Influencia de la dieta en el desarrollo cognitivo del niño

Cuando se considera el desarrollo conductual y cognitivo parece haber una predisposición en la población de los países industrializados para ver la dieta tanto como la causa de los problemas como un importante medio para solucionarlos. Como ejemplo, en el Reino Unido el 32% de los niños menores a 10 años de edad toman suplementos con vitaminas y minerales, mientras que el 23% de las niñas menores de 7 años lo hacen y el 16% de éstas entre los 7 y los 14 años de edad. Parece que en la población general existe una preocupación de que existen deficiencias dietarias.

Es superficialmente sencillo argumentar que la dieta tiene un papel crítico en el desarrollo cerebral y por tanto en el funcionamiento intelectual. El cerebro, en forma similar al resto del cuerpo, está construido a partir de proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales proporcionados por la dieta. Como el cerebro se desarrollo más rápidamente que el resto del cuerpo es obvio considerar que una deficiencia dietaria en una etapa crítica del desarrollo puede resultar en cambios duraderos en la estructura cerebral y por tanto en su funcionamiento. Adicionalmente, e cerebro es el órgano metabólicamente más activo a pesar de contar con reservas muy limitadas de energía, así que depende de la dieta para un abastecimiento continuo de glucosa. De forma similar, el funcionamiento minuto a minuto del cerebro requiere una fuente adecuada de micronutrimentos que actúan como coenzimas o forman partes estructurales de las enzimas requeridas para la actividad metabólica óptima.

Así, la dieta es responsable tanto de proporcionar los bloques de construcción a partir de los cuales se constituye el cerebro como del combustible con el que trabaja. Sin embargo, dicho análisis demuestra que la dieta tiene el potencial para influir en el funcionamiento intelectual: la pregunta importante es con qué frecuencia, si acaso, es la dieta deficiente al grado de que se desarrolle un problema, en qué medida se deben instaurar intervenciones en los países en vías de desarrollo y si la preocupación demostrada por los padres en los países industrializados está bien fundamentada o más bien implica un riesgo de que soluciones psicológicas y médicas más obvias sean ignoradas.

Influencias nutricionales en el desarrollo cerebral

Periodos críticos y sensibles

Cuando se considera el desarrollo cognitivo, con frecuencia se distinguen etapas del desarrollo sensibles y críticas durante las cuales un tipo particular de estímulo ambiental facilita el desarrollo. Un periodo crítico es una etapa relativamente corta con un inicio y un fin relativamente precisos, durante el cual el cuerpo es vulnerable a una influencia como lo es algún aspecto de la nutrición. Ejemplos de ellos son las influencias adversas permanentes de una carencia de yodo o hierro durante las etapas tempranas de desarrollo cerebral. Durante un periodo crítico, existe una mayor sensibilidad a un estímulo ambiental; sin embargo, si el estímulo no es experimentado será difícil, si no imposible, que un aspecto del funcionamiento sea expresado en la vida posterior. Así, si la desnutrición inhibe procesos metabólicos en una edad particular, existe el potencial de un efecto duradero en la cognición.

En contraste, un periodo sensible es visto como una ventana de oportunidad durante la cual el cerebro es sensible a un tipo particular de estímulo; por ejemplo, el lenguaje es adquirido más fácilmente durante los primeros 10 años de vida. Aunque aspectos particulares del funcionamiento son fácilmente adquiridos durante un periodo sensible, una habilidad puede todavía ser adquirida en una edad posterior aunque no con la misma facilidad y no con el mismo nivel de competencia o dominio.

Las supuestas diferentes entre las etapas sensibles y las críticas del desarrollo son con frecuencia sutiles y las apreciaciones tomadas varían entre trabajadores y entre disciplinas. Algunos ven que los niños  se estancan en una etapa particular de desarrollo si carecen de estimulación durante una ventana crítica de oportunidad. En el otro extremo, algunos creen que existen solamente periodos sensibles y la carencia de estimulación no produce dificultades que no pueden ser superadas posteriormente, aunque con más esfuerzo. Al menos con la nutrición existe buena evidencia de las etapas críticas del desarrollo. Como el cerebro se desarrolla rápidamente durante el embarazo, la nutrición inadecuada puede limitar el desarrollo de aspectos importantes de la arquitectura cerebral. El argumento es que como la dieta materna proporciona los bloques de construcción a partir de los cuales el cerebro del feto es producido, si durante un periodo de rápido crecimiento cerebral algún aspecto de la nutrición no es el adecuado, pueden ocurrir daños estructurales permanentes.

El grado al cual mucho del desarrollo del cerebro ocurre en una etapa más temprana que el resto del cuerpo puede ser ilustrado por el hecho de que el peso del cerebro en un recién nacido es aproximadamente del 10% del peso corporal, mientras que en un adulto es solamente del 2%. A la edad de 1 año, el niño alcanzará cerca del 15% del peso corporal final pero su cerebro tendrá un tamaño de cerca del 70% del de un adulto joven. Es claro que la tasa muy rápida de crecimiento del cerebro humano en el último trimestre del embarazo y los primeros 2 años de vida extrauterina, inevitablemente presentan grandes demandas en la dieta para proporcionar la base de un crecimiento saludable. De hecho, el cerebro es susceptible de influencias nutrimentales desde las etapas más tempranas del embarazo. El desarrollo cerebral comienza con la formación y cierre del tubo neural que a su vez se desarrolla a partir de la placa neural, un proceso que está completo entre los 21 y los 28 días posteriores a la concepción.

Aunque existe un crecimiento muy rápido en los primeros meses de vida, se ha vuelto claro que las etapas tardías son también importantes, haciendo surgir la posibilidad de que el estado nutricio de estos periodos tenga alguna influencia. Basándose en el examen de la circunferencia de cabeza, espesor cortical, grado de ramificación neuronal y el perfil EEG, se han encontrado pico en el crecimiento cerebral alrededor de los 7, los 12 y los 15 años de edad. Uno puede especular que en estos tiempos de rápido cambio existen grandes demandas sobre la dieta para proporcionar la nutrición requerida para el desarrollo del cerebro aunque es más difícil demostrar una influencia nutrimental sobre un periodo prolongado y es muy posible que interaccione con el ambiente psicológico y social.

Desnutrición proteínico-energética

Estudios en niños que sufren de desnutrición proteínico-energética han tendido a concluir que la desnutrición deriva en problemas cognitivos y conductuales tanto de corto como de largo plazo. Cuando la suplementación con proteínas y energía comienza antes de los 2 años de edad, el periodo durante le cual el cerebro está en rápido crecimiento, se ha encontrado que hay un gran beneficio. En contraste, cuando los niños desnutridos reciben suplementos después de los 2 años de edad, hay una influencia a largo plazo que es pequeña o francamente nula. La desnutrición en el primer año de vida tiene un efecto duradero tanto en el comportamiento como en la cognición. Tanto el control motor como el lenguaje se desarrollan más lentamente y tanto las valoraciones de inteligencia como el desempeño en la escuela son más pobres. Sin embargo, la desnutrición proteínico-energética, además de estos déficits globales, es responsable de daño más específico en el hipocampo y la corteza cerebral.

Es imposible en dichos estudios establecer los papeles relativos de energía, proteínas y micronutrimentos que se sabe con certeza son deficientes. Dada la naturaleza de estos tipos de deficiencia nutrimental no es de sorprender que los problemas consecuentes de cognición tiendan a ser de naturaleza global más que específica. Como ejemplo, el 60% de los niños que fueron desnutridos en el primer año de vida, pero no después, tuvieron problemas de atención en la vida posterior, en contraste con solamente el 15% de los controles bien alimentados en el primer año de vida. La desnutrición temprana también ha sido asociada con una mayor incidencia de comportamiento agresivo cuando los niños alcanzaron la edad de 9-15 años.

Dieta y desarrollo cerebral en los países industrializados

Aunque es aceptado que en los países en desarrollo la desnutrición puede influir de manera adversa el desarrollo cerebral, existe un grupo que afirma que es razonable esperar un fenómeno similar en los países industrializados. En términos mundiales, la nutrición de las personas en los países industrializados puede ser vista como adecuada, si no buena, con la obesidad como mayor preocupación que la inanición. Los especialistas se preguntan si existe evidencia de que diferencias menores en la dieta puedan tener una influencia a largo plazo en el desarrollo cerebral. Aunque los detalles son inciertos, existen sugerencias de que aun en los países occidentales la diferencias sutiles en la nutrición pueden ser influyentes.

Aparentemente existe solamente un proyecto en un país industrializado, con un estudio clínico aleatorizado doble ciego de largo plazo, sobre el impacto de la dieta en el desarrollo cognitivo. Este estudio aprovechó el hecho de que los bebés nacidos prematuramente son colocados en una incubadora y son alimentados inicialmente por tubo nasogástrico. Para una media de 4 semanas, los infantes prematuros fueron designados aleatoriamente a una fórmula tradicional basada en leche de vaca o una que proporcionó 17.6% más energía y estaba enriquecida con 27.5% más proteína, niveles más altos de sodio, calcio, fósforo, cobre, cinc, vitaminas D, E y K así como una variedad de vitaminas hidrosolubles, carnitina y taurina. A los 18 meses, el consumo de la fórmula enriquecida estuvo asociada con un desarrollo social y psicomotor más avanzado. Cuando se hicieron pruebas nuevamente a los 8 años de edad, los niños, pero no las niñas, tuvieron registros de inteligencia más elevados. A los 16 años de edad, se empleó imagen por resonancia magnética estructural para estudiar la estructura cerebral. En los niños que recibieron la fórmula enriquecida en la infancia, aunque el tamaño general del cerebro era similar, el volumen del núcleo caudado erá más grande y la inteligencia verbal era mayor que cuando se consumió la fórmula estándar.

Dichos hallazgos pueden ser vistos como buena evidencia de que las diferencias en la dieta por un corto periodo durante una etapa clave del desarrollo pueden tener consecuencias de largo plazo tanto para la estructura del cerebro como para la cognición. Debe sin embargo recordarse que este estudio utilizó infantes prematuros cuyos cerebros estaban en una etapa más temprana de desarrollo que los bebés a término y por tanto pueden haber sido más sensibles a la nutrición durante una fase crítica. No puede asumirse que se observarían hallazgos similares en niños de mayor edad al momento del nacimiento. Adicionalmente, el estudio proporciona poca indicación de la dieta óptima, aún para los infantes prematuros. La fórmula enriquecida fue poco más que una buena estimación e involucro cambios en muchos aspectos de la nutrición, de los cuales uno o todos pueden ser influyentes. Es poco claro cuales de los nutrimentos fueron importantes y en cuales dosis. Sería optimista asumir que la fórmula óptima hubiera sido creada en el primero de este tipo de estudios. Como la fórmula utilizada es anterior al interés en los ácidos grasos poliinsaturados (PUFA, por sus siglas en inglés), estos no fueron parte del suplemento. Sin embargo, la respuesta positiva a la fórmula enriquecida da un claro mensaje de que cuando se busca evidencia de influencias dietarias debemos considerar más que ácidos grasos. Es tentador especular que si los PUFA hubieran sido adicionados a la fórmula enriquecida, podrían haber contribuido a un resultado positivo.

Nutrimentos específicos

Además del efecto adverso de una dieta francamente inadecuada, se han propuesto efectos más específicos. Después de revisar la influencia de la nutrición en el desarrollo cerebral, se han concluido que algunos nutrimentos son más influyentes que otros, incluyendo proteínas, energía, ciertos lípidos, hierro, cinc, cobre, yodo, selenio, vitamina A, colina y folato. A continuación se muestran algunos ejemplos de esta influencia.

Yodo

El yodo es un claro ejemplo de un nutrimento que, si está deficiente durante un periodo crítico del desarrollo cerebral, tiene consecuencias adversas de largo plazo. En efecto, se ha descrito a la deficiencia de yodo como la causa individual más importante a nivel mundial de daño cerebral y retraso mental prevenible.  Un meta-análisis encontró que la deficiencia de yodo resulta, a nivel poblacional, en una pérdida de 13 puntos de coeficiente intelectual (IQ, por sus siglas en inglés).  Es inevitable que dicha deficiencia tenga serias implicaciones para la educación de un individuo y el desarrollo económico de un país. En 1990, se decía que casi el 30% de la población mundial estaba en riesgo de deficiencia de yodo. Se han identificado 3 niveles de deficiencia de yodo, basándose en la ingesta diaria: leve (50-99 μg/día), moderada (20-49 μg/día) y severa (<20 μg/día). Se sugiere que en la mayoría de los países europeos existe una deficiencia que va de leve a moderada. Una revisión concluyó que aunque la mayoría de las mujeres en Europa son deficientes en yodo durante el embarazo, menos del 50% de ellas recibe suplementación con yodo y que en la mayoría de loa países europeos las mujeres embarazadas y aquellas que planean un embarazo deben recibir un suplemento que contenga yodo (aproximadamente 150 μg/día). Llama la atención que las implicaciones de una deficiencia leve de yodo durante el embarazo no se hayan examinado a profundidad.

Un papel en la síntesis de hormonas tiroideas es la única  función confirmada para el yodo, un papel importante pues las hormonas tiroideas influyen en el metabolismo de todas las células y juegan un papel particularmente importante en el crecimiento de la mayoría de los órganos, incluido el cerebro. Cuando se considera el estatus de yodo, las embarazadas y sus hijos son particularmente importantes debido al riesgo de daño cerebral. Aun con una leve deficiencia de yodo los niveles de hormona estimulante tiroidea se incrementan (una indicación de deficiencia de yodo), particularmente en el recién nacido. Existe, sin embargo, poca evidencia de que el funcionamiento cognitivo sea afectado adversamente aunque existe un reporte de que cuando los niños italianos en una área de deficiencia leve de yodo (excreción urinaria de yodo de 64 μg/día) fueron comparados con controles (142 μg/día), los tiempos de reacción fueron más lentos en el grupo con carencia de yodo. Estudios transversales de madres con una deficiencia leve a moderada han reportado repetidamente que el funcionamiento intelectual y las habilidades motoras de los hijos estaban deterioradas, aunque es difícil excluir el impacto de factores confundidores. En dichos grupos no hubo estudios de intervención controlados que hayan examinado la influencia de la suplementación de la madre en el resultado cognitivo del niño o niña.

Una deficiencia severa durante el periodo crítico de desarrollo cerebral que ocurre hacia el final del primer trimestre y en el principio del segundo trimestre de gestación está asociada con un deterioro leve a severo tanto del crecimiento físico como del mental. Durante este periodo crítico del desarrollo, una deficiencia de yodo y/o de hormona tiroidea resultará en daño cerebral irreversible. El cretinismo es definido por alteraciones severas e irreversibles en el desarrollo cerebral, que resultan en retraso mental y signos neurológicos incluyendo sordomudez y rigidez muscular. En promedio hasta el 15% de aquellos con deficiencia severa de yodo desarrollarán cretinismo aunque aun en aquellos que son aparentemente normales se ha encontrado que la deficiencia severa de yodo está asociada con una pérdida de 10-15 puntos IQ.

En los humanos, las hormonas tiroideas se encuentra en el fluido celomático a partir de la sexta semana de gestación; como este es un largo tiempo antes de que sea producido por el feto, debe ser de origen materno, ilustrando la importancia del contenido de yodo en la dieta materna. El número de receptores en el cerebro y la cantidad de hormonas tiroideas unidas a ellos, se incrementa unas 500 veces entre las semanas 10 y 18 del embarazo. Como esto ocurre antes de que el feto sea capaz de producir hormonas dependientes de yodo, se subraya nuevamente la importancia de la nutrición de la madre.

Aunque la evidencia es menos substancial, se ha sugerido que aun más tarde en la vida, una reducción en la tiroxina en circulación puede resultar en un funcionamiento mental deteriorado. Por ejemplo, en la Albania rural la suplementación con yodo para niños de 10-12 años de edad, quienes eran moderadamente deficientes en yodo, resultó en una mejora en el procesamiento de información, habilidades motoras finas y solución de problemas visuales. Una revisión concluyó que la suplementación con yodo de niños en edad escolar con deficiencia moderada de yodo mejora las funciones cognitiva y motora.

Hierro

La base de datos de la Organización Mundial de la Salud (WHO, por sus siglas en inglés) sobre anemia estima que aproximadamente el 25% de la población mundial tiene alguna forma de anemia, aunque afecta especialmente al 47.4% de los niños en edad preescolar. En los niños jóvenes, las tasas son más altas en África (67.6%) y el sureste de Asia (65.5%). Globalmente, se ha encontrado que la anemia ocurre en 25.4% de los niños en edad escolar. Aunque es un problema mayor en los países en desarrollo, también está bien establecido en los países industrializados que la deficiencia de hierro ocurre comúnmente. Por ejemplo, un estudio británico encontró que el 3% de los niños y el 8% de las niñas, entre los 4 y los 6 años, tenían niveles sanguíneos de hemoglobina por debajo de 11.0 g/dl, la definición de la WHO para anemia. De forma similar, en los niños estadounidenses el 8% de aquellos entre los 9 y los 30 meses de edad estuvieron anémicos, mientras que otro 7% fue deficiente en hierro. Estos hallazgos hacen surgir preocupación pues se sabe que la deficiencia de hierro influye de manera adversa en la cognición. En un rango de estudios caso-control, en donde los infantes con anemia por deficiencia de hierro fueron contrastados con aquellos con niveles adecuados de hierro, las calificaciones de desarrollo mental fueron significativamente más bajas. La anemia por deficiencia de hierro está asociada con niños que se muestran poco felices, más preocupados y más apegados a la madre. Un papel causal para la influencia del estatus de hierro en los países industrializados fue ilustrado por el examen de una muestra inglesa de niños (de ambiente urbano) de 18 meses de edad; aquellos que recibieron suplementos de hierro por 2 meses en una prueba doble ciego tuvieron una tasa incrementada de ganancia de peso y alcanzaron un desarrollo psicomotor mayor al esperado.

La influencia de la deficiencia de hierro ha sido revisada en varias ocasiones, llevando a conclusiones muy similares. El período de tiempo en que sucede la deficiencia de hierro es crítica; si ocurre durante los primeros 6-12 meses de vida es factible que los efectos adversos persistan, aun si la ingesta subsecuente de hierro alcanza los niveles recomendados. Un estudio en Florida es un raro ejemplo de un seguimiento de largo plazo de la deficiencia temprana de hierro; un una muestra basada en población los niveles de hemoglobina en la infancia estuvieron relacionados a dificultades de aprendizaje y la necesidad de educación especial a los 10 años de edad. La posibilidad de dificultades leves o moderadas de aprendizaje a la edad de 10 años se incrementó con una historia de anemia en la infancia, algo cierto independientemente de un rango de variables potencialmente confundidoras.

En contraste, aunque la deficiencia de hierro tiene efectos adversos en niños de mayor edad, resultando en problemas de atención sostenida y un efecto más bajo, esto puede ser revertido por un abastecimiento subsecuente adecuado.

Al menos algunos de los mecanismos subyacentes que están asociados con una deficiencia temprana de hierro están comenzando a ser comprendidos. Estos incluyen una disminución en la mielinización, cambios en el metabolismo de dopamina en el cuerpo estriado y alteraciones en el metabolismo energético del hipocampo, una área del cerebro importante para la memoria. Por ejemplo, un estudio comparó a la descendencia de ratas embarazadas que consumieron una dieta que contenía o no hierro suficiente, aunque después del nacimiento las crías recibieron una dieta suficiente en hierro. En la vida posterior hubo menos mielinización de la materia blanca subcortical y la fimbria del hipocampo en ratas que fueron deficientes en hierro antes del nacimiento.

Cinc

Se estima que el 20% de la población mundial es deficiente en cinc, una estadística preocupante pues en animales no humanos una deficiencia de cinc durante la lactancia o en el útero resulta en el deterioro cognitivo que no es reversible por una ingesta adecuada posterior. La deficiencia de cinc hace más lento el crecimiento pues este mineral está involucrado en la actividad de más de 200 enzimas, en particular aquellas asociadas con la síntesis de ácidos nucleicos (RNA y DNA, por sus siglas en inglés). Más específicamente el cinc se encuentra en altos niveles en el cerebro, en donde juega papeles tanto estructurales como funcionales. A nivel fisiológico existe evidencia creciente de que el cinc está involucrado en el desarrollo de los receptores de NMDA (N-metilo-D-aspartato), sitios en los cuales el glutamato actúa como un neurotransmisor, particularmente en el hipocampo. Un meta-análisis de una serie de estudios que involucraron en total a 9 mil madres y sus hijos, sugirió que puede ser un problema en humanos. La suplementación con cinc resultó en una reducción del 14% en los nacimientos prematuros aunque el número de bebes con bajo peso la nacer no se redujo. Es importante que loe estudios provinieron tanto de países en desarrollo como industrializados aunque la reducción en los nacimientos prematuros ocurrió principalmente en mujeres de bajos ingresos. Esta revisión, sin embargo, no encontró otros beneficios cuando se examinaron varios índices del resultado del embarazo, aunque la reducción en el número de nacimientos prematuros sugirió el potencial para consecuencias de largo plazo para el desarrollo cognitivo, a pesar de que estas no fueron examinadas.

Aunque la literatura es limitada, en humanos, de forma similar a los otros animales, existen sugerencias de que la influencia del cinc es mayor en una etapa temprana. Se ha propuesto en particular que los bebes prematuros se benefician de la suplementación con cinc. Cuando una muestra canadiense de bebes con bajo peso al nacer consumió una fórmula con o sin cinc adicionado, el crecimiento más rápido y el mejor desarrollo motor estuvieron asociados con el consumo de cinc adicional. Es más, alguna evidencia sugiere que la suplementación con cinc tiene una influencia en niños de mayor edad. Otra vez en Canadá, cuando el cinc fue administrado a niños con edades 5-7 años no hubo influencia en la capacidad de atención, aunque un pequeño grupo con bajos niveles iniciales de cinc en su cabello creció a una tasa más rápida. El primer reporte de que la suplementación con cinc podría mejorar el funcionamiento cognitivo más allá de la infancia estuvo basado en niños chinos con edades 6-9 años; sin embargo, un importante hallazgo fue que una combinación de cinc con otros micronutrimentos tuvo una influencia mayor en la tasa de crecimiento que cuando el cinc fue administrado solo. Un meta-análisis del estudio sobre el crecimiento físico de niños de hasta 13 años de edad encontró que la suplementación con cinc tuvo una influencia pequeña pero significativa, otra vez resaltando la posibilidad de que puede haber una influencia en el desarrollo cognitivo, largamente no considerada.

Existen sugerencias aisladas de que el estatus de cinc puede estar asociado con problemas de conducta. En una muestra estadounidense los niveles elevados de cobre y los niveles bajos de cinc en sangre estuvieron asociados con una historia de agresión. En animales, el consumo de una dieta deficiente en cinc durante la gestación resultó en un adulto más agresivo. Adicionalmente, varios estudios transversales han encontrado un estatus más bajo de cinc en niños con desorden de déficit de atención e hiperactividad (ADHD, por sus siglas en inglés) y que los niveles séricos bajos de cinc estaban relacionados a calificaciones de desatención. Es poco claro, sin embargo, si las diferencias en la dieta precedieron al problema conductual o si los cambios en el comportamiento resultaron en cambios en la dieta. Existe la necesidad de pruebas de intervención para establecer causalidad, aunque se ha reportado que el sulfato de cinc reduce síntomas por si mismo o en conjunto con metilfenidato.

Aunque hay un acuerdo en que el cinc juega papeles esenciales para el desarrollo tanto antes como después del nacimiento, su papel en el cerebro se entiende todavía pobremente. Sin embargo, independientemente del mecanismo subyacente, una revisión concluyó que aunque no hubo un consenso general existe evidencia de que la deficiencia de cinc disminuye el funcionamiento cognitivo y motor. En particular, se requiere investigación que considere el impacto de la deficiencia de cinc en diferentes etapas del desarrollo y que sea examinada la interacción con las deficiencias de otros micronutrimentos.

Ácido fólico

El folato es de importancia fundamental para el desarrollo del cerebro, cuyos efectos probablemente reflejan una influencia en la síntesis de nucleótidos, integridad y transcripción del ácido desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés). Se acepta generalmente que consumir un suplemento con ácido fólico hacia el tiempo de la concepción disminuirá la incidencia de defectos del tubo neural. Como el folato está involucrado en la división celular, su presencia reduce las oportunidades de aparición de desórdenes como la espina bífida. Sin embargo, como solo una minoría de mujeres consumen suplementos con ácido fólico, en muchos países variados alimentos son fortificados con ácido fólico. Aunque la incidencia de defectos del tubo neural disminuyó después de que se inició la fortificación, surgió la pregunta de si una dieta fortificada producía suficiente folato para prevenir los defectos de tubo neural. Se encontró que después de la fortificación el uso de suplementos de ácido fólico no disminuyó más la incidencia de dichos defectos, sugiriendo que la dieta normal proporcionaba suficiente cantidad de la vitamina. Este hallazgo, sin embargo, no es homogéneo en todos los países en donde se realizó la fortificación.

Aunque los datos son más limitados, existen sugerencias de que un abastecimiento adecuado de folato es también importante para el crecimiento en etapas posteriores, pues la suplementación durante el embarazo mostró disminuir la incidencia de nacimientos prematuros. Se ha encontrado que los infantes nacidos de madres con deficiencia severa en folato durante el embarazo mostraron desarrollo anormal o retrasado. También se ha encontrado que la suplementación con ácido fólico incrementa el peso al nacer y el estatus de desarrollo. En contraste, un grupo de investigación encontró que el desarrollo neuropsicosocial de niños de 5 años de edad no estaba asociado con el estatus de folato de la madre en la segunda mitad del embarazo, sugiriendo que la explicación de esta discrepancia con otros hallazgos era que su clasificación de estatus bajo en folato dependía de mediciones bioquímicas más que en signos clínicos tales como la anemia megaloblástica.

Vitamina B12

El folato y la vitamina B12 están asociados metabólicamente, de manera que la deficiencia de uno puede influenciar el funcionamiento del otro. Si una madre es abastecida con vitamina B12 el infante nacerá con un abastecimiento suficiente para varios meses. Aunque la evidencia depende principalmente de estudios de caso, la deficiencia de vitamina B12 resulta en infantes que son apáticos, irritables y generalmente no prosperan, aunque responden rápidamente a la suplementación. Biológicamente, la deficiencia puede involucrar retraso en la mielinización o desmielinización de los nervios; alteración en la relación S-adenosilmetionina:S-adenosilhomocisteina; desequilibrio de citocinas neurotróficas y neurotóxicas; y/o la acumulación de lactato en las células cerebrales.

Como un ejemplo, un niño alimentado al seno materno de una madre vegetariana exhibió un deterioro neurológico que comenzó entre los 3 y 6 meses de edad y progresó hacia un estado comatoso pre-moribundo a la edad de 9 meses. El infante mostraba anemia megaloblástica y una deficiencia severa de vitamina B12. Aunque un problema con los estudios de caso es que puede haber una deficiencia de otros micronutrimento, la rápida respuesta a la suplementación sugiere que en esta instancia una carencia de vitamina B12 era el mecanismo.

Parece que la deficiencia de vitamina B12 durante la infancia tiene consecuencias duraderas. Cuando los niños fueron examinados a la edad de 6 años tuvieron un estatus marginal de vitamina B12 asociado con el consumo de una dieta vegana; las mediciones de inteligencia fluida se mantenían pobres en la adolescencia aunque subsecuentemente consumieron una dieta omnívora o vegetariana.

En la mayoría de los casos, un estatus bajo de vitamina B12 en la niñez refleja una deficiencia dietaria materna que con frecuencia refleja una dieta vegana, o alternativamente un problema de absorción. Aunque los adultos tienden a tener una reserva de vitamina B12 mayor a la requerida por 1 año, el recién nacido tiene solamente un abastecimiento limitado. Por ejemplo, existe un reporte de un niño de 14 meses con deficiencia severa de vitamina B12 dietaria, que resultó de la dieta vegana de la madre. La imagenología por resonancia magnética mostró una atrofia severa de los lóbulos frontal y fronto-parietal que respondió a la suplementación con vitamina B12 por 6 semanas. Aunque la imagen había demostrado una respuesta positiva a la suplementación en términos de cambios gruesos en la estructura cerebral, cuando se valoró el desarrollo cognitivo a la edad de 2 años este permanecía seriamente retrasado. Una cuestión obvia, que no ha sido atendida sistemáticamente, es considerar el impacto de un estatus bajo materno de vitamina B12 durante el embarazo o la lactancia en el desarrollo del niño.

Se han considerado 2 mecanismos por los cuales la deficiencia de folato y vitamina B12 podrían influir en el cerebro: por interrupción de la mielinización o influyendo en los procesos inflamatorios. Se ha subrayado la necesidad de establecer la relación entre el momento de una deficiencia y un resultado como el desarrollo social o cognitivo. Un importante papel de la vitamina B12 en el sistema nervioso es en el metabolismo de ácidos grasos requeridos para el mantenimiento de la capa de mielina que rodea al axón. Una deficiencia a largo plazo puede resultar en daño cerebral irreversible. Como una ilustración, un niño de 14 meses de edad se presentó con anemia megaloblástica debido a una baja ingesta de vitamina B12 de la madre vegetariana. Un barrido (escaneo) de cerebro reveló atrofia cerebral severa con signos de mielinización retrasada, siendo los lóbulos frontal y temporal los más severamente afectados. El niño respondió bien a la suplementación tanto en términos de síntomas clínicos como en la imagenología cerebral. Dado que la mielinización influye en la velocidad de los impulsos nerviosos es razonable esperar que una carencia de mielinización tendrá consecuencias para el desarrollo cognitivo.

Vitamina D

La exposición a la luz solar, resultando en la producción de vitamina D3 (colecalciferol) por la piel, es la principal fuente de este micronutrimento. Aunque se encuentra en algunos pocos alimentos como los peces oleosos, la leche y algunos cereales fortificados, para la mayoría de las personas la acción de la luz ultravioleta sobre la piel resulta en la mayor fuente de vitamina D3. Aunque tradicionalmente la atención se ha enfocado en el papel de la vitamina D en la regulación del calcio y por tanto en la salud ósea, se ha vuelto claro que tiene un papel en otras muchas funciones, incluyendo la regulación del crecimiento y diferenciación celulares y en el funcionamiento del sistema inmune.

En una amplia revisión se examinó la literatura considerable sobre el papel de la vitamina D en el desarrollo del cerebro. Varios enfoques, incluyendo estudios de expresión del ARN mensajero (mRNA, por sus siglas en inglés), autorradiografía e inmunohistología han indicado áreas del cerebro, incluyendo el hipocampo, como sitios en los cuales actúa la vitamina D. Dichos datos son consistentes con la sugerencia de que la vitamina D influye en las proteínas involucradas en el aprendizaje y la memora, el control motor y posiblemente aún en el comportamiento materno y el social. Por ejemplo, la presencia de receptores de vitamina d se ha demostrado en la hipocampo, sitios capaces de enlazarse con el DNA.

Las ratas nacidas de madres deficientes en vitamina D3 presentan una estructura cerebral profundamente alterada, la corteza es más larga pero no más ancha y los ventrículos laterales están alargados. Hubo niveles reducidos de factor de crecimiento nervioso y factor neurotrófico derivado de linea celular glial así como una expresión reducida en p75(NTR), el receptor de neurotrofina de baja afinidad. Dichos hallazgos sugieren que la vitamina D3 juega un importante papel durante el desarrollo cerebral. Sin embargo todavía debe confirmarse si hay una relevancia clínica para estos hallazgos en humanos. Sorprende que con la aparición frecuente de un estatus bajo de vitamina D en embarazadas e infantes este tema no haya recibido más consideración.

Aunque existe una amplia evidencia biológica para sugerir un papel importante para la vitamina D en el desarrollo y funcionamiento del cerebro, los efectos podrían ser sutiles y no se ha establecido claramente una relación causal. Sin embargo, después de reconocer que no comprendemos del todo el papel jugado por la vitamina D se puede argumentar que la suplementación a grupos en riesgo podría ser recomendable, particularmente a los infantes en áreas geográficas en los que la exposición a los rayos solares es limitada en periodos importantes del año.

Colina

Aunque la colina puede ser sintetizada en el cuerpo, se ha sugerido que las cantidades producidas de esta forma pueden ser insuficientes por lo que puede requerirse de una fuente dietaria adicional. La colina tiene 3 funciones principales: es un precursor del  neurotransmisor acetilcolina; es un constituyente de los fosfolípidos con un papel esencial en las membranas celulares; la colina también puede ser convertida en el donador de metilos betaína.

Durante el embarazo se sabe que la colina juega un papel crítico en el desarrollo pues influye en la proliferación y apoptosis de células madre y por tanto en la estructura del cerebro. Además, los niveles más altos de colina plasmático de neonatos sugiere una importante función durante el desarrollo in utero y posterior.

En roedores adultos la memoria es mejor si hacia el final de la gestación fueron expuestos a colina. Si en esta etapa crítica del desarrollo cerebral ha habido una deficiencia de colina, la memoria era más pobre durante la adultez. Un revisión sistemática de la literatura animal, que relacionó la disponibilidad de colina durante la gestación con el funcionamiento neurológico subsecuente, concluyó que la suplementación con colina durante el desarrollo resulta en un mejor desempeño de la prole en pruebas cognitivas y del comportamiento. Estudios en animales sugieren que la colina influye en el desarrollo del hipocampo. Los daños animales han sido descritos como “convincentes”, aunque debemos esperar datos relevantes en humanos.

Aunque es generalmente aceptado que la colina juega un papel en el desarrollo cerebral, hay falta de evidencia de que el nivel de ingesta influye en el desarrollo del feto humano. Información relevante proviene de estudios en los cuales se compararon fórmulas infantiles con relación a la inclusión de colina. Una revisión de este tema no pudo encontrar evidencia de que el agregar colina a la fórmula ayudara en el desarrollo cognitivo.

Influencias dietarias de corto plazo en el funcionamiento cerebral

Aunque una deficiencia durante una etapa crítica del desarrollo puede tener un impacto duradero en el cerebro, una generalización es que la nutrición pobre en la vida posterior también tendrá consecuencias negativas, aunque pueden ser revertidas por una dieta subsecuente adecuada. Cuando han pasado las etapas tempranas del desarrollo cerebral, las variaciones en la dieta poseen todavía el potencial para influenciar el comportamiento.

Múltiples vitaminas y minerales

Aunque el enfoque científico reduccionista tradicional ha tendido a considerar a un micronutrimento en aislamiento, hay razones para tomar un enfoque más amplio. En primer lugar, una deficiencia exclusiva de un nutrimento ocurre en raras ocasiones, tal vez solamente cuando los suelos locales carecen de un nutrimento en particular, llevando a un problema preciso en una dieta por demás adecuada. Las deficiencias más comunes resultarán de una dieta generalmente pobre con una deficiencia consecuente en varios nutrimentos. En segundo lugar, los nutrimentos no actúan en aislamiento, sino que tienen un papel en una secuencia compleja de eventos, muchos de los cuales requieren la provisión de otros micronutrimentos. Por tanto, el reponer un nutrimento individual, aun cuando exista una deficiencia, puede no ser benéfico si esto ayuda solamente a una etapa de una secuencia. El cuello de botella puede ser simplemente movido a la siguiente etapa metabólica que es inhibida por la deficiencia de otro nutrimento.

Un estudio en Indonesia puso a prueba esta sugerencia, en donde de administró a las madres un suplemento con micronutrimentos o una combinación de hierro y ácido fólico, en una prueba clínica bien conducida que involucró más de 31 mil embarazadas. En aquellas que tomaron la variedad de micronutrimentos, más que solamente hierro y ácido fólico, existió el 18% más de reducción en muerte infantil y 14% menos niños con bajo peso al nacer. De forma similar, en un estudio en China los niños en edad preescolar fueron suplementados con vitamina A sola, vitamina A más hierro o vitamina A con hierro y otros 6 micronutrimentos; aunque los tres grupos recibieron suplementos con vitamina A, la muestra que recibió los varios micronutrimentos tuvieron niveles séricos más elevados de retinol, aunque los niveles de hemoglobina se incrementaron de forma similar en los tres grupos.

La sugerencia de que el enfoque con múltiples vitaminas y minerales será benéfico en términos de funcionamiento cognitivo ha sido apoyado por un estudio en India. Por un año, los niños con edades 7-11 años consumieron comidas escolares suplementadas con sulfato ferroso quelado, vitaminas A, B2, B6, B12, ácido fólico, niacina, pantotenato de calcio, vitamina C, vitamina E, lisina y calcio, y se comparó el desempeño en varias pruebas con una muestra que no recibió las comidas preparadas en la escuela. Las únicas mediciones biológicas que reportaron una mejoría en el grupo experimental fueron las asociadas al estatus de hierro, mientras que en el grupo control estas declinaron. El desempeño en pruebas de memoria y atención mejoraron en aquellos que comieron los suplementos aunque una medición general de la inteligencia no fue influenciada. De forma similar, en una prueba doble ciego se administraron suplementos con micronutrimentos a niños de la India con edades 6-15 años y antecedentes de clase media; en un periodo de 14 meses de suplementación, se mejoró la atención pero no la inteligencia, la memoria o el desempeño en la escuela.

Suplementación con micronutrimentos en los países industrializados

Aunque podría esperarse una respuesta benéfica con la suplementación en los países en desarrollo, existe controversia en cuando a sugerir la necesidad de suplementación en los países industrializados, particularmente porque en pruebas a gran escala de suplementación con micronutrimentos no se ha encontrad un decremento en las enfermedades asociadas a la edad, por lo que algunos han llegado a la conclusión de que si la dieta proporciona suficientes proteínas y energía debe esperarse que la ingesta de micronutrimentos sea la adecuada. No obstante, existe el argumento de que problemas con variables psicológicas serán frecuentemente los primeros en desarrollarse si existen deficiencias subclínicas de micronutrimentos. Adicionalmente, los cambios en el funcionamiento psicológico serán más rápidos y por tanto será más convenientes de vigilar que el desarrollo de una enfermedad. Por ejemplo, en una prueba doble ciego de suplementación con tiamina se encontró que esta mejora el estado de ánimo, aunque la población estaba bien nutrida antes de la suplementación, de acuerdo al índice fisiológico usual de estado corporal, la activación de transquetolasa (transcetolasa) en eritrocito.

Se ha sugerido que la susceptibilidad pronosticada a cambios menores en el estatus de micronutrimentos refleja una alta tasa metabólica y la complejidad del funcionamiento cerebral, de forma que un resultado conductual es la suma de millones de procesos metabólicos, cada uno de los cuales puede potencialmente depender del estatus de micronutrimentos. Se ha sugerido también que aun pequeñas mejoras en el estatus de micronutrimentos, si resultan de un gran número de cambios menores en la eficiencia metabólica, podrían tener un efecto acumulativo. Si dichos mecanismos existen, entonces la complejidad del cerebro significa que debería ser el órgano en el que más fácilmente se puede demostrar un beneficio de la suplementación. AL menos en principio el resultado casi instantáneo del cerebro sería más fácil de controlar que la lenta progresión de la enfermedad que puede reflejar el estado nutricio por muchas décadas.

Hay dos paradigmas en los cuales en las sociedades industrializadas se ha encontrado que las mediciones psicológicas responden a la suplementación múltiple con vitaminas y minerales, como se explica a continuación.

En primer lugar, una buena cantidad de controversia fue generada por el reporte en 1988 de que en un estudio doble ciego controlado por placebo y aleatorizado, la inteligencia de los niños se incrementó después de tomar un suplemento múltiple de vitaminas y minerales por 8 meses. El suplemento proporcionó vitaminas A, B1, B2, B6, B12, C, D, E, K, biotina, ácido fólico, ácido pantoténico, calcio, cromo, cobre, yodo, hierro, magnesio, manganeso, molibdeno, fósforo, selenio y cinc. Cuando 10 años después se reviso el tema, 10 de los 13 estudios habían reportado una respuesta positiva a la suplementación aunque en ocasiones solamente en subgrupos. Importante resulta que cuando se encontró una respuesta, fue siempre con mediciones no verbales y nunca con pruebas con base verbal. Dos tipos de inteligencia pueden ser distinguidas: la inteligencia fluida puede ser valorada utilizando pruebas no verbales y es vista como potencial biológico innato, esto es, habilidad básica de razonamiento; en contraste, la inteligencia cristalizada puede ser valorada utilizando mediciones verbales pues depende de información y vocabulario específicos. En un periodo más largo, si el potencial biológico interactua con un ambiente estimulante, esto resultará en inteligencia cristalizada. Como un suplementos con micronutrimentos puede solamente influir en la biología básica y no puede por si mismo mejorar tu vocabulario, la mejora selectiva en la inteligencia no verbal sugiere que este fue un fenómeno genuino.

Más recientemente, niños en Australia e Indonesia recibieron suplementos con múltiples vitaminas y minerales, con ácidos grasos omega 3 o ambos. En las niñas de Indonesia y en los niños de ambos géneros en Australia, la suplementación con micronutrimentos resultó en una mejora en el aprendizaje verbal, aunque no se registró influencia en la inteligencia general o en la atención. Dada la atención que se ha centrado en los ácidos grasos omega 3, es interesante que estos no mejoraran el desempeño en la prueba (en las dosis de ácido docosahexaenoico 88 mg/día y ácido eicosapentaenoico 22 mg/día). También es interesante que los hallazgos se encontraron otra vez en niños australianos aparentemente bien nutridos.

Aunque el número creciente de hallazgos positivos en pruebas bien diseñadas hace el fenómeno difícil de ignorar, con los limitados datos disponibles es poco lo que se puede concluir. Los datos sugieren que solamente responde una minoría de los niños, de manera de que el comentario de que la dieta pobre es detrimental es una mejor conclusión que la que estima que las vitaminas incrementan la inteligencia. Por ejemplo, en niños en Bélgica que mantuvieron un diario dietético por 15 días, fue en aquellos cuyas dietas ofrecieron una baja ingesta de un rango de micronutrimentos que se registró una respuesta a la suplementación, una minoría de niños que tendían a provenir de áreas económicamente menos privilegiadas y de escuelas para los menos capaces académicamente.

La segunda área en donde existe evidencia de que un suplemento múltiple con vitaminas y minerales es benéfico es el comportamiento antisocial.  En un estudio británico particularmente bien diseñado, la suplementación con micronutrimentos mejoró el registro disciplinario de los jóvenes infractores. Como se administraron ácidos grasos, vitaminas y minerales resulta poco claro cuales aspectos de la nutrición tuvieron influencia, ya que los ácidos grasos por si mismos han mostrado disminuir el comportamiento agresivo. Sin embargo, también ha sido reportado que la suplementación con múltiples vitaminas y minerales, sin ácidos grasos, disminuye el comportamiento agresivo; cuando dicho suplemento (sin ácidos grasos) fue consumido bajo condiciones doble ciego, la incidencia de violencia exhibida por los juveniles en prisión disminuyó. Existió una asociación entre un incremento en el estatus de vitaminas, juzgado por muestras sanguíneas, y una disminución en la violencia. Los investigadores en este estudio sugirieron que un estatus mejorado de vitaminas indicó que había sido inicialmente pobre. El gobierno de los Países Bajos respondió a los hallazgos británicos iniciando su propio estudio en colaboración con la Universidad Radboud en Nijmegen; por entre 1 y 3 meses, 116 jóvenes prisioneros recibieron suplementos con micronutrimentos mientras que otros 105 recibieron placebos. Aunque el estudio no ha sido formalmente publicado, el gobierno compartió los hallazgos: aquellos que consumieron los suplementos fueron menos agresivos. En aquellos que recibieron los suplementos, la incidencia de violencia disminuyó un 34% mientras que los que recibieron el placebo estuvieron asociados con un 13% de incremento.

Es importante que dichos hallazgos también se han encontrado fuera de una prisión. En una prueba doble ciego, el impacto de la suplementación con micronutrimentos (sin ácidos grasos) fue estudiada en niños en edad escolar, en donde la delincuencia violenta y la no violenta fue monitoreada empleando los registros disciplinarios de la escuela. En un periodo de 4 meses, aquellos que recibieron los suplementos mostraron una menor tendencia a acciones disciplinarias.

Así, el estudio de mediciones de la inteligencia y el comportamiento agresivo ha proporcionado una serie de pruebas doble ciego controladas por placebo en las cuales múltiples vitaminas y minerales, con o sin ácidos grasos, parecen mejorar el funcionamiento. Hay 5 estudios bien diseñados que reportan una disminución en el comportamiento antisocial después de consumir suplementos múltiples con vitaminas y minerales. Con las mediciones de inteligencia, uno de los estudios concluyó que el tema estaba en una etapa temprana y que había necesidad de pruebas a gran escala que consideraran la composición del suplemento, los estilos dietarios de los niños y la naturaleza de la influencia en la cognición. Hasta donde muestra la literatura consultada, existe la necesidad a la fecha de determinar cuales de los nutrimentos de los suplementos son los importantes y en que dosis, para los resultados obtenidos.

Parece ser todavía muy temprano para recomendar cambios específicos en la dieta de los niños. Sin embargo, el número creciente de hallazgos positivos de pruebas bien controladas indica que existen fenómenos que deben ser examinados sistemáticamente.

Tiempos y composición de las comidas

La energía requerida para el funcionamiento del cerebro también es proporcionada por lo que comemos. Aunque el consenso general es que los mecanismos alostáticos mantienen la homeostasia en los niveles sanguíneos de glucosa dentro de un rango que es necesario para el funcionamiento cerebral, existe un número creciente de reportes sobre la influencia que los patrones de las comidas y su composición nutrimental.

El cerebro es el órgano metabólicamente más activo en el cuerpo y en el adulto, mientras que representa aproximadamente el 2% del peso corporal, es responsable por cerca del 20% de la tasa metabólica basal. Es sorprendente que comparado con otros órganos en el cuerpo humano, el cerebro tenga reservas muy limitadas de energía, a pesar de que no puede disminuir sus requerimientos cuando los abastecimientos son bajos. Las reservas de glucosa son limitadas, de forma que se ha sugerido que sin la reposición normal éstas durarían unos 10 minutos, aunque a menos que una persona esté en ayuno prolongado o haya tenido una dieta privada de carbohidratos por varios días, el cerebro no metabolizará cetonas. Los mecanismos hormonales que tratan de mantener los valores sanguíneos de glucosa dentro de los niveles prescritos pueden ser el resultado de presiones evolutivas que llevaron a la provisión de un abastecimiento relativamente constante de glucosa para el cerebro. La existencia de estos mecanismos alostáticos puede ser usada para argumentar que bajo la mayoría de las condiciones normales no se esperaría que el alimento consumido influyera en la cognición. Existen, sin embargo, reportes de reacciones de corto plazo a la composición de las comidas, aunque no queda cierto que el mecanismo sea la provisión de glucosa.

Existen razones para sugerir que los niños, más que los adultos, pueden ser más susceptibles a la provisión de glucosa. Cuando se asocia al tamaño corporal, los niños tienen cerebros más grandes que los adultos, un reflejo del rápido crecimiento cerebral en el periodo perinatal. Además, un peso dado de tejido cerebral de un niño utiliza más glucosa que el mismo peso de tejido cerebral en un adulto. El uso de glucosa, por gramo de tejido cerebral, se incrementa hasta los 4 años de edad, en donde requiere hasta el doble de energía que el cerebro adulto. Una tasa más alta de utilización de glucosa continúa hasta los 9-10 años de edad, cuando comienza a declinar, alcanzando los niveles de un adulto hacia el final de la adolescencia. Como el cerebro de un niño es tanto relativamente más grande como más activo que en un adulto, surge la posibilidad de que los niños sean más dependientes de las comidas a intervalos regulares. La posibilidad de que la tasa a la cual la glucosa es liberada hacia el torrente sanguíneo pueda influir en el funcionamiento de los niños es apoyada por estudios en los cuales el efecto de una bebida que contiene glucosa ha sido examinado; durante las horas de la tarde, los niños de 9-11 años de edad tuvieron mejores memorias y mientras estuvieron en clases pasaron más tiempo en una tarea después de consumir la bebida con glucosa, en comparación con los que recibieron el placebo. De forma similar, hacia el final del día escolar, los niños de 7 años de edad tuvieron un incremento en la habilidad para mantener la atención y mostraron una menor probabilidad de sentirse frustrados después de una bebida con glucosa.

Ha habido un interés particular en el efecto del desayuno en el comportamiento de los niños. Después de revisar este tema, un grupo de estudio concluyó que los datos sugieren que omitir el desayuno interfiere con la cognición y el aprendizaje, un efecto que es más pronunciado en los niños en riesgo nutrimental que en los niños bien nutridos. Por ejemplo, el consumir el desayuno en vez de ayunar mejoró el desempeño cognitivo en niños de 9-11 años de edad a tan solo 1 hora de haber comido. La habilidad para mantener la atención fue mejor una hora después del desayuno en los niños de 9-12 años de edad, aunque la memoria no fue afectada. Sin embargo, en los niños de 12 años de edad, 30 minutos después de la comida, pero no después, comer un cereal de desayuno en vez de ayunar mejoró la memoria. La impresión a partir de estos estudios tempranos fue que los beneficios eran de corto plazo, aunque más recientemente la atención se ha dirigido hacia la composición de la comida, en un intento por establecer una comida que ofrezca una mejora a plazo más largo.

En adultos jóvenes, cuando los desayunos fueron comparados en cuanto a las diferencias en el tipo de carbohidrato proporcionado, si la glucosa era liberada más lentamente la memoria era mejor hacia el final de la mañana. De forma similar, cuando se compararon desayunos con diferentes composiciones de macronutrimentos, la mejor memoria fue asociada con una mejor tolerancia a la glucosa y el consumo de comidas que liberaban la glucosa más lentamente al torrente sanguíneo. Se han reportado hallazgos similares en niños; cuando se diseñaron comidas isoenergéticas (isocalóricas) para diferenciarse en su carga glicémica y fueron consumidas en diferentes días, la memoria, la atención y el tiempo en una tarea dentro del salón de clases fueron mejores cuando el desayuno liberá la glucosa lentamente. De forma similar, cuando se compararon los efectos de los cereales de desayuno que diferían en su respuesta glicémica, 2 horas después de consumirlos una menor carga glicémica estuvo asociada con una mejor atención cuando se comparó con los desayunos con mayor carga glicémica.

Una forma de ver estos hallazgos es que el funcionamiento cognitivo de un niño se beneficia de una liberación gradual de energía. En consistencia con este enfoque está un estudio que asoció el tamaño del desayuno de los niños y si se consumió una colación (snack) posteriormente, al funcionamiento cognitivo. El comer un desayuno pequeño, en promedio conteniendo 61 Kcal, estuvo asociado con pasar menos tiempo en el trabajo escolar. Sin embargo, en estos niños de 9 años de edad los efectos negativos de un desayuno pequeño fueron superados al comer una colación a media mañana. En aquellos que comieron un desayuno más grande, la colación no tuvo efecto. De manera similar, en niños de la India, con edades 7-9 años, las dietas isoenergéticas consumidas que diferían en cuanto a la hora de la mañana en que eran consumidas, una colación a media mañana mejoró la memoria en aquellos con antecedentes de bajo nivel socioeconómico pero no en aquellos con un nivel socioeconómico más alto.

En conclusión, existe un buen cuerpo de evidencia de que varios nutrimentos juegan importantes papeles en el desarrollo del cerebro, incluyendo yodo, hierro, cinc, colina, vitamina B12, folato y vitamina D. Se ha sugerido  que un examen de estos nutrimentos ayudará a identificar otros nutrimentos que sean similarmente importantes, esto es, aquellos esenciales para la división celular, aquellos cuyo nivel de ingesta varía mucho entre individuos y para los cuales no hay una capacidad de biosíntesis o esta es muy limitada.

Hay amplia evidencia en los países en desarrollo de que una deficiencia nutrimental durante periodos críticos del desarrollo cerebral tiene un impacto duradero en el desarrollo intelectual. Este es un problema inmenso con claras implicaciones tanto para el individuo como para la prosperidad económica de países enteros. La WHO enlista deficiencias de hierro, cinc y vitamina A entre las principales 10 causas de muerte en los países en desarrollo. Aun si aquellos que son deficientes no presentan síntomas clínicos su desarrollo físico y cognitivo pueden estar deteriorados. El Banco Mundial considera que la fortificación es el camino más efectivo en cuanto a costo para lidiar con estas deficiencias de micronutrimentos, pues no hay otras tecnologías disponibles en la actualidad que ofrezcan una oportunidad tan grande para mejorar las vidas y acelerar el desarrollo a tan bajo costo y en tan corto tiempo. La fortificación puede tomar uno de 3 enfoques. En primer lugar, puede reemplazar un nutrimento que ha sido perdido durante el procesamiento alimentario, por ejemplo las vitaminas del complejo B que son perdidas durante el procesamiento de los cereales. En segundo lugar, el nivel de un nutrimento puede ser elevado por enzima del nivel encontrado normalmente en un alimento, por ejemplo, adicionando calcio a la leche. En ter lugar, los nutrimentos que no están presentes normalmente pueden ser agregados, como la adición de yodo a la sal. Existen muchos ejemplos de fortificación en el mundo en desarrollo; por ejemplo, el yodo es adicionado a la sal en tres cuartas partes de los países en desarrollo, con consecuencias positivas para el desarrollo cognitivo. Sudáfrica ha desarrollado un Programa Nacional de Fortificación de Alimentos con harina de trigo y maíz, así como con azúcar, en el cual se adicionan calcio, hierro, cinc, vitaminas A, B2, B2, B3, B6 y folato.

Aunque indudablemente la fortificación alimentaria ha resultado en beneficios amplios y económicos, de forma ideal la meta última debería ser proporcionar un abastecimiento adecuado de alimentos enteros en su estado natural. Los alimentos enteros contienen muchos nutrimentos, muchos de los cuales actúan de manera sinérgica; existe también la posibilidad de que existan nutrimentos en los alimentos naturales que no hayan sido descubiertos todavía.

Existe menos evidencia en los países industrializados de que las deficiencias de micronutrimentos tengan consecuencias para el desarrollo. Se ha considerado el impacto de emplear suplementos dietarios en la dieta de los infantes estadounidenses menores a 2 años de edad, concluyéndose que en general los infantes pueden alcanzar un nivel recomendado de ingesta solamente con el alimento. Con la mayoría de los nutrimentos la incidencia de una ingesta adecuada fue como máximo del 2% de la muestra aunque una baja ingesta de vitamina E ocurrió más frecuentemente. Sin embargo, las ingestas por arriba del Nivel de Ingesta Superior Tolerable se encontraron tanto en aquellos que tomaban como en los que no tomaban suplementos, por ejemplo, para la vitamina A (97% y 15% de los niños pequeños) y cinc (60% y 59% de infantes más grandes y 68% y 38% en los niños pequeños). Dichas conclusiones deben tomar en consideración que el estándar contra el cual se juzga la adecuación nutrimental es definido por un indicador particular y que ninguno de estos indicadores mide el funcionamiento cognitivo.

Hay un consenso en que aquellas que planeen embarazarse deben tomar un suplemento con ácido fólico para disminuir el riesgo de defectos del tubo neural. Potencialmente la deficiencia de cualquier micronutrimento puede ser exacerbada durante el embarazo, proporcionando interés en estudios más generales de suplementación con vitaminas y minerales. Basándose en investigación, principalmente en países en desarrollo, una revisión Cochrane contrastó la suplementación con múltiples micronutrimentos durante el embarazo con el consumo de 2 o menos nutrimentos. El consumir una suplementación con múltiples micronutrimentos estuvo asociado con menor cantidad de bebés con bajo peso al nacer y una menor incidencia de anemia materna. Sin embargo, estas diferencias desaparecieron cuando la suplementación con múltiples micronutrimentos fue contrastada con una suplementación con hierro y ácido fólico; estos datos refuerzan la importancia conocida tanto del hierro como del folato pero no sugieren una importancia general de otros nutrimentos. Aunque esta revisión no consideró la influencia de la suplementación durante el embarazo en el desarrollo cognitivo, la influencia reportada en el peso al nacer puede ser significativa.

De manera consistente, en los países industrializados el mayor peso al nacer ha estado asociado con un mejor desarrollo cognitivo, una relación que se extiende hasta el rango de pesos normales al nacer pues este no es solamente un fenómeno asociado con pequeños bebés prematuros. Es por lo tanto importante establecer factores que influyen en el peso al nacer, con la esperanza de que pueda ser incrementado con beneficios para el desarrollo cognitivo. La adecuación de la nutrición de la embarazada es un lugar obvio para comenzar. Es, sin embargo, importante mantener estos mecanismos en perspectiva, pues en los países industrializados del peso normal al nacer son pequeños relativos a la influencia de los factores sociales postnatales. No obstante,  un estudio bien controlado proporcionó fuerte evidencia de que la naturaleza de la dieta de por los menos los niños prematuros puede tener una influencia duradera en el funcionamiento cognitivo, aunque hay que esperar detalles sobre los ingredientes activos. Como mínimo estos hallazgos sugieren la importancia de la dieta materna durante las últimas etapas del embarazo.

En los países industrializados, la evidencia actual promueve recomendaciones específicas de salud pública en el contexto de la nutrición y el funcionamiento cognitivo. Se recomienda que los infantes tomen suplementos de vitaminas A, C y D, al menos de acuerdo al Departamento de Salud del Reino Unido,  aunque esto refleja preocupaciones más generales del desarrollo; la vitamina A ayudará a la visión y la piel (entre otros), la vitamina C es necesaria para el sistema inmune (entre otros) y la vitamina D para la salud ósea (entre otros) y el crecimiento en general.

A medida que avanza la niñez el supuesto general es que una dieta equilibrada proporcionará suficientes micronutrimentos. Los hallazgos de que la suplementación con múltiples vitaminas y minerales mejoran tanto el comportamiento como la inteligencia hacen cuestionarse este supuesto, aunque esto es una sugerencia controversial que requiere clarificación que solamente podrá provenir de estudios sistemáticos adicionales. Debe recordarse que los cuerpos gubernamentales que han fijado las ingestas diarias recomendadas para micronutrimentos nunca han empleado el funcionamiento psicológico óptimo como una medida de nutrición adecuada. Por tanto, las ingestas recomendadas pueden o no permitir que el cerebro funcione de manera óptima; simplemente no lo sabemos en este punto.

En los países en desarrollo existe evidencia abrumadora de que una dieta adecuada, particularmente cuando el cerebro está en rápido crecimiento, tiene implicaciones significativas y duraderas en el funcionamiento cognitivo. En contraste, en los países industrializados hay poco que se pueda concluir con confianza, aunque hay una serie de estudios bien diseñados que por lo menos establecen el principio de que diferencias relativamente menores en la dieta tienen el potencial de influir en el funcionamiento cognitivo de los niños. Esta no es una cuestión trivial y deberá confirmarse con los estudios futuros.