Alimentation et cerveau

Présentation

Des liens sont ainsi retrouvés dans trois directions principales¹‌ :

• Les qualités nutritionnelles propres des aliments.
• Le rôle de la flore bactérienne intestinale.
• L’influence de l’inflammation.

Ces trois dimensions sont interdépendantes et interactives entre elles.

Nutriments essentiels

Les glucides, nutriments énergétiques

Rôles au sein de l'organisme

Les glucides (sucres) constituent le substrat énergétique indispensable au fonctionnement des cellules et le cerveau en est un des principaux consommateurs de l’organisme. Le sucre est en effet le substrat énergétique essentiel des neurones²‌.

Les sucres les mieux métabolisés sont les glucides dits complexes (sucres « lents »), qui sont assimilés lentement lors de la digestion. On les trouve dans les pâtes, le pain en particulier le pain complet, les féculents comme les pommes de terre et les petits pois, le riz. Ce sont des aliments bons pour le cerveau.

Éviter les sucres d’absorption rapide

Les sucres dits rapides, rapidement absorbés par l’organisme, entraînent des fortes charges glycémiques dans le sang et des réponses hormonales brutales excessives de l’organisme, en réaction à la chute brutale de la glycémie secondaire à la sécrétion d'insuline³‌ ⁴‌.

Parmi ces réponses hormonales excessives, on trouve le cortisol, l’adrénaline et le glucagon qui sont des hormones du stress favorisant irritabilité et anxiété.

La répétition de ces épisodes d’hypoglycémie secondaires à une forte charge glycémique a été associée à l’existence de trouble de l’humeur, notamment la dépression. La répétition de charges glycémiques élevées favoriserait également le stress oxydatif et pourrait induire un état inflammatoire persistant⁵‌.

Le tryptophane

Le tryptophane est un acide aminé (constituant élémentaire des protéines) qui est le précurseur de la synthèse de la sérotonine par l’organisme.

La sérotonine est un neuromédiateur essentiel de la transmission de l’influx nerveux et de l’information d’un neurone à un autre. La baisse du taux de sérotonine est impliquée dans de nombreuses régulations dans le système nerveux comme celle de l’humeur (dépression) et l’intensité de la perception des sensations douloureuses (exacerbation douloureuse).

Une alimentation riche en tryptophane est ainsi essentielle pour le bon fonctionnement du cerveau et du système nerveux.

Les aliments les plus riches en tryptophane sont les fromages, les viandes blanches, les volailles, les œufs, les poissons, les graine de courge, le chocolat noir.

Les omégas-3

Les oméga-3 sont des nutriments lipidiques essentiels au fonctionnement de l’organisme et dont l’apport est exclusivement alimentaire. Ils sont en effet indispensables pour :

• La constitution des membranes de toutes les cellules composant les tissus de l’organisme.
• Le maintien de l’activité fonctionnelle des cellules cérébrales et de l’intégrité de la neurotransmission entre les cellules et zones cérébrales. Ils sont dits neuroprotecteurs⁶‌.
• Assurer une action anti-inflammatoire contre l’inflammation persistante et le stress oxydatif⁷‌.

Ils sont notamment importants pour la régulation de l’humeur et le bon fonctionnement de la mémoire. Il a été démontré que la baisse des concentrations en oméga-3 dans le sang est associée à certaines pathologies comme la dépression, la maladie d’Alzheimer ou la schizophrénie⁸‌.

Apportés de façon suffisante et constante tout le long de la vie par l’alimentation, ils pourraient ralentir le vieillissement du cerveau et retarder la survenue de la maladie d’Alzheimer. Les essais cliniques ont en particulier montré une amélioration significative des symptômes dépressifs⁹‌. Ils bénéficient du plus haut niveau de preuve d’efficacité contre la dépression¹⁰‌.

Les bénéfices en fonction des différentes formes cliniques et populations sont encore à préciser. Il semblerait que leur effet soit essentiellement préventif plus que curatif.

On les trouve dans les huiles de lin, noix ou colza, et les poissons gras comme le maquereau, les harengs, les sardines, la truite ou le saumon. On en trouve également dans la mâche, les épinards ou les choux.

Les vitamines du groupe B

Particularités

Les carences en vitamine du groupe B présentent de fortes corrélations avec des atteintes neurologiques et cérébrales¹¹‌. Les carences en vitamines B (B3, B1, B6, B9, B12) sont responsables de troubles de l’humeur ou du comportement¹²‌ ¹³‌.

Une des maladies historiques provoquée par la carence vitaminique B3 est la pellagre, qui se caractérise par une atteinte cutanée (dermatite), digestive (diarrhée) et une démence avec survenue de comportements violents. Au 19^e siècle, la pellagre a été reconnue comme la cause de nombreux crimes en Amérique du Nord.

Il est important d'avoir une alimentation riche en vitamine B3, pour le bon fonctionnement du cerveau. On la trouve dans les cacahuètes, les tomates séchées, les graines de tournesol, les poivrons verts, les champignons, les pommes de terre.

La carence en vitamine B1 (béribéri) est responsable d’encéphalopathie (encéphalopathie de Wernicke).

La vitamine B6 est présente dans les pistaches, les graines de tournesol et de sésame, l’ail, les pommes de terre, les noix et noisettes, les pois chiches.

La vitamine B9 ou folates est présente dans les haricots, les lentilles, les légumes verts à feuilles, les légumineuses, les fruits, les viandes et les poissons, le jaune d’œuf. Elle serait particulièrement efficace comme complément alimentaire associé au traitement des dépressions résistantes. Sa carence est particulièrement néfaste au bon développement cérébral de l’enfant durant la grossesse.

La carence en vitamine B12 est associée à la fatigue psychique, à des difficultés mnésiques (mémoire) et à la survenue d’une dépression¹⁴‌ ¹⁵‌. On la retrouve dans les viandes, les œufs, les poissons et les produits laitiers.

Régime végétarien ou végétalien

Il faut signaler que des déficits en B12 sont fréquemment retrouvés chez les sujets végétaliens mais aussi chez les végétariens. Une supplémentation vitaminique est donc en général requise chez ces sujets.

Une association a été retrouvée entre une plus grande fréquence de symptômes dépressifs et les régimes pesco-végétarien et lacto-ovo-végétarien dans une vaste cohorte de 90000 sujets. Aucune spécificité de cette association avec l’exclusion d’une famille d’aliments n’a été retrouvée et les conclusions évoquent la responsabilité de la restriction d’une famille d’aliments quelle que soit cette famille, autrement dit d’une restriction de la variété des sources alimentaires¹⁶‌.

Il faut également souligner la fréquence de la carence en choline chez les sujets végétariens ou végétaliens. La choline est un nutriment structurel essentiel pour le cerveau, notamment durant son développement fœtal. On la trouve dans les aliments d’origine animale comme le bœuf, les œufs, le poisson, les volailles et les produits laitiers¹⁷‌.

Les carences alimentaires les plus fréquemment observées chez les sujets végétaliens sont les carences en vitamine B12, D, en fer, en calcium, en acides gras oméga-3 et en protéines.

La vitamine C

Stimulant du fonctionnement cellulaire, elle est notamment un anti-oxydant puissant. Sa carence est impliquée dans la survenue de syndromes dépressifs¹⁸‌.

On trouve la trouve en grande quantité dans les agrumes, le persil, les poivrons, les fraises, les tomates.

Pour le bon fonctionnement du cerveau, une alimentation riche en vitamine C peut être intéressante.

La vitamine D

Un apport insuffisant provoque des lésions et des interruptions de la connexion entre les neurones et entre les différentes zones cérébrales, avec comme conséquences des altérations des capacités d’apprentissage et des capacités de mémorisation¹⁹‌.

Une carence est retrouvée chez 70% des sujets souffrant de schizophrénie et participerait au phénomène de distorsion de la réalité. En revanche, de fortes concentrations dans le sang sont associées à de meilleures performances attentionnelles, de concentration et de mémoire, notamment chez les sujets âgés²⁰‌.

Une supplémentation semble réduire significativement les symptômes dépressifs²¹‌. Des études complémentaires de confirmation sont attendues mais les études réalisées sont néanmoins en faveur d’un bénéfice prouvé.

Elle est essentiellement synthétisée sous l’effet de l’ensoleillement et on la retrouve dans les poissons gras et le lait.

Les antioxydants et les polyphénols

Molécules identifiées

Les composés anti-oxydants naturels sont essentiellement d’origine végétale et ont pour fonction de neutraliser les radicaux libres toxiques issus du métabolisme des cellules de l’organisme. Les molécules anti-oxydantes, apportées par les produits alimentaires ou produites par le métabolisme bactérien du microbiote, sont associées à un effet protecteur envers la survenue de troubles cognitifs dus au vieillissement (prévention du déclin cognitif)²²‌.

Plusieurs molécules anti-oxydantes ont été identifiées :

• Quercétine dans les oignons et le chou.
• Lutéoline dans le piment vert, le poivron et le céleri.
• Naringénine dans les agrumes.
• Cyanidine dans les mûres, les cerises et le chou rouge.
• Théaflavines dans les thés noir et vert.

On retrouve des anti-oxydants naturels dans les mûres, les bleuets, les framboises, les baies de goji, le raisin, les mangues, l’oignon, l’ail, le chou, les thés vert et noir, le café, les choux, les légumes à feuille, les agrumes, les pommes, les poires, etc. Pour garantir le bon fonctionnement du cerveau, il est essentiel d'avoir une alimentation contenant ces aliments.

Trois anti-oxydants dans notre quotidien

Trois aliments que la plupart d’entre nous consomme quotidiennement sont apparus comme pouvant moduler favorablement la plasticité cérébrale et en conséquence les comportements, l’humeur et les capacités cognitives, attentionnelles et de mémorisation. Il s’agit du café, du thé et du cacao²³‌.

Ces produits se caractérisent par leur richesse en composés polyphénoliques, substances d’origine végétale à fort pouvoir anti-oxydant.

Zinc, magnésium, fer

Le zinc et le magnésium interviennent dans de multiples interactions biologiques cérébrales et comme cofacteurs dans les réactions immunitaires.

On attribue de longue date des conséquences cérébrales aux déficits en zinc ou en magnésium, en particulier des syndromes anxieux et dépressifs²⁴‌. Des déficits en zinc ont également été retrouvés dans certains troubles psychotiques²⁵‌.

On trouve plus particulièrement le zinc dans les viandes rouges, les huitres, les graines de citrouille, les noix. Les aliments riches en magnésium sont les noix, les légumineuses, les graines, les légumes verts, le soja. Une alimentation riche en magnésium et zinc est donc primordiale pour le bon fonctionnement du cerveau.

Le fer est un cofacteur dans de nombreuses réactions biologiques au sein du système nerveux et dans le transport de l’oxygène. La carence en fer est associée aux troubles anxieux et dépressifs. On le trouve en particulier dans les viandes fraiches (non cuisinées), les viscères animaux (foie) et également mais en moindre concentration dans les légumes à feuilles, les noix, les céréales.

Le régime dit « méditerranéen »

Depuis longtemps, le régime méditerranéen ou crétois a pu montrer ses bénéfices non seulement sur la santé cérébrale (régulation de l’humeur et maintien des capacités cognitives) mais également sur la santé physique globale et en particulier cardiovasculaire²⁶‌.

Il se caractérise par sa richesse en apports végétaux (légumes, fruits, légumineuses, noix) et en huile d’olive, en graisses insaturées et sa modération en protéines (œufs, viande blanche) et en produits laitiers²⁷‌. Le régime méditerranéen a fait la preuve de ses bienfaits préventifs envers la survenue de troubles anxieux et dépressifs²⁸‌ ²⁹‌.

Chez les sujets suivant un régime alimentaire de type méditerranéen ou de type japonais, riche en poissons, une réduction de 30% des risques de survenue d’une dépression a été constatée.

De façon comparable mais sur un plan curatif, il a été mis en évidence une meilleure évolution de leur syndrome dépressif chez des sujets auxquels une prescription diététique, de type régime méditerranéen, avait été associée au traitement usuel de la dépression³⁰‌.

Le régime méditerranéen entraîne aussi une diminution des marqueurs de l’inflammation et une réduction de l’hyperactivité immunitaire par rapport à une alimentation hypercalorique riche en graisses saturées.

Aliments néfastes

Certaines sources alimentaires sont néfastes pour la fonction cérébrale.

Les excès de graisses saturées et de sucres rapides alimentaires sont responsables d’anomalies de la régulation cérébrale, en particulier de syndromes dépressifs et de troubles de l’apprentissage, ainsi que de la mémoire³¹‌ ³²‌.

Ainsi une alimentation trop riche en sucres et notamment en sucres dits « rapides » (confiseries, boissons sucrées, etc.), arrivant vite au cerveau, a des effets délétères³³‌ ³⁴‌ :

• En favorisant les comportements addictifs et impulsifs, via une altération des circuits inhibiteurs cérébraux (circuits GABAergiques) régulateurs des comportements pulsionnels.
• En altérant les circuits de la mémoire situés dans l’hippocampe, via une diminution de la formation de neurones.
• En amplifiant le stress oxydatif et en induisant une réaction inflammatoire persistante.

Il a pu être établi que les aliments transformés, riches en sucres rapides et en graisses saturées, sont particulièrement délétères³⁵‌ : chips, plats préparés industriels, pâtisseries industrielles.

Cette influence néfaste des déséquilibres alimentaires est particulièrement préjudiciable à l’adolescence. Le cerveau est en plein remodelage de ses connexions, sous l’effet environnemental d’une nouvelle autonomie sociale et de l’acquisition de l’indépendance, durant cette période de développement de sa neuroplasticité³⁶‌.

Il faut ajouter que, outre les effets toxiques propres à certains aliments, le défaut d’hygiène alimentaire conduisant au surpoids et à l’obésité entraine un isolement social ayant lui-même un retentissement néfaste sur l’humeur³⁷‌.

Quelles sont les hypothèses pour expliquer les bénéfices cérébraux des nutriments ?

Un des mécanismes essentiels semble résider dans le fait que les acides gras oméga-3, le zinc, le magnésium et de multiples nutriments favoriseraient l’expression et la production d’un médiateur dénommé BDNF pour Brain-Derived Neurotropic Factor, facteur essentiel du développement des cellules cérébrales, de leurs connexions et de l’intégrité de leur fonctionnement³⁸‌.

Une autre voie explicative est représentée par les interactions avec la flore bactérienne digestive (microbiote) et son rôle dans la régulation de l’humeur et des réponses au stress comme l’anxiété.

Enfin, une troisième hypothèse repose sur la théorie neuro-inflammatoire, qui semble jouer un rôle notable dans la survenue de syndromes dépressifs et du déclin cognitif.

La supplémentation alimentaire ne serait toutefois utile qu’en présence de carence et pourrait être d’efficacité variable selon le métabolisme des sujets, sous dépendance génétique pouvant moduler les effets selon les sujets.

Le rôle de la flore bactérienne intestinale

La flore bactérienne intestinale, ou microbiote, est constituée de milliards de bactéries vivant à l’intérieur du tube digestif³⁹‌.

L’organisme humain vit en symbiose avec cette flore, ce qui signifie qu’elle est autant utile à notre organisme que notre organisme est utile à la vie des bactéries qui la composent. En effet, ces bactéries se nourrissent de nos apports alimentaires et en contrepartie elles représentent une étape importante de prédigestion de nos aliments. Le microbiote est ainsi un régulateur et un facilitateur de notre digestion.

Depuis peu, le microbiote est reconnu comme un acteur de régulation clé dans de nombreux processus cérébraux⁴⁰‌ :

• Modulation de la réponse au stress et de l’anxiété.
• Régulation de l’humeur.
• Processus cognitifs (attention, mémoire, etc.).
• Pathologies neuro-inflammatoires.
• Déclin cognitif.
• Vraisemblablement régulation du métabolisme de la sérotonine, majoritairement produite dans l’intestin.

Plusieurs facteurs ont été identifiés comme altérant notablement la flore bactérienne intestinale⁴¹‌ :

• Une alimentation pauvre en fibres et donc délétère pour le cerveau.
• Des apports importants en graisses saturées.
• Un régime alimentaire riche en sucres raffinés d’absorption rapide.
• Les additifs artificiels comme les édulcorants.

Inversement, les facteurs suivants favorisent la bonne santé du microbiote :

• Une consommation importante de fibres alimentaires.
• L’apport de polyphénols.
• La richesse des apports en graisses insaturées.

On sait maintenant que le microbiote interagit en permanence avec le cerveau de façon bidirectionelle, via⁴²‌ ⁴³‌ :

• Des voies nerveuses comme le nerf vague.
• Des médiateurs de l’inflammation (cytokines).
• Des sécrétions hormonales.

Depuis plusieurs années, un rôle de cette flore sur les comportements et sur le mental a ainsi été mis en évidence et reconnu comme un déterminant clé de la santé globale.

Par exemple, l’absence de flore bactérienne intestinale (axénie) a pu être associée un taux élevé d’anxiété, une sensibilité exacerbée au stress et un comportement d’isolement. Les réactions anxieuses et la sociabilité se normalisent lors du rétablissement d’une flore intestinale normale.

Des différences significatives ont été observées entre les microbiotes de sujets souffrant de difficultés psychiques et de sujets n’en souffrant pas⁴⁴‌. Ainsi, chez les patients souffrant de dépression majeure, le microbiote est à la fois réduit qualitativement en diversité des micro-organismes et quantitativement en nombre total de bactéries⁴⁵‌.

Il a également été mis en évidence que les sujets présentant un syndrome de l’intestin irritable, maladie dans laquelle la flore bactérienne intestinale est perturbée, souffrent avec une fréquence supérieure à la population générale de troubles anxieux et dépressifs.

Il a aussi été objectivé que certains antibiotiques et certains probiotiques peuvent permettre de normaliser les symptômes dépressifs et certains troubles du comportement ; ce qui confirme l’implication de la flore bactérienne digestive et constitue, via l’alimentation, une voie thérapeutique nouvelle. Par ailleurs, un des modes d’action de l’effet bénéfique du jeune intermittent pourrait passer par une amélioration du microbiote⁴⁶‌.

L’influence de l’inflammation

Une alimentation riche en calories et en graisses saturées provoque une activation du système immunitaire avec obtention d’un état inflammatoire persistant, délétère pour le cerveau⁴⁷‌.

Les effets de cette réaction inflammatoire sont particulièrement négatifs sur le fonctionnement cérébral, l’activation de l’inflammation ayant été retrouvée associée :

• A des anomalies fonctionnelles au niveau de l’hippocampe avec comme conséquences des troubles de la mémoire.
• Au déclin cognitif, c’est-à-dire des capacités cérébrales de réflexion, de prise de décision, de mémorisation, etc.
• Aux troubles de l’humeur comme la dépression.

On retrouve ainsi des anomalies inflammatoires et des marqueurs élevés de stress oxydatif dans de multiples pathologies cérébrales et maladies mentales⁴⁸‌.

Le stress oxydatif, généré par le métabolisme cellulaire, est toxique pour le fonctionnement des cellules et est normalement physiologiquement neutralisé, notamment par le glutathion, qui est un anti-oxydant cellulaire endogène.

Les états inflammatoires excessifs ou chroniques dépassent les capacités anti-oxydantes physiologiques de l’organisme, aboutissant à un stress oxydatif toxique pour les cellules et leur fonctionnement.

On a pu également observer que la correction des anomalies inflammatoires et oxydatives est associée à une meilleure efficacité des traitements pharmacologiques usuels des troubles dépressifs.

Certains aliments apparaissent comme favorisant l’inflammation :

• Les viandes rouges.
• Les graisses saturées.
• Les sucres raffinés d’absorption rapide.

La vitamine C et la vitamine E sont de puissants anti-oxydants⁴⁹‌.

Deux phytonutriments d’origine végétale sont considérés comme particulièrement importants dans la régulation de l’inflammation : le lycopène et la quercétine. Leurs propriétés anti-oxydantes semblent jouer un rôle particulièrement important dans la modulation de la réaction inflammatoire⁵⁰‌.

La N-acétylcystéine (NAC, précurseur du glutathion) et les acides gras oméga-3 présentent également des propriétés anti-oxydantes et anti-inflammatoires importantes⁵¹‌.

Une supplémentation en anti-oxydants a montré son efficacité significative sur la réduction de l’intensité des symptômes dépressifs dans la dépression et dans le trouble bipolaire, ainsi que de certains symptômes psychotiques dans la schizophrénie⁵²‌. De nombreuses études sont toutefois encore divergentes et d’autres travaux sont attendus.

Les aliments bons pour le cerveau

Plusieurs aliments ont été reconnus comme pouvant être qualifiés « d'antidépresseurs » ou « neuroprotecteurs » indiqués en prévention du déclin cognitif, pour leur contenu en acides gras oméga-3, en polyphénols, leurs propriétés anti-inflammatoires, etc.⁵³‌

Parmi les produits animaux, on retrouve :

• Les huitres et les fruits de mer.
• Les viscères animaux comme le foie.
• Le crabe.
• Les poissons gras.
• Le homard.
• Les laitages fermentés.

Parmi les végétaux :

• Les légumes verts à feuilles : épinards, salades.
• Les carottes.
• Les tomates.
• Les herbes aromatiques, la moutarde, le poivre.
• L’huile d’olive.
• Les choux (rouge, de Bruxelles, etc.), les brocolis, le butternut.
• L’oignon.
• Les oranges, les pamplemousses, les citrons.
• Les framboises, la papaye, le raisin rouge, les myrtilles, les mûres, les cerises.
• Les thés noir et vert.
• Le poivre noir.
• Le curcuma.
• Le cacao (chocolat noir à plus de 60% de cacao).
• Les noix.

Parmi les nutriments (apportés notamment par les aliments cités ci-dessus) ou compléments alimentaires :

• Les folates (acide folique).
• Le fer.
• Les acides gras omega-3.
• Le zinc.
• Le magnésium.
• Le potassium.
• Le sélénium.
• La vitamine A, C et D.
• Les vitamines B, notamment B6 et B12.

Des idées de plats

Avant tout, une règle simple à mettre en place

Pour favoriser une alimentation bénéfique pour le cerveau, qui respecte les principes de bases de l’équilibre alimentaire entre les différents nutriments, composer chaque assiette de plat avec⁵⁴‌ :

• Un quart de l’assiette de produits riches en protéines (poisson, viande, œufs).
• Un quart composé de sucres lents (féculents, légumineuses).
• Une moitié composée de légumes au mieux frais (légumes verts, salade, etc.).
• Une dominante de produits du régime méditerranéen : légumes et féculents de saison, protéines en portion limitée, assaisonnement à l’huile d’olive, fromages.

Exemple de petit-déjeuner

• Café, thé, lait ou chocolat.
• Tranches de pain complet, beurre, fromage.
• Œuf dur ou poché, ou jambon blanc peu gras.
• Fruit ou jus d’agrume pressé.

Déjeuner

• Salade verte ou de tomates (ou les deux mélangées), noix ou noisettes, huile d’olive.
• Saumon cuit à la vapeur ou en papillote ou en marinade, ou poulet grillé au four.
• Riz ou ratatouille maison.
• Fromage.
• Fruits ou compote fraiche sans sucre ajouté.
• Pain complet ou aux graines de céréales.
• Eau ou consommation modérée de vin rouge.
• Café ou thé vert.

Dîner

• Soupe maison de légumes verts et légumineuses aux herbes fraiches.
• Œuf brouillé ou sur le plat, huile d’olive ou pâtes sauce tomate fraiche et herbes.
• Salade verte, huile d’olive.
• Yaourt nature ou fromage blanc avec des fruits rouges.
• Pain complet.
• Eau ou consommation modérée de vin rouge.

Pour conclure

• La psychonutrition (la santé du cerveau via la nutrition et l’alimentation) est une science jeune particulièrement prometteuse pour la prise en charge non seulement curative de souffrances psychiques, mais également préventive en termes de bonne santé mentale et cérébrale.
• Les bienfaits des aliments sur le cerveau concernent autant les souffrances psychiques, comme l’anxiété ou la dépression, que les atteintes cérébrales comme le déclin cognitif.
• La correction des déséquilibres alimentaires et des carences en nutriments essentiels au bon fonctionnement cérébral peut se faire par un régime alimentaire adapté et par la prise de compléments alimentaires.
• Les effets des corrections et supplémentations alimentaires sont réels mais vraisemblablement à moduler selon les sujets.
• L’abord des souffrances cérébrales et psychiques par l’alimentation représente une voie thérapeutique nouvelle et particulièrement prometteuse. Les compléments alimentaires ne doivent plus être sous-estimés et réservés aux pathologies cérébrales légères.

Questions fréquentes