Siltuma un aukstuma iedarbība agrīnā vecumā var ietekmēt smadzeņu baltās vielas attīstību.

Vairāk nekā 2000 pusaudžu smadzeņu skenēšana ir atklājusi, ka agrīna karstuma un aukstuma iedarbība var ilgtermiņā ietekmēt smadzeņu baltās vielas mikrostruktūru, īpaši tiem, kas dzīvo nabadzīgos rajonos. Pētījums, kas publicēts žurnālā "Nature Climate Change", uzsver augļa un bērnu neaizsargātību pret ekstremālām temperatūrām. Pētījumu vadīja Barselonas Globālās veselības institūts (ISGlobal).

Pašreizējā klimata ārkārtas situācijā ekstremālu temperatūru ietekme uz cilvēku veselību rada lielas bažas zinātnieku aprindām un sabiedrībai. Bērni ir īpaši neaizsargāti pret temperatūras izmaiņām, jo viņu termoregulācijas mehānismi ir nenobrieduši.

"Mēs zinām, ka augļa un bērna smadzeņu attīstība ir īpaši uzņēmīga pret vides ietekmi, un ir daži sākotnēji pierādījumi, ka aukstuma un karstuma iedarbība var ietekmēt bērnu un pusaudžu garīgo labsajūtu un kognitīvās spējas," saka Monika Guksena, pētniece ISGlobal, Erasmus MC un CIBERESP. "Tomēr ir maz pētījumu, kas novērtē iespējamās izmaiņas smadzeņu struktūrā šo ietekmju rezultātā," viņa piebilst.

Šajā pētījumā Guksena komanda pētīja pusaudžu smadzeņu baltās vielas struktūru, lai noteiktu agrīnā dzīves posmā ievainojamības periodus pret aukstumu un karstumu. Analīzē tika iekļauts 2681 bērns no Roterdamas "Generation R" pētījuma, kuriem vecumā no 9 līdz 12 gadiem tika veikta magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) skenēšana. MRI protokols novērtēja smadzeņu aktivitāti, mērot ūdens difūzijas daudzumu un virzienu smadzeņu baltajā vielā.

Vecākām smadzenēm ūdens plūst vairāk vienā virzienā nekā visos virzienos, kā rezultātā ir zemākas vērtības marķierim, ko sauc par vidējo difuzivitāti, un augstākas vērtības marķierim, ko sauc par frakcionālo anizotropiju. Pētnieku komanda izmantoja progresīvu statistisko pieeju, lai katram dalībniekam novērtētu pakļaušanu vidējai mēneša temperatūrai no ieņemšanas brīža līdz 8 gadu vecumam un tās ietekmi uz šiem MRI parametriem (vidējo difuzivitāti un frakcionālo anizotropiju), kas mērīti 9 līdz 12 gadu vecumā.

Receptivitātes periods no grūtniecības līdz trīs gadu vecumam

Rezultāti parādīja, ka aukstuma iedarbība grūtniecības un pirmā dzīves gada laikā, kā arī siltuma iedarbība no dzimšanas līdz 3 gadu vecumam bija saistīta ar augstāku vidējo difūziju pirms pusaudža vecuma, kas norāda uz lēnāku baltās vielas nobriešanu. Šeit aukstums un karstums tiek definēti kā temperatūras temperatūras sadalījuma apakšējā un augšējā galā attiecīgajā reģionā.

"Baltās vielas šķiedras ir atbildīgas par dažādu smadzeņu apgabalu savienošanu, ļaujot tiem sazināties. Attīstoties baltajai vielai, šī komunikācija kļūst ātrāka un efektīvāka. Mūsu pētījums ir kā momentuzņēmums noteiktā laika brīdī, un šajā attēlā mēs redzam, ka dalībniekiem, kas vairāk pakļauti aukstumam un karstumam, ir atšķirības parametrā - vidējā difūzijā -, kas ir saistīts ar zemāku baltās vielas nobriešanas līmeni," skaidro Laura Granesa, IDIBELL un ISGlobal pētniece un pētījuma pirmā autore.

"Iepriekšējos pētījumos šī parametra izmaiņas ir saistītas ar kognitīvo funkciju pasliktināšanos un dažām garīgās veselības problēmām," viņa piebilst.

"Vislielākās savienojamības parametru izmaiņas tiek novērotas pirmajos dzīves gados," saka pētījuma līdzautors Karless Soriano no IDIBELL, UB un CIBERSAM. "Mūsu rezultāti liecina, ka tieši šajā straujās smadzeņu attīstības periodā aukstuma un karstuma iedarbībai var būt ilgstoša ietekme uz baltās vielas mikrostruktūru."

Netika konstatēta saistība starp agrīnu temperatūras iedarbību un frakcionālu anizotropiju 9–12 gadu vecumā. Autori norāda, ka iespējamais skaidrojums ir tāds, ka abi parametri atspoguļo dažādas mikrostruktūras izmaiņas un ka vidējā difūzija varētu būt ticamāks baltās vielas nobriešanas indikators nekā frakcionālā anizotropija.

Bērni no trūcīgām ģimenēm ir vairāk pakļauti riskam

Pēc sociālekonomiskajiem apstākļiem stratificēta analīze parādīja, ka bērni, kas dzīvo nabadzīgos apgabalos, bija vairāk pakļauti aukstuma un karstuma iedarbībai. Šiem bērniem bija līdzīgi aukstuma un karstuma jutīguma periodi kā kopējā kohortā, taču tie sākās agrāk. Šīs atšķirības var būt saistītas ar dzīves apstākļiem un enerģētisko nabadzību.

Viens svarīgs mehānisms, kas varētu izskaidrot apkārtējās vides temperatūras ietekmi uz neiroattīstību, varētu būt miega kvalitātes pasliktināšanās. Citi iespējamie mehānismi ir placentas funkcijas traucējumi, hormonālās ass aktivācija, kas izraisa palielinātu kortizola veidošanos, vai iekaisuma procesi.

"Mūsu atklājumi palīdz pievērst uzmanību augļu un bērnu neaizsargātībai pret mainīgām temperatūrām," saka Guksens. Atzinumi arī uzsver nepieciešamību pēc sabiedrības veselības stratēģijām, lai aizsargātu visneaizsargātākās kopienas gaidāmās klimata katastrofas apstākļos.