Построена математическая модель влияния различных доз холина в пищевом рационе крыс на динамику экспрессии α7 никотиновых рецепторов ацетилхолина головного мозга, динамику массы тела животных, количества потребляемой ими пищи и воды. Модель идентифицировалась на полученных ранее данных биологических экспериментов по изучению реакции организма на вариации холиновой диеты. На основе этой математической модели разработан метод расчета рациональной холиновой диеты в условиях контузии головного мозга крыс средне-тяжелой степени. В рамках полученной и идентифицированной модели были предложены диеты, которые могут обеспечить требуемый уровень экспрессии α7 никотиновых ацетилхолиновых рецепторов. Этот показатель связан с состоянием когнитивных процессов травмированного мозга. Результаты работы могут быть полезны для оптимизации эффекта холина при травме головного мозга.