The effects of dietary intake on cognitive functioning, wellbeing, and the brain

Abstract

The nutritional content of the food we consume affects several metabolic pathways that can impact the brain, and thereby cognitive functioning and wellbeing. This thesis aimed to investigate to what extent dietary intake affects cognitive functioning and wellbeing and elucidate underlying mechanisms using a literature review and an online observation study. Study 1, a literature review, showed that dietary macronutrients – carbohydrates, fatty acids, and proteins – impact acute and long-term cognitive functioning as well as neural correlates in healthy adults. A framework is proposed based on existing findings indicating that glucose and insulin metabolism, neurotransmitter actions, and oxidation/inflammation are among the primary mechanisms linking dietary macronutrient intake, brain functioning, and -integrity. Study 2 investigated lifestyle factors and mental wellbeing of healthy human adults during the COVID-19 pandemic and found that fruit/ vegetable intake, alongside physical activity and high-quality social interactions, predicted daily wellbeing. Together, these studies confirm the critical role that dietary intake plays in cognitive and affective functioning in healthy human adults. A follow-up study is proposed to further investigate to what extent habitual diet affects glucose and neurotransmitter metabolism and subsequent brain function in a controlled laboratory setting. Finally, clinical implications are suggested in the context of improving cognitive health outcomes in an elderly population.

Der Nährstoffgehalt der von uns verzehrten Lebensmittel beeinflusst verschiedene Stoffwechselwege, die sich auf das Gehirn und damit auf die kognitive Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden auswirken. Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, inwieweit sich die Nahrungsaufnahme auf die kognitive Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden auswirkt, und die zugrunde liegenden Mechanismen anhand einer Literaturübersicht und einer Online-Beobachtungsstudie zu klären. Studie 1, eine Literaturübersicht, zeigte, dass Makronährstoffe - Kohlenhydrate, Fettsäuren und Proteine - die akute und langfristige kognitive Funktion sowie die neuronalen Korrelate bei gesunden Erwachsenen beeinflussen. Auf der Grundlage bestehender Erkenntnisse wird ein Rahmenwerk vorgeschlagen, das zeigt, dass der Glukose- und Insulinstoffwechsel, die Wirkung von Neurotransmittern und die Oxidation/Entzündung zu den wichtigsten Mechanismen gehören, die die Aufnahme von Makronährstoffen, die Gehirnfunktion und -integrität miteinander verbinden. Studie 2 untersuchte Lebensstilfaktoren und das psychische Wohlbefinden gesunder erwachsener Menschen während der COVID-19-Pandemie und stellte fest, dass der Verzehr von Obst und Gemüse das tägliche Wohlbefinden vorhersagt. Zusammen bestätigen diese Studien die entscheidende Rolle, die die Nahrungsaufnahme für die kognitive und affektive Leistungsfähigkeit gesunder Erwachsener spielt. Es wird eine Folgestudie vorgeschlagen, um weiter zu untersuchen, inwieweit die gewohnheitsmäßige Ernährung den Glukose- und Neurotransmitter-Stoffwechsel und damit die Gehirnfunktion in einer kontrollierten Laborumgebung beeinflusst. Schließlich werden klinische Implikationen im Zusammenhang mit der Verbesserung der kognitiven Gesundheit älterer Menschen diskutiert.