人类大脑发育及其受营养影响的重要性

大脑发育是脑的不同部分和功能发展在时间上延伸的复杂过程。在人类受孕5周后，神经管的前后和背腹轴已经发育。妊娠8～16周，皮质板（大脑皮质的先驱）和一些神经元间形成联系。从妊娠24周到围生期，皮质板中的神经元凋亡并被更多成熟的皮质神经元所取代，神经元之间联系更多。从受孕后34周到2岁，突触发育达到高峰。多个神经元（组）形成通路，通过程序化消除细胞和联系进行细化。在童年和青春期将会消除大约一半大脑所产生的细胞。过度形成的突触也会选择性地消除。精化的神经通路取决于儿童的经历，也就是说，取决于儿童的环境（营养是环境的一部分）输入。细胞和激活的联系被保留和加强，而未使用的联系被消除，这被认为是大脑可塑性的主要机制之一。

额叶的发育被认为控制了更高的认知功能（包括计划、排序和自我调节），在生命最初2年（1000天）额叶发育最快，在7～9岁和约15岁时发生第二次生长加速。到学龄前，突触密度已达到成人水平。大脑某些部位的髓鞘形成（特别是那些控制较高认知功能的部位，如额叶）持续到青春期，而协调更多的主要功能的髓鞘早期形成发生在大脑的其他部位。虽然灰质（含神经细胞的胞体）在7～11岁时在大脑的不同区域达到渐近线，但人们认为白质（代表轴突神经束）的生长持续超过20年。研究表明，儿童时期特定脑区的成熟与特定认知功能的发展有关，如语言、阅读和记忆。大脑皮质下结构的发育，包括基底神经节、杏仁核和海马（它们也集中参与一些更高的认知功能，包括记忆、执行功能和情绪）也一直持续到青春期后期。此外，海马体积与记忆存在联系。总体而言，研究证据表明，认知发展与整个童年时期发生的微观和宏观解剖学变化密切相关。

个体大脑发育遵循的遗传程序受包括营养在内的环境因素的影响。在动物和最近的人类研究中已经证明，营养是最显著的环境因素之一，它可以直接影响基因表达。营养素在细胞增殖、DNA合成、神经递质和激素代谢中起关键作用，并且是大脑中酶系统的重要组成部分。在“营养表观基因组学”领域中第一个也是最著名的人类研究：20世纪40年代的荷兰饥饿冬季事件，孕期暴露于饥饿的后代患心血管、肾、肺疾病以及代谢紊乱的风险增加，并导致认知功能降低。(www.xing528.com)

与身体其他部位相比，生命早期1000天（在生命的前2年）的大脑发育更快，到2岁时大脑达到其成年脑重量的80%，该时期营养缺乏对脑发育特别敏感。在早期发育过程中特定营养素缺乏影响5个关键神经发育过程：①神经元增殖；②轴突和树突生长；③突触形成，修剪和功能；④髓鞘形成；⑤神经元细胞凋亡（程序性细胞死亡）。有证据表明，营养缺乏的时机可能会严重影响大脑发育。例如，在孕21～28天（当神经管闭合是脑发育的一个关键期）叶酸缺乏使胎儿易于发生神经管缺陷。如果叶酸不足会导致脑结构和功能不可逆转的损害。