie od długości i szerokości geograficznej wyniki tych badań są podobne. Jednym z mechanizmów, które są odpowiedzialne za ten stan rzeczy, jest zmniejszenie objętości i pogorszenie jakości pracy hipokampu oraz płatu czołowego, które to obszary mózgu są w bardzo dużym stopniu odpowiedzialne za proces nauki.
Optymalny sposób żywienia
Regularne spożywane posiłki, ze szczególnym uwzględnieniem śniadania, przekładają się na lepszy rozwój poznawczy oraz wyniki w nauce zarówno młodszych dzieci, jak i młodzieży. Wyniki wielu badań na tym polu składają się na obraz diety, która jeśli jest prawidłowo skonstruowana, wpiera rozwój poznawczy dziecka, jednocześnie pomagając mu osiągnąć lepsze wyniki w nauce. Dobrze udokumentowany wpływ na rozwój poznawczy oraz osiągnięcia naukowe, szczególnie w zakresie matematyki i nauki języków, ma stosowanie się do modelu diety śródziemnomorskiej, bogatej w warzywa, owoce, ryby, orzechy i nasiona oraz oliwę z oliwek. W takim modelu żywienia spożycie mięsa ograniczone jest głównie do drobiu serwowanego 3–4 razy w tygodniu, a podaż nasyconych kwasów tłuszczowych i węglowodanów prostych jest minimalna. Podobny model diety proponują eksperci z Narodowego Centrum Edukacji Żywieniowej w formie talerza zdrowego żywienia.
Więcej na stronach:
https://youtu.be/HpUZoQI0UKA?list=PL4cRiELOM5pOqzMqdKXuGpnfH7kjIAM1u&t=22913
https://ncez.pzh.gov.pl/author/dr-joanna-neuhoff-murawska/
Dr inż. Joanna Neuhoff-Murawska
Dietetyczka dziecięca, autorka i współautorka ponad 30 publikacji naukowych, specjalistka od otyłości, insulinooporności, zaparć, alergii i problemów trawiennych. W sieci jest znana jako dr Witaminka, która stara się pomagać rodzicom w przekonywaniu dzieci do zdrowego odżywiania (drwitaminka.pl – projekt pod patronatem Centrum Zdrowia Dziecka). O swojej pracy opowiada i z energią i humorem, dla dzieci pisze książki, piosenki o chlebie razowym, wodzie i warzywach. Tematem jej doktoratu było znaczenie diety w leczeniu niealkoholowego stłuszczenia wątroby u dzieci i młodzieży. Od wielu lat promuje zdrowie w programach takich jak: „Pytanie na śniadanie”, „Kawa czy herbata”, „Dzień dobry TVN” oraz na antenie Polskiego Radia Dzieciom.