Nutrition and cognition
પ્રમાણમાં કહીએ તો, શરીરના બાકીના ભાગોની સરખામણીમાં મગજ પુષ્કળ માત્રામાં ઊર્જાનો વપરાશ કરે છે. ખોરાકમાંથી ચેતાકોષોમાં ઊર્જાના સ્થાનાંતરણમાં સામેલ પદ્ધતિઓ મગજના કાર્યના નિયંત્રણ માટે મૂળભૂત હોવાની શક્યતા છે. મગજ સહિત માનવ શારીરિક પ્રક્રિયાઓ માટે મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સ તેમજ સૂક્ષ્મ પોષક તત્ત્વો બંનેની જરૂર પડે છે. પસંદ કરેલા વિટામિન્સ અથવા અમુક મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર્સનું અપૂરતું સેવન, ચેતાકોષોમાં ઊર્જાના સંચાલન સાથે સંકળાયેલી શરીરની અંદરની પોષક-આધારિત પ્રક્રિયાઓને વિક્ષેપિત કરીને જ્ઞાનાત્મક પ્રક્રિયાઓને અસર કરી શકે છે, જે પછીથી સિનેપ્ટિક પ્લાસ્ટિસિટી અથવા નવી યાદોને એન્કોડ કરવાની ક્ષમતાને અસર કરી શકે છે. મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સ માનવ મગજને તેની શારીરિક રચના અને જ્ઞાનાત્મક કાર્યોને વિકસાવવા અને ટકાવી રાખવા માટે આહારમાંથી મેળવેલા પોષક તત્ત્વોની જરૂર પડે છે. વધુમાં, મગજને કામ કરવા માટે મુખ્યત્વે પ્રાથમિક મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સમાંથી મેળવેલી કેલરી ઊર્જાની જરૂર પડે છે. ત્રણ પ્રાથમિક મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, પ્રોટીન અને ચરબીનો સમાવેશ થાય છે. દરેક મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ ગ્લુકોઝ અને ઇન્સ્યુલિન મેટાબોલિઝમ, ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ક્રિયાઓ, ઓક્સિડેટીવ તણાવ અને બળતરા અને આંતરડા-મગજની અક્ષ સહિત બહુવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા સમજશક્તિને અસર કરી શકે છે. અપૂરતા મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ વપરાશ અથવા પ્રમાણ શ્રેષ્ઠ જ્ઞાનાત્મક કામગીરીને નબળી પાડી શકે છે અને લાંબા ગાળાની આરોગ્ય અસરો ધરાવે છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પાચન દ્વારા, આહાર કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ તૂટી જાય છે અને ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે મગજ માટે એકમાત્ર ઊર્જાનો સ્રોત છે. મગજનું શ્રેષ્ઠ કાર્ય પર્યાપ્ત કાર્બોહાઇડ્રેટના વપરાશ પર આધાર રાખે છે, કારણ કે કાર્બોહાઇડ્રેટ મગજ માટે ગ્લુકોઝનો સૌથી ઝડપી સ્રોત પૂરો પાડે છે. હાઈપોગ્લાયકેમિઆ જેવી ગ્લુકોઝની ખામીઓ મગજ માટે ઉપલબ્ધ ઊર્જાને ઘટાડે છે અને તમામ જ્ઞાનાત્મક પ્રક્રિયાઓ અને કામગીરીને નબળી પાડે છે. વધુમાં, ઉચ્ચ જ્ઞાનાત્મક માંગ ધરાવતી પરિસ્થિતિઓ, જેમ કે નવું કાર્ય શીખવું, મગજમાં ગ્લુકોઝનો ઉપયોગ વધારવો, લોહીમાં ગ્લુકોઝનો સંગ્રહ ઘટાડવો અને પૂરકતાની જરૂરિયાત શરૂ કરવી. જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ખાસ કરીને ઉચ્ચ આહાર ફાઇબર ધરાવતા, જ્ઞાનાત્મક કામગીરીમાં વધારો અને યાદશક્તિ કાર્યમાં સુધારો સાથે સંકળાયેલા છે. આનું કારણ એ છે કે ફાઇબર ગ્લુકોઝ ચયાપચયને નિયંત્રિત કરે છે, ઇન્સ્યુલિનના પ્રકાશનને ધીમું કરે છે અને ઇન્સ્યુલિન સંવેદનશીલતા જાળવી રાખે છે. અયોગ્ય રીતે કાર્યરત ગ્લુકોઝ અને ઇન્સ્યુલિન ચયાપચય એ જ્ઞાનાત્મક ક્ષતિ અને સામાન્ય ચયાપચયની તકલીફ માટેની પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે, કારણ કે તે મગજની અંદર બળતરા અને ઓક્સિડેટીવ તણાવનું કારણ બની શકે છે, જે સંભવિત રીતે ન્યુરોડિજનરેશન તરફ દોરી જાય છે. તેથી, ઉચ્ચ ફાઇબરવાળા જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ગ્લુકોઝ અને ઇન્સ્યુલિન ચયાપચયમાં સુધારો કરી શકે છે, જે બળતરા અને ઓક્સિડેટીવ તણાવ ઘટાડે છે, અને અપંગતાની ગેરહાજરી, હતાશા, ક્રોનિક રોગ અને જ્ઞાનાત્મક ઘટાડા દ્વારા માપવામાં આવે છે તેમ મગજની વૃદ્ધાવસ્થામાં સુધારો કરે છે. સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ વૈશ્વિક જ્ઞાનાત્મક કામગીરીમાં ઘટાડા સાથે સંકળાયેલા છે. સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ધ્યાન, યાદશક્તિ, પ્રતિક્રિયાનો સમય, દ્રશ્ય-અવકાશી પ્રક્રિયા, માનસિક પ્રક્રિયાની ગતિ અને કાર્યકારી કાર્યો સહિત ઘણી આવશ્યક જ્ઞાનાત્મક પ્રક્રિયાઓને નકારાત્મક અસર કરે છે. સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ગ્લુકોઝ અને ઇન્સ્યુલિન ચયાપચયની નિષ્ક્રિયતા દ્વારા સમજશક્તિને નબળી પાડે છે, તેમજ મગજની અંદર બળતરા અને ઓક્સિડેટીવ તણાવનું કારણ બને છે. તેથી, સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો અતિશય અથવા દીર્ઘકાલીન વપરાશ સર્વસંમતિથી નકારાત્મક આરોગ્ય પરિણામો સાથે જોડાયેલો છે. પ્રોટીન પાચન દ્વારા આહાર પ્રોટીન વ્યક્તિગત એમિનો એસિડમાં વિભાજિત થાય છે અને લોહીમાં શોષાય છે. આવશ્યક એમિનો એસિડ ટાયરોસિન અને ટ્રિપ્ટોફન ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ડોપામાઇન, સેરોટોનિન અને નોરેપિનેફ્રાઇન માટે અગ્રદૂત છે, અને આ રસાયણો ન્યુરલ પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરે છે અને જ્ઞાનાત્મક કામગીરીને પ્રભાવિત કરે છે. ડાયેટરી પ્રોટીન માનસિક અને શારીરિક તણાવપૂર્ણ પરિસ્થિતિઓ દરમિયાન પ્રતિક્રિયાના સમય અને અવરોધ નિયંત્રણમાં વધારો કરીને સમજશક્તિમાં સુધારો કરી શકે છે, કારણ કે ટાયરોસિન અને ટ્રિપ્ટોફેન થાકેલા ચેતાપ્રેષકોના સ્તરને ફરીથી ભરી દેશે. વધુમાં, ટાયરોસિન અને ટ્રિપ્ટોફનનો પૂરતો અને સતત વપરાશ યાદશક્તિ કાર્યમાં સુધારા સાથે સંકળાયેલો છે. ટાયરોસિન જ્ઞાનાત્મક નિયંત્રણમાં વધારો કરીને અભિસારી વિચાર પ્રક્રિયાઓમાં સુધારો કરે છે તેવું પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ચરબી પાચન દ્વારા આહાર ચરબીઓને ઉપયોગ માટે વ્યક્તિગત ફેટી એસિડ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ફેટી એસિડ્સને સંતૃપ્ત, ટ્રાન્સ, મોનોઅનસેચ્યુરેટેડ, બહુઅસંતૃપ્ત અને કોલેસ્ટ્રોલ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. દરેક વર્ગની જ્ઞાનાત્મક કામગીરી અને આરોગ્ય પર અલગ અસર પડે છે. ઓમેગા-3 બહુઅસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ ખાસ કરીને નોંધપાત્ર છે કારણ કે તે નિર્ણાયક કોષ પટલ અને મગજના માળખાકીય ઘટકો છે. કોલેસ્ટ્રોલ એ અસંતૃપ્ત આલ્કોહોલ છે જે સામાન્ય રીતે ઇંડા, માંસ અને ડેરીમાં જોવા મળે છે. આહાર કોલેસ્ટ્રોલ પરના અભ્યાસોએ વૈશ્વિક જ્ઞાનાત્મક કામગીરી પર હકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને અસરો દર્શાવી છે. જો કે, જ્યારે શારીરિક પ્રવૃત્તિ સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે કોલેસ્ટ્રોલના વપરાશની પ્રતિકૂળ જ્ઞાનાત્મક અસરો ઓછી થતી દેખાય છે, જે ઊર્જા હોમિયોસ્ટેસિસ અને સિનેપ્ટિક પ્લાસ્ટિસિટીને પ્રભાવિત કરે છે. સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ સામાન્ય રીતે ઓરડાના તાપમાને માખણ, ચીઝ અને માંસ સહિતના સામાન્ય સ્રોતો સાથે ઘન હોય છે. કેટલાક માંસ અને ડેરી ઉત્પાદનોમાં ટ્રાન્સ ફેટી એસિડ્સ કુદરતી રીતે જોવા મળે છે, જો કે મોટાભાગના કૃત્રિમ રીતે વનસ્પતિ તેલને હાઇડ્રોજન કરીને બનાવવામાં આવે છે અને ઘણા પ્રોસેસ્ડ ખોરાકમાં હાજર હોય છે. સંતૃપ્ત અને ટ્રાન્સ ફેટી એસિડ્સ જ્ઞાનાત્મક કામગીરીમાં ઘટાડો કરે છે અને ખાસ કરીને યાદશક્તિ અને શીખવાની કામગીરીને અસર કરે છે. સૂક્ષ્મ પોષકતત્વો કોલિન કોલિન એ એક આવશ્યક પોષક તત્વ છે અને માનવ શરીરમાં તેનું પ્રાથમિક કાર્ય સેલ્યુલર પટલનું સંશ્લેષણ છે, જો કે તે અન્ય કાર્યો પણ કરે છે. તે ન્યુરોટ્રાન્સમીટર એસિટિલકોલાઇનનો અગ્રદૂત અણુ છે જે મોટર નિયંત્રણ અને યાદશક્તિ સહિત વિવિધ કાર્યો કરે છે. કોલીનની ઉણપ કેટલાક યકૃત અને ન્યુરોલોજીકલ વિકૃતિઓ સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે. સેલ્યુલર સંશ્લેષણમાં તેની ભૂમિકાને કારણે, કોલીન એ સંતાનના પ્રિનેટલ અને પ્રારંભિક પોસ્ટનેટલ વિકાસ દરમિયાન એક મહત્વપૂર્ણ પોષક તત્વ છે કારણ કે તે મગજના વિકાસમાં ફાળો આપે છે. પુરુષો, સ્ત્રીઓ અને બાળકો માટે ખોરાકમાંથી કોલીનનું સેવન પર્યાપ્ત સેવનના સ્તરથી નીચે હોઈ શકે છે. સ્ત્રીઓ, ખાસ કરીને જ્યારે ગર્ભવતી હોય અથવા સ્તનપાન કરાવતી હોય, ત્યારે વૃદ્ધો અને શિશુઓને કોલિનની ઉણપનું જોખમ હોય છે. બીફ લીવર, ઘઉંના જંતુઓ અને ઇંડાની જરદી એ કોલીન પ્રદાન કરતા સામાન્ય ખોરાક છે. બી વિટામિન્સ બી, જેને બી-કોમ્પ્લેક્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પોષક તત્ત્વોનું આંતરસંબંધિત જૂથ છે જે ઘણીવાર ખોરાકમાં સહ-થાય છે. આ સંકુલમાં થાયમિન (બી1), રિબોફ્લેવિન (બી2), નિઆસિન (બી3), પેન્ટોથેનિક એસિડ (બી5), પાયરિડોક્સિન (બી6), ફોલિક એસિડ (બી9), કોબાલામિન (બી12) અને બાયોટિનનો સમાવેશ થાય છે. બી વિટામિન્સ શરીરમાં સંશ્લેષિત નથી, અને તેથી ખોરાકમાંથી મેળવવાની જરૂર છે. બી-કોમ્પ્લેક્સ વિટામિન્સ પાણીમાં દ્રાવ્ય વિટામિન્સ છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ શરીરમાં સંગ્રહિત થતા નથી. પરિણામે, બી વિટામિન્સને સતત પુનઃપ્રાપ્તિની જરૂર છે. ચોક્કસ બી વિટામિન્સની વ્યાપક જ્ઞાનાત્મક અસરોને ઓળખવી શક્ય છે, કારણ કે તે મગજની અંદર ઘણી નોંધપાત્ર ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ છે. વિટામિન બી 1 (થાયમિન) આ વિટામિન ગ્લુકોઝના ઉપયોગની સુવિધા માટે મહત્વપૂર્ણ છે, આમ મગજ માટે ઊર્જાનું ઉત્પાદન અને ચેતાતંત્ર, સ્નાયુઓ અને હૃદયની સામાન્ય કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે. થાઇમીન મગજ અને કરોડરજ્જુ સહિત સસ્તન ચેતાતંત્રમાં જોવા મળે છે. ચયાપચય અને વિટામિનનું સહઉત્સેચક કાર્ય ચેતાતંત્રની અંદર થાઇમીન માટે એક વિશિષ્ટ કાર્ય સૂચવે છે. વિટામિન બી 3 (નિઆસિન) વિટામિન બી 3, જેને નિઆસિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેમાં નિકોટિનમાઇડ તેમજ નિકોટિનિક એસિડ બંનેનો સમાવેશ થાય છે, જે બંને શરીરની અંદર ઘણા જૈવિક ઓક્સિડાઇઝેશન અને ઘટાડો પ્રતિક્રિયાઓમાં કાર્ય કરે છે. નિયાસિન ફેટી એસિડ્સ અને કોલેસ્ટ્રોલના સંશ્લેષણમાં સામેલ છે, જે મગજના બાયોકેમિસ્ટ્રીના જાણીતા મધ્યસ્થીઓ છે, અને અસરકારક રીતે, જ્ઞાનાત્મક કાર્યમાં સામેલ છે. વિટામિન બી 9 (ફોલિક એસિડ) ફોલેટ અને વિટામિન બી 12 એસ-એડેનોસિલમેથિઓનાઇનના સંશ્લેષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જે ચેતાકોષો સહિત તમામ કોષોની જાળવણી અને સમારકામમાં મુખ્ય મહત્વ ધરાવે છે. વધુમાં, ફોલેટને સેરોટોનિન અને કેટેકોલામાઇન ચેતાપ્રેષકોના સંશ્લેષણ તરફ દોરી જતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે જરૂરી કોફેક્ટર્સના મગજના પૂરતા સ્તરની જાળવણી સાથે જોડવામાં આવ્યું છે. લોહીના પ્લાઝ્મા ફોલેટ અને હોમોસિસ્ટીનની સાંદ્રતાની સાંદ્રતા વિપરીત રીતે સંબંધિત છે, જેમ કે આહાર ફોલેટમાં વધારો હોમોસિસ્ટીનની સાંદ્રતામાં ઘટાડો કરે છે. આમ, ફોલેટનું આહારમાં સેવન એ શરીરની અંદર હોમોસિસ્ટીનના સ્તરનું મુખ્ય નિર્ધારક છે. ફોલેટના સ્તરો અને બદલાયેલ માનસિક કાર્ય વચ્ચેનો સંબંધ મોટો નથી, પરંતુ કારણભૂત જોડાણ સૂચવવા માટે પૂરતો છે. ફોલેટની ઉણપથી લોહીમાં હોમોસિસ્ટીનનું સ્તર વધી શકે છે, કારણ કે હોમોસિસ્ટીનની સફાઇ માટે ફોલેટ પર આધારિત ઉત્સેચકીય ક્રિયાની જરૂર પડે છે, અને ઓછા પ્રમાણમાં, વિટામિન બી 6 અને બી 12. એલિવેટેડ હોમોસિસ્ટીન વેસ્ક્યુલર ઇવેન્ટ્સ તેમજ ડિમેન્શિયાના વધતા જોખમ સાથે સંકળાયેલું છે. વિટામિનનું સેવન શીખવાની અને યાદશક્તિમાં ખામી સાથે સંકળાયેલું છે, ખાસ કરીને વૃદ્ધ વસ્તીમાં. ફોલેટની ઉણપ ધરાવતા વૃદ્ધ લોકો મફત રિકોલ અને રેકગ્નિશનમાં ખામી સાથે હાજર હોઈ શકે છે, જે સૂચવે છે કે ફોલેટનું સ્તર એપિસોડિક મેમરીની અસરકારકતા સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે. કારણ કે ગર્ભાવસ્થાની ઓળખ થાય તે પહેલાં ચેતાકોષ પૂર્ણ થઈ શકે છે, તેથી ભલામણ કરવામાં આવે છે કે ગર્ભવતી થવા માટે સક્ષમ સ્ત્રીઓ ચેતાતંત્રની નળીની ખામીના જોખમને ઘટાડવા માટે ફોર્ટિફાઇડ ખોરાક, પૂરક અથવા બંનેના સંયોજનમાંથી લગભગ 400 માઇક્રોગ્રામ ફોલિક એસિડ લે. ચેતાતંત્રમાં આ મુખ્ય વિસંગતતાઓને સગર્ભાવસ્થાની શરૂઆત પહેલાં વ્યવસ્થિત ફોલેટ પૂરક સાથે 85 ટકા સુધી ઘટાડી શકાય છે. અલ્ઝાઇમર અને અન્ય જ્ઞાનાત્મક રોગોની ઘટનાઓ ફોલેટની ખામીઓ સાથે ઢીલી રીતે જોડાયેલી છે. વૃદ્ધોને રોગ વિકસાવવાનું જોખમ ઘટાડવા માટે ખોરાક, ફોર્ટિફાઇડ કે નહીં, અને પૂરક દ્વારા ફોલેટ લેવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. વિટામિન બી 12, જેને કોબાલામિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ન્યુરોલોજીકલ કાર્યની જાળવણી માટે મહત્વપૂર્ણ છે. બી 12 ની ઉણપ, જેને હાયપોકોબાલામિનેમિયા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ઘણીવાર શરીરમાં શોષણને લગતી ગૂંચવણોમાંથી પરિણમે છે. તબીબી રીતે અવલોકનક્ષમ B12ની ઉણપ ધરાવતી કોઈપણ ઉંમરની વ્યક્તિઓમાં 75-90% ન્યુરોલોજીકલ અસરોની ભાત જોઇ શકાય છે. કરોડરજ્જુ, પેરિફેરલ ચેતા, ઓપ્ટિક ચેતા અને મગજની અસામાન્યતામાં કોબાલામિનની ઉણપના લક્ષણો સ્પષ્ટ દેખાય છે. સામાન્ય શોષણ કાર્યક્ષમતા હોવા છતાં જે લોકોમાં B12ની ઉણપ હોય છે, તેમની સારવાર ગોળીના સ્વરૂપમાં ઓછામાં ઓછા 6 માઇક્રોગ્રામ/દિવસના મૌખિક વહીવટ દ્વારા થઈ શકે છે. જે લોકો ખામીના ઉલટાવી ન શકાય તેવા કારણોથી પીડાય છે, જેમ કે ઘાતક એનિમિયા અથવા વૃદ્ધાવસ્થા, તેમને B12ના ઔષધીય ડોઝ સાથે આજીવન સારવારની જરૂર પડશે. સારવાર માટેની વ્યૂહરચના વ્યક્તિના ઉણપના સ્તર તેમજ તેમની જ્ઞાનાત્મક કામગીરીના સ્તર પર આધારિત છે. ગંભીર ઉણપ ધરાવતા લોકો માટે સારવારમાં એક અઠવાડિયા માટે દરરોજ 1000 માઇક્રોગ્રામ બી 12 ઇન્ટ્રામસ્ક્યુલર રીતે, એક મહિના માટે સાપ્તાહિક, પછી વ્યક્તિના બાકીના જીવન માટે માસિક આપવામાં આવે છે. કોબાલામિનની ઉણપના ન્યુરોલોજીકલ અભિવ્યક્તિઓની પ્રગતિ સામાન્ય રીતે ધીમે ધીમે થાય છે. પરિણામે, વહેલું નિદાન મહત્વનું છે નહીં તો ઉલટાવી ન શકાય તેવું નુકસાન થઈ શકે છે. જે લોકો ઉન્મત્ત બની જાય છે તેઓ સામાન્ય રીતે B12ના વહીવટ સાથે જ્ઞાનાત્મક સુધારો બહુ ઓછો અથવા કોઈ દેખાતો નથી. બી12ની ઉણપ ધરાવતા લોકોને આપવામાં આવતું ફોલિક એસિડ હાથ પરની સમસ્યાનું સમાધાન કર્યા વિના એનિમિયાના લક્ષણોને ઢાંકી શકે છે તેવું જોખમ છે. આ કિસ્સામાં, લોકોને હજુ પણ બી12ની ઉણપ-સંબંધિત એનિમિયા સાથે સંકળાયેલ ન્યુરોલોજીકલ ખામીઓનું જોખમ રહેશે, જે ફોલેટની ઉણપ સાથે સંબંધિત એનિમિયા સાથે સંકળાયેલ નથી. વિટામિન એની ઉણપ વિટામિન એ સસ્તન પ્રાણીઓ માટે એક આવશ્યક પોષક તત્વ છે જે રેટિનોલ અથવા પ્રોવિટામિન બીટા-કેરોટિનમાં બને છે. તે કોષ વિભાજન, કોષ કાર્ય, આનુવંશિક નિયમનના નિયમનમાં મદદ કરે છે, રોગપ્રતિકારક શક્તિને વધારવામાં મદદ કરે છે, અને મગજના કાર્ય, રાસાયણિક સંતુલન, વૃદ્ધિ અને કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર અને દ્રષ્ટિના વિકાસ માટે જરૂરી છે. આયર્નની ઉણપ ઓક્સિજન પરિવહન, ડીએનએ સંશ્લેષણ, માઇલિન સંશ્લેષણ, ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન અને ન્યુરોટ્રાન્સમીટર સંશ્લેષણ અને ચયાપચય એ તમામ જૈવિક પ્રક્રિયાઓ છે જેમાં આયર્નની જરૂર પડે છે; જો કે, આયર્નનું અસંતુલન ન્યુરોટોક્સિસિટીમાં પરિણમી શકે છે જે ઓક્સિડેશન અને લિપિડ્સ, પ્રોટીન, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને ડીએનએમાં ફેરફારનું કારણ બની શકે છે. ગંભીર રીતે એનેમિક વ્યક્તિઓમાં હાયપોક્સિક પરિસ્થિતિઓ મગજને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે જેના પરિણામે જ્ઞાનાત્મક ક્ષતિ થઈ શકે છે. જ્યારે મગજમાં આયર્નનું સ્તર વિક્ષેપિત થાય છે ત્યારે ન્યુરોફિઝીયોલોજીકલ મિકેનિઝમ્સ અને સમજશક્તિને અસર થાય છે, જે સંભવિત રીતે લાંબા ગાળાના વર્તણૂકીય ફેરફારોમાં પરિણમે છે અને ધ્યાનની અવધિ, બુદ્ધિ, સંવેદનાત્મક દ્રષ્ટિ કાર્યો, મૂડ અને વર્તનને અસર કરી શકે છે. આયર્નની ઉણપ ધરાવતી વ્યક્તિઓમાં એડીએચડી, ઓટીઝમ, ડિપ્રેશન, ચિંતા, સ્કિઝોફ્રેનિયા અને બાયપોલર ડિસઓર્ડર જેવી ન્યુરોપેથી જોવા મળે છે. જો કે, અલ્ઝાઇમર અને હંટીંગ્ટન રોગ સહિતના ન્યુરોડિજનરેટિવ રોગોમાં આયર્નનું અતિશય સંચય જોઈ શકાય છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર (સી. એન. એસ.), અંતઃસ્ત્રાવી તંત્ર, સ્વયંપ્રતિરક્ષા તંત્ર અને મગજના વિકાસ માટે આયર્નની જરૂર પડે છે. આયર્ન વિવિધ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર પ્રણાલીઓના વિકાસ અને કામગીરી સાથે સંકળાયેલું છે અને સફેદ મગજના દ્રવ્યના માઇલિનેશન માટે મોટી માત્રામાં આયર્નની જરૂર પડે છે. વિકાસ દરમિયાન આયર્નની ઉણપને કારણે સફેદ દ્રવ્યનું અસામાન્ય માઇલિનેશન કિશોરોમાં મનોવૈજ્ઞાનિક વિકૃતિઓની શરૂઆત સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે. આયર્નની સાંદ્રતામાં ઘટાડો ન્યુરોટ્રાન્સમીટરના સ્તરમાં ઘટાડામાં પરિણમે છે, જે બદલામાં નબળા માયલિનેશન અને વિલંબિત ન્યુરોમેચ્યુરેશન તરફ દોરી જાય છે. ન્યુટ્રોપિક ન્યુટ્રિશનલ ન્યુરોસાયન્સ પેલાગ્રા વેર્નિક-કોર્સાકોફ સિન્ડ્રોમ સંદર્ભો ન્યુટ્રિશન કોગ્નિશન મેમરી પણ જુઓ.