Cocoa flavanols boost brain oxygenation, cognition in healthy adults
The brains of healthy adults recovered faster from a mild vascular challenge and performed better on complex tests if the participants consumed cocoa flavanols beforehand, researchers report in the journal Scientific Reports. In the study, 14 of 18 participants saw these improvements after ingesting the flavanols. 
Previous studies have shown that eating foods rich in flavanols can benefit vascular function, but this is the first to find a positive effect on brain vascular function and cognitive performance in young healthy adults, said Catarina Rendeiro, a researcher and lecturer in nutritional sciences at the University of Birmingham who led the research with University of Illinois at Urbana-Champaign psychology professors Monica Fabiani and Gabriele Gratton.
"Flavanols are small molecules found in many fruits and vegetables, and cocoa, too," Rendeiro said. "They give fruits and vegetables their bright colors, and they are known to benefit vascular function. We wanted to know whether flavanols also benefit the brain vasculature, and whether that could have a positive impact on cognitive function."
The team recruited adult nonsmokers with no known brain, heart, vascular or respiratory disease, reasoning that any effects seen in this population would provide robust evidence that dietary flavanols can improve brain function in healthy people.
The team tested the 18 participants before their intake of cocoa flavanols and in two separate trials, one in which the subjects received flavanol-rich cocoa and another during which they consumed processed cocoa with very low levels of flavanols. Neither the participants nor researchers knew which type of cocoa was consumed in each of the trials. This double-blind study design prevents researchers' or participants' expectations from affecting the results.
About two hours after consuming the cocoa, participants breathed air with 5% carbon dioxide—about 100 times the normal concentration in air. This is a standard method for challenging brain vasculature to determine how well it responds, Gratton said.
The body typically reacts by increasing blood flow to the brain, he said.
"This brings in more oxygen and also allows the brain to eliminate more carbon dioxide," he said.
With functional near-infrared spectroscopy, a technique that uses light to capture changes in blood flow to the brain, the team measured oxygenation in the frontal cortex, a brain region that plays a key role in planning, regulating behavior and decision-making.
"This allows you to measure how well the brain defends itself from the excess carbon dioxide," Fabiani said.
Researchers also challenged participants with complex tasks that required them to manage sometimes contradictory or competing demands.
Most of the participants had a stronger and faster brain oxygenation response after exposure to cocoa flavanols than they did at baseline or after consuming cocoa lacking flavanols, the researchers found.
"The levels of maximal oxygenation were more than three times higher in the high-flavanol cocoa versus the low-flavanol cocoa, and the oxygenation response was about one minute faster," Rendeiro said.
After ingesting the cocoa flavanols, participants also performed better on the most challenging cognitive tests, correctly solving problems 11% faster than they did at baseline or when they consumed cocoa with reduced flavanols. There was no measurable difference in performance on the easier tasks, however.
"This suggests that flavanols might only be beneficial during cognitive tasks that are more challenging," Rendeiro said.
Participants varied in their responses to cocoa flavanols, the researchers found.
"Although most people benefited from flavanol intake, there was a small group that did not," Rendeiro said. Four of the 18 study subjects had no meaningful differences in brain oxygenation response after consuming flavanols, nor did their performance on the tests improve.
"Because these four participants already had the highest oxygenation responses at baseline, this may indicate that those who are already quite fit have little room for improvement," Rendeiro said. "Overall, the findings suggest that the improvements in vascular activity after exposure to flavanols are connected to the improvement in cognitive function." 

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

Cacaoflavanolen stimuleren de zuurstofvoorziening van de hersenen, cognitie bij gezonde volwassenen De hersenen van gezonde volwassenen herstelden sneller van een milde vasculaire uitdaging en presteerden beter op complexe tests als de deelnemers vooraf cacaoflavanolen consumeerden, rapporteren onderzoekers in het tijdschrift Scientific Reports. In het onderzoek zagen 14 van de 18 deelnemers deze verbeteringen na inname van de flavanolen. Eerdere studies hebben aangetoond dat het eten van voedsel dat rijk is aan flavanolen de vasculaire functie ten goede kan komen, maar dit is de eerste die een positief effect heeft gevonden op de vasculaire functie van de hersenen en de cognitieve prestaties bij jonge gezonde volwassenen, zei Catarina Rendeiro, een onderzoeker en docent voedingswetenschappen aan de Universiteit van Birmingham die het onderzoek leidde met de Universiteit van Illinois aan de Urbana-Champaign psychologieprofessoren Monica Fabiani en Gabriele Gratton. "Flavanolen zijn kleine moleculen die in veel fruit en groenten voorkomen, en ook in cacao", zei Rendeiro. "Ze geven groenten en fruit hun felle kleuren, en het is bekend dat ze de vaatfunctie ten goede komen. We wilden weten of flavanolen ook de hersenvaten ten goede komen, en of dat een positieve invloed zou kunnen hebben op de cognitieve functie." Het team rekruteerde volwassen niet-rokers zonder bekende hersen-, hart-, vaat- of luchtwegaandoeningen, met de redenering dat eventuele effecten die bij deze populatie worden waargenomen, robuust bewijs zouden leveren dat flavanolen in de voeding de hersenfunctie bij gezonde mensen kunnen verbeteren. Het team testte de 18 deelnemers vóór hun inname van cacaoflavanolen en in twee afzonderlijke proeven, een waarin de proefpersonen flavanolrijke cacao kregen en een andere waarin ze bewerkte cacao consumeerden met een zeer laag gehalte aan flavanolen. Noch de deelnemers, noch onderzoekers wisten welk type cacao werd geconsumeerd in elk van de proeven. Deze dubbelblinde onderzoeksopzet voorkomt dat de verwachtingen van onderzoekers of deelnemers de resultaten beïnvloeden. Ongeveer twee uur na het nuttigen van de cacao, ademden de deelnemers lucht in met 5% koolstofdioxide - ongeveer 100 keer de normale concentratie in lucht. Dit is een standaardmethode om de hersenvasculatuur uit te dagen om te bepalen hoe goed het reageert, zei Gratton. Het lichaam reageert meestal door de bloedstroom naar de hersenen te vergroten, zei hij. "Dit brengt meer zuurstof binnen en stelt de hersenen ook in staat om meer kooldioxide te verwijderen", zei hij. Met functionele nabij-infraroodspectroscopie, een techniek die licht gebruikt om veranderingen in de bloedstroom naar de hersenen vast te leggen, heeft het team de oxygenatie in de frontale cortex gemeten, een hersengebied dat een sleutelrol speelt bij het plannen, reguleren van gedrag en besluitvorming. "Hierdoor kun je meten hoe goed de hersenen zichzelf verdedigen tegen de overtollige kooldioxide", zei Fabiani. Onderzoekers daagden deelnemers ook uit met complexe taken waarbij ze soms tegenstrijdige of concurrerende eisen moesten beheren. De meeste deelnemers hadden een sterkere en snellere hersenzuurstofrespons na blootstelling aan cacaoflavanolen dan bij aanvang of na consumptie van cacao zonder flavanolen, vonden de onderzoekers. "De maximale oxygenatie was meer dan drie keer zo hoog in cacao met hoog flavanolgehalte als in cacao met laag flavanolgehalte, en de respons op oxygenatie was ongeveer een minuut sneller", aldus Rendeiro. Na inname van de cacaoflavanolen presteerden de deelnemers ook beter op de meest uitdagende cognitieve tests, waarbij ze problemen 11% sneller correct oplosten dan bij aanvang of wanneer ze cacao consumeerden met verminderde flavanolen. Er was echter geen meetbaar verschil in prestaties bij de gemakkelijkere taken. "Dit suggereert dat flavanolen alleen nuttig kunnen zijn tijdens cognitieve taken die uitdagender zijn", zei Rendeiro. Deelnemers varieerden in hun reacties op cacaoflavanolen, vonden de onderzoekers. "Hoewel de meeste mensen baat hadden bij de inname van flavanol, was er een kleine groep die dat niet deed", zei Rendeiro. Vier van de 18 proefpersonen hadden geen betekenisvolle verschillen in de respons van de hersenoxygenatie na het nuttigen van flavanolen, en hun prestaties op de tests verbeterden ook niet. "Omdat deze vier deelnemers bij aanvang al de hoogste oxygenatiereacties hadden, kan dit erop wijzen dat degenen die al behoorlijk fit zijn, weinig ruimte voor verbetering hebben", zei Rendeiro. "Over het algemeen suggereren de bevindingen dat de verbeteringen in vasculaire activiteit na blootstelling aan flavanolen verband houden met de verbetering van de cognitieve functie."