Die im „American Journal of Clinical Nutrition“ veröffentlichte Studie ergab, dass eine um 10% höhere kumulative Aufnahme dieser Lebensmittel mit einem um fast 2% geringeren Volumen subkortikaler Hirnstrukturen einherging – darunter Nucleus accumbens, Amygdala, Pallidum, Putamen und Thalamus. Diese Strukturen sind unter anderem an der Verarbeitung von Belohnung, Motivation und Emotionen beteiligt.
Die Autor*innen der Publikation fanden allerdings keinen Zusammenhang zwischen dem Konsum hochverarbeiteter Lebensmittel und der kognitiven Leistungsfähigkeit.
Die Forschungsarbeit wurde von Erstautor Dr. Jonatan Ottino-González und Senior-Autor Dr. Michael I. Goran geleitet und von den National Institutes of Health unterstützt.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Ernährung in der frühen Kindheit die Gehirnentwicklung auf eine Weise prägen könnte, die wir gerade erst zu verstehen beginnen“, erklärte Senior-Autor Dr. Michael I. Goran, Leiter des Programms für Ernährung und Adipositas am Saban Research Institute des Children’s Hospital Los Angeles (CHLA). „Selbst ohne Unterschiede bei der kognitiven Leistungsfähigkeit beobachten wir messbare Veränderungen der Gehirnstruktur.“
Ein entscheidendes Zeitfenster für die Gehirnentwicklung
Bei hochverarbeiteten Lebensmitteln handelt es sich um Industrieprodukte, die aus raffinierten Zutaten und Zusatzstoffen hergestellt werden und auf Bequemlichkeit sowie eine lange Haltbarkeit ausgelegt sind. Diese Produkte enthalten kaum oder gar keine unverarbeiteten Lebensmittel und weisen Zusatzstoffe wie Süßungsmittel, Aromen, Emulgatoren oder andere Inhaltsstoffe auf, die rein geschmacklichen oder ästhetischen Zwecken dienen. Zudem können sie Substanzen enthalten, die Nährstoffe ersetzen sollen, welche bei der Verarbeitung verloren gegangen sind.
Zu den hochverarbeiteten Lebensmitteln zählen beispielsweise bestimmte Fast-Food-Gerichte, Tiefkühlmahlzeiten, Backwaren, Wurstwaren und Milchprodukte. In den USA machen hochverarbeitete Lebensmittel mehr als die Hälfte der gesamten Energiezufuhr bei Kindern im Alter von einem bis fünf Jahren aus.
Diese Phase der frühen Kindheit ist entscheidend für die Gehirnentwicklung und zeichnet sich durch eine erhöhte Neuroplastizität aus – die Fähigkeit des Gehirns, seine neuronalen Verbindungen neu zu organisieren. Es wurde zudem beobachtet, dass die Ernährungsqualität in diesem Zeitraum möglicherweise die neurologische Entwicklung beeinflusst. Frühere Studien haben einen höheren Konsum hochverarbeiteter Lebensmittel bei Erwachsenen mit negativen Auswirkungen auf die kognitive Leistungsfähigkeit und das Gehirnvolumen – einschließlich kognitiver Beeinträchtigungen und Demenz – in Verbindung gebracht.
Bereits in der Vergangenheit Hinweise auf negative Wirkung
Frühere Studien bei Erwachsenen berichteten über Zusammenhänge zwischen einem höheren Konsum hochverarbeiteter Lebensmittel und einer geringeren Aufmerksamkeit, einem schwächeren Arbeitsgedächtnis, einer verminderten Impulskontrolle sowie einem geringeren Volumen bestimmter Hirnregionen.
Zudem haben Längsschnittstudien gezeigt, dass das Volumen subkortikaler Hirnregionen in frühen Lebensphasen mit der späteren körperlichen und psychischen Gesundheit zusammenhängt.
Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse stellte das Team um Dr. Goran die Hypothese auf, dass der Konsum hochverarbeiteter Lebensmittel in der frühen Kindheit mit einem verringerten Volumen bestimmter Hirnregionen und negativen kognitiven Folgen Jahre später in Verbindung stehen könnte. Die Auswirkungen hochverarbeiteter Lebensmittel speziell auf Kinder und Jugendliche waren jedoch bislang kaum erforscht, und es gab nur wenige bildgebende Untersuchungen dazu.
In der neuen Studie des CHLA (Children’s Hospital Los Angeles) wurden 144 Mutter-Kind-Paare (hispanischer/lateinamerikanischer Herkunft) begleitet; dabei wurde die Aufnahme hochverarbeiteter Lebensmittel bei den Kindern im Alter von 6, 12, 24 und 72 Monaten mithilfe wiederholter 24-Stunden-Ernährungsprotokolle erfasst.
Zudem untersuchten die Forschenden die kognitive Leistungsfähigkeit im Alter von 24 und 72 Monaten – zunächst durch die Bewertung von Sprache und Motorik und später mithilfe computergestützter Tests, die Gedächtnis, Verarbeitungsgeschwindigkeit und Aufmerksamkeit maßen. Im Alter von 72 Monaten bestimmte das Team mittels MRT das Volumen subkortikaler Hirnregionen. Gewicht und Körpergröße der Kinder wurden während der gesamten Studiendauer dokumentiert.
Ermittlung der besonders beeinflussbaren frühen Altersspanne
Das Team will nun kritische Zeitfenster für die Aufnahme dieser Lebensmittel identifizieren, spezifische ernährungsbedingte und biologische Mechanismen aufklären und die langfristigen Auswirkungen des Konsums hochverarbeiteter Lebensmittel in der frühen Kindheit besser verstehen.
„Wir müssen noch viel darüber lernen, wie die Ernährung in frühen Lebensphasen das sich entwickelnde Gehirn beeinflusst“, so Dr. Goran. „Die Identifizierung der zugrundeliegenden Mechanismen ist entscheidend, um zu verstehen, was diese Ergebnisse für die langfristige Gesundheit bedeuten.“
Da es sich um eine Beobachtungsstudie handelt, lässt sich den Autor*innen zufolge daraus kein ursächlicher Zusammenhang ableiten. Weitere Studien müssen klären, welche biologischen Mechanismen hinter dem beobachteten Zusammenhang stehen.
Quellen: Newswise, Children’s Hospital Los Angeles, American Journal of Clinical Nutrition