快速高效率腦部連結的營養需求

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The Learning Lead -2021年1月- Nutrition for Fast and Efficient Connections in the Brain 快速高效率腦部連結的營養需求

行為、感知及高等認知功能皆由腦部調控，腦部需要條理分明且高效率的連結來達到有效率的訊息傳遞。這些強健、快速、高效率的腦部連結，在出生後到幼兒時期發育成熟，在這成熟過程中，營養扮演著重要的角色。

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在嬰幼兒早期，高效率且快速腦部連結形成及成熟過程中，營養扮演著重要的角色。神經鞘磷脂、磷脂、DHA、AA等營養可影響腦部發展，強化大腦連結，使大腦更加快速有效率，提高孩子的認知能力。

快速高效率腦部連結的營養需求
Nutriton for Fast and Efficient Connections in the Brain

行為、感知及高等認知功能皆由腦部調控，為了發揮這集中控制的功能，腦部需要條理分明且高效率的連結1，這種連結對於腦部的高效率遞(例如處理進出腦部的資訊)同樣不可或缺2。這些強健、快速、高效率的連結，主要在出生後到幼兒時期發育成熟，在快速高效率腦部連結形成及成熟過程中，營養扮演著重要的角色。

營養在腦部發育中的角色

在腦部建立高效率連結的幾個階段，營養皆具有重要角色，包括支持細胞結構、參與訊息傳遞過程及提供能量來建立和維持腦部連結。研究證實營養與多項神經發育過程有關；例如,影響腦部結構的營養包括：碘、鋅、銅、膽鹼、維生素A、長鏈多元不飽和脂防酸(LC-PUFA)；影響神經傳導物質功能的營養素包括:蛋白質、鐵、鋅、銅、膽鹼；以及在腦部發育時高代謝需求的營養素，包括葡萄糖、蛋白質、鐵、鋅3。磷脂(Phospholipids)是構成神經組織的重要成分，其生成含量的增加與神經發育過程同步4。

其中一項腦部連結相關神經發育的重要過程是髓鞘化(myelination)(富含脂質的髓鞘包覆軸突)在嬰幼兒時期達到高峰。髓鞘化是腦部功能成熟的表現，也是人類神經發育的基礎，研究證實其與嬰幼兒的認知表現有關5。

營養在腦部發育中的角色營養在腦部發育中的角色

  • DHA

    神經元合成及大腦細胞膜成分

  • 膽素(CHOLINE)

    神經元合成及大腦細胞膜成分

  • 葉黃素(LUTEIN)

    腦部重要的類胡蘿蔔素，與記憶有關

  • 神經鞘磷脂(SPHINGOMYELIN)

    神經細胞膜的成分，構成髓鞘

  • 鋅，葉酸，維生素B12

    支持神經構造的發展及維持

  • 蛋白質，鐵質，維生素B12，葉酸，碘

    腦部發育的成分參與髓鞘化

髓鞘化及連結所需的特定營養素

研究發現，在母乳與配方奶哺育的嬰兒之間，髓鞘及認知發展出現差異，顯示嬰兒營養中的葉酸、維生素B126、鐵和運鐵蛋白7、DHA、AA、神經鞘磷脂、卵磷脂對於髓鞘發育的重要性，研究指出，缺乏這些營養素會降低髓鞘化、減少髓鞘合成8。例如，DHA對髓鞘結構、突觸新生及可塑性就十分重要8。

髓鞘化及連結所需的特定營養素

此外，研究顯示，這些營養素可共同參與髓鞘化的不同階段，尤其是含有DHA、AA、葉酸、維生素B12、鐵、神經鞘磷脂的組合營養素9。研究顯示，攝取富含高神經鞘磷脂及高DHA的配方的嬰兒其髓鞘化較高，且認知發展可提高20%10。

磷脂及神經鞘脂質是細胞膜結構的重要成分，並參與神經傳導、髓鞘化、腦連結等功能4。發育中的大腦富含這些成分，母乳也含有這些成分，研究指出從飲食攝取這些脂質對於腦部及認知發展的重要性。

  • 磷脂(Phospholipids)：主要分為5類，包括卵磷脂(Phosphatidyl choline,PC)、磷脂醯肌醇(Phosphatidyl inositol,PI)、磷脂醯乙醇胺(Phosphatidyl ethanolamine,PE)、磷脂醯絲胺酸(Phosphatidylserine,PS)、神經鞘磷脂(Sphingomyelin,SM)。這些都是重要的結構性髓鞘脂質，也是髓鞘中功能性重要訊息傳遞脂質11。母乳中含量最豐富的是神經鞘磷脂及卵磷脂11。

  • 神經鞘磷脂(Sphingomyelin)：大腦中含量最豐富的脂質之一，也是母乳中含量最豐富的鞘磷脂(Sphingophospholipids)之一。在針對早產兒的臨床研究中，證實飲食中神經磷脂的作用，相較於對照配方組，使用神經鞘磷脂強化配方的嬰兒，在18個月大時的行為量表分數、訊息處理及持續注意力皆有所改善12。一項針對健康兒童的觀察性研究發現，嬰兒營養中有較高含量的神經鞘磷脂，可顯著增加12-24個月大時的髓鞘含量，以及不同腦區長期的髓鞘化作用14。

在針對早產兒的臨床研究中,證實飲食中神經磷脂的作用

嬰兒營養的重要來源

嬰兒攝取這些磷脂質最好的來源是母乳，母乳中的磷脂質濃度及比例變化較大，取決於擠奶的方式、泌乳期間，以及母親的飲食型態4。嬰兒配方奶粉中的某些蛋白質原料來源，如含有特定α-乳白蛋白的乳清蛋白濃縮物，經特定製程可保留磷脂質，可成為磷脂及神經鞘磷脂的豐富來源，並可達到與母乳相似且穩定的神經鞘磷脂濃度15-16。

 

結論

在嬰幼兒早期，高效率且快速腦部連結形成及成熟過程中，營養扮演重要的角色。神經鞘磷脂、磷脂、DHA、AA等營養可影響腦部發展，使大腦更加快速有效率，提高孩子的認知能力。

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