In un precedente articolo (clicca QUI, se sei interessato) abbiamo già parlato di controllo degli impulsi e di quanto esistano delle differenze individuali nella capacità di autoregolarsi e tollerare le frustrazioni. La capacità di posticipare una piccola ricompensa immediata per ottenerne una maggiore in un secondo momento predice i traguardi accademici, la realizzazione di obiettivi a lungo termine, la capacità di mantenere relazioni soddisfacenti, oltre che predire la capacità di adattamento e di gestione degli eventi negativi (resilienza), in adolescenza e in età adulta.
Uno studio recente (Darcey et al., 2019) ha messo in evidenza come il controllo degli impulsi possa essere fortemente influenzato dalle abitudini alimentari, e in particolar modo dall’assunzione di omega-3 [acido eicosapentaenoico (EPA) + acido docosaesaenoico (DHA)]. Gli omega-3 sono acidi grassi polinsaturi a catena lunga, essenziali; in quanto tali (essenziali) possono essere assimilati solo attraverso la dieta.
In questo studio gli autori (Darcey et al., 2019) hanno studiato, in un campione trasversale di adolescenti in via di sviluppo tipico, la relazione tra l’assunzione di acidi grassi a catena lunga (omega-3) e i livelli di attivazione della corteccia prefrontale (PFC), durante un compito che implica il controllo degli impulsi (Go/No-Go), inteso nei termini di una risposta motoria automatica.
Molti studi in passato hanno messo in evidenza come la PFC si differenzi dalle altre regioni cerebrali per la presenza massiccia di acido docosaesaenoico (DHA) a livello delle sue membrane neuronali (Bradbury, 2011). Il DHA è un acido grasso che si accumula rapidamente nella PFC sin dalla nascita, con un piccolo aumento del suo contenuto dopo la seconda decade di vita (Carver et al., 2001) suggerendo che gli anni dell’adolescenza fanno parte di un periodo cruciale per garantire un adeguato accumulo di DHA nella PFC. Il DHA svolge un ruolo chiave per lo sviluppo; promuove, infatti, la fluidità della membrana e l’interazione delle proteine incorporate (Stillwell e Wassall, 2003), è implicata nella segnalazione neuronale ed ha una importante funzione anti-infiammatoria (Mitchell et al., 1998 ; McNamara e Carlson, 2006). Le concentrazioni di DHA sembrano, inoltre, essere associate a una maggiore dimensione neuronale (Ahmad et al ., 2002), a un’aumentata densità della colonna vertebrale dendritica e quindi formazione di nuove sinapsi (Wurtman et al., 2009), e sembrano facilitare la potatura corticale (de Velasco et al., 2012). Bassi livelli di acidi grassi omega-3 nella dieta riducono l’incorporazione di DHA nelle membrane sinaptiche (Hulbert et al., 2005), che può essere dannoso per le funzioni espletate dalla PFC e per il controllo inibitorio sulla durata della vita.
Negli adulti, la presenza degli acidi grassi omega-3 è associata a un maggiore spessore e a un maggior volume della corteccia cingolata anteriore (ACC) (Zamroziewicz et al., 2015; Conklin et al., 2007a ). Nei bambini, invece, i livelli di DHA nel sangue risultano correlati all’attività della PFC in compiti di attenzione sostenuta, attività che migliora con l’integrazione alimentare (McNamara et al., 2010). Altri studi hanno messo in evidenza come un basso apporto di fonti alimentari di acidi grassi omega-3 produca comportamenti impulsivi nei modelli animali ( Levant et al., 2010 ) ed è associato a comportamenti esternalizzanti nei bambini ( Gispert-llaurado et al., 2016 ).
Presi insieme, questi studi suggeriscono che gli acidi grassi omega-3 sono importanti per la struttura e la funzione prefrontale.
Nel presente studio ci si aspettava che una maggiore assunzione di omega-3 fosse associata ad una migliore esecuzione del compito. Ovvero, ci si aspettava che livelli più elevati di omega-3 fossero associati ad una minore attività della PFC (ovvero, maggiore efficienza) e ad una maggiore capacità di inibire le risposte preponderanti. Gli autori, inoltre, si aspettavano che livelli più elevati di omega-3 fossero associati ad un migliore comportamento inibitorio, così come valutato dai genitori.
L’assunzione di omega-3 è stata misurata attraverso un questionario per monitorare le abitudini alimentari, in termini di frequenza di assunzione e porzioni di 152 prodotti alimentari, consumati negli ultimi 12 mesi; da cui è stato calcolato un indice omega-3, aggiustato per l’energia.
La capacità di controllare gli impulsi (autoregolazione) è stata valutata: 1) attraverso un questionario somministrato ai genitori (sottoscala BRIEF Inhibit) e; 2) misurando le prestazioni dei soggetti ad un’attività Go/No-Go, eseguita durante una risonanza magnetica funzionale (fMRI).
Dai risultati delle analisi statistiche è emerso che una maggiore assunzione di omega-3 si associa ad una migliore capacità di inibire il comportamento impulsivo, come valutato dai genitori (r s = -0,257, p =0,017; n = 86). Nello studio è stata, inoltre, riscontrata una significativa relazione inversa tra l’indice omega-3, aggiustato per l’energia, e il livello di attivazione a carico della dACC (corteccia cingolata anteriore dorsale). Dalle fMRI è emerso, infatti, che gli adolescenti con una minore assunzione di omega-3, a parità delle prestazioni dei coetanei che assumono più omega-3, mostrano un’iperattivazione a carico della dACC; presumibilmente, tale maggiore attivazione riflette uno sforzo cognitivo superiore per ottenere prestazioni comportamentali similari, o anche di un possibile ritardo nello sviluppo corticale a carico di quest’area.
Probabilmente tutto questo è legato al ruolo degli omega-3 nel trasporto e nell’utilizzo del glucosio a livello corticale (Ximenes da Silva et al., 2002 ; Pifferi et al., 2005). Di quest’ultimo aspetto parleremo in maggior dettaglio in un prossimo articolo. Il ruolo importante svolto dagli omega-3 è confermato anche in altri studi; un quantitativo inferiore di omega-3 si associa a disfunzione metabolica nell’ACC (McNamara et al., 2013). Inoltre, in uno studio di qualche anno fa (Liso Navarro et al., 2014) l’integrazione di omega-3 ha determinato una maggiore efficienza frontocorticale, in un modello di roditori ADHD.
Pertanto, è possibile che, negli adolescenti con un indice omega-3 più basso, si assiste a livelli di metabolismo insufficienti o ci sia un livello di attivazione maggiore, a causa dello sforzo maggiore richiesto per svolgere il compito, indicando potenzialmente una diminuzione dell’efficienza. È possibile inoltre che gli adolescenti con un indice omega-3 più basso abbiano una maggiore attività nell’ACC poiché assunzione ridotta di DHA ritarda e riduce la “fisiologica” potatura delle connessioni assonali superflue (de Velasco et al., 2012), in base a quanto sostenuto già molto tempo fa da Berl e colleghi (2006) . Pertanto, l’inefficienza del metabolismo e/o la potatura corticale alterata potrebbero contribuire alla maggiore attività a carico dell’ACC, che compensa la minore assunzione di acidi grassi omega-3 a catena lunga.
La PFC esercita un controllo dall’alto verso il basso (top-down) sul comportamento e la ACC è presumibilmente coinvolta, tra le molte altre funzioni cognitive, anche nel monitoraggio delle prestazioni in situazioni in cui la possibilità di errore è alta (Carter et al., 1998) o dove è necessaria una maggiore vigilanza perché sono possibili risposte contrastanti (Brown e Braver, 2005). In effetti, negli adulti, impegnarsi in un’attività Go/No-Go recluta un network di regioni, tra cui la dACC (Ogg et al., 2008). Inoltre, l’attivazione della dACC durante l’elaborazione degli errori è direttamente proporzionale ai miglioramenti che si riscontrano in merito alla capacità di controllare gli impulsi nel corso dell’infanzia ( Ordaz et al., 2013 ).
Contrariamente alle ipotesi di partenza dei ricercatori (Darcey et al., 2019), la capacità di inibire le risposte automatiche nel compito Go/No-Go non correla con i livelli di omega-3 assunti. Da questo punto di vista, secondo gli autori, è possibile che un’attività semplice[1] in un ambiente di laboratorio, sia una misura più circoscritta nel controllo inibitorio effettivo tipico dei contesti reali. È anche possibile che l’esiguità del campione ( n = 87) non abbia permesso di rilevare l’associazione tra assunzione di omega-3 e inibizione della risposta, aspetto evidenziato in uno studio precedente (van der Wurff et al., 2016).
Per concludere, i risultati attuali suggeriscono quindi che gli acidi grassi omega-3 a catena lunga possono essere particolarmente rilevanti per la funzione della corteccia prefrontale mediale, in particolare la regione dorsale della corteccia cingolata anteriore.
Da questo punto di vista l’alimentazione e le abitudini alimentari, che si apprendono sin dai primissimi anni di vita, rappresentano un preziosissimo strumento al servizio dello sviluppo cerebrale, morfologico e funzionale, oltre ad avere un importantissimo impatto sulla prevenzione di esiti potenzialmente disadattivi.
[1] Il compito dello studio consisteva nella presentazione rapida (200 ms) di lettere dell’alfabeto; immediatamente dopo la presentazione di ciascuna lettera bisogna premere un pulsante tenuto nella mano destra (prove “GO”) eccetto che per la lettera “Q” (prove “No-Go”). Gli errori di commistione, o fasi allarmi, (premere il pulsante quanto compare la lettera Q) ci forniscono indicazioni rispetto a difficoltà nell’inibire una risposta automatica quando non appropriata (Riccio et al., 2002).
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RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
Darcey, V. L., McQuaid, G. A., Fishbein, D. H., VanMeter, J. W. (2019) Dietary Long-Chain Omega-3 Fatty Acids Are Related to Impulse Control and Anterior Cingulate Function in Adolescents. Frontiers in Neuroscience. doi: 10.3389/fnins.2018.01012.
Dott.ssa Maria Irno, Psicologa 