Karstuma un aukstuma iedarbība agrīnā dzīves posmā var ietekmēt baltās vielas veidošanos smadzenēs

Smadzeņu skenēšana vairāk nekā 2000 bērniem pirms pusaudža vecuma ir parādījusi, ka agrīna karstuma un aukstuma iedarbība var ilgstoši ietekmēt smadzeņu baltās vielas mikrostruktūru, īpaši tiem, kas dzīvo nabadzīgos apgabalos. Pētījumā, kas publicēts sadaļā Dabas klimata pārmaiņas, uzsvērta augļa un bērnu neaizsargātība pret ekstremālām temperatūrām. Pētījumu vadīja Barselonas Globālās veselības institūts (ISGlobal).

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

"Mēs zinām, ka augļa un bērnu smadzenes, kas attīstās, ir īpaši jutīgas pret vides ietekmi, un ir daži provizoriski pierādījumi, ka aukstuma un karstuma iedarbība var ietekmēt bērnu un pusaudžu garīgo labklājību un kognitīvās spējas," saka Monika. Guxens, ISGlobal, Erasmus MC un CIBERESP pētnieks. "Tomēr ir maz pētījumu, kas novērtē iespējamās smadzeņu struktūras izmaiņas šīs iedarbības rezultātā," viņa piebilst.

Šajā pētījumā Guksensa komanda aplūkoja baltās vielas struktūru pirmspusaudžu smadzenēs, lai noteiktu periodus, kas ir neaizsargāti pret aukstuma un karstuma iedarbību agrīnā dzīves posmā. Analīze ietvēra 2681 bērnu no R paaudzes pētījuma Roterdamā, kuriem tika veikta magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) skenēšana vecumā no 9 līdz 12 gadiem. MRI protokols novērtēja smadzeņu darbību, mērot ūdens difūzijas daudzumu un virzienu smadzeņu baltajā vielā.

Nobriedušākās smadzenēs ūdens plūst vairāk vienā virzienā nekā visos virzienos, nodrošinot zemākas vērtības marķierim, ko sauc par vidējo difūziju, un augstākas vērtības marķierim, ko sauc par frakcionētu anizotropiju. Pētnieku grupa izmantoja progresīvu statistikas pieeju, lai katram dalībniekam novērtētu vidējo mēneša temperatūru no ieņemšanas līdz 8 gadu vecumam un to ietekmi uz šiem MRI parametriem (vidējā difūzija un daļēja anizotropija), ko mēra 9–12 gadu vecumā.

Uzņēmības periods no grūtniecības līdz trim gadiem

Rezultāti parādīja, ka aukstuma iedarbība grūtniecības laikā un pirmajā dzīves gadā, kā arī karstuma iedarbība no dzimšanas līdz 3 gadu vecumam bija saistīta ar lielāku vidējo difūziju pirmspusaudžu vecumā, kas liecina par lēnāku baltās vielas nobriešanu. Šajā gadījumā aukstums un karstums tiek definēti kā temperatūras, kas atrodas temperatūras sadalījuma apakšējā un augšējā galā pētāmajā reģionā.

"Baltās vielas šķiedras ir atbildīgas par dažādu smadzeņu zonu savienošanu, ļaujot tām sazināties. Baltajai vielai attīstoties, šī komunikācija kļūst ātrāka un efektīvāka. Mūsu pētījums ir kā fotogrāfija noteiktā laika brīdī, un mēs redzam šajā attēlā, ka dalībnieki, kas vairāk pakļauti aukstumam un karstumam, parāda atšķirības parametrā - vidējā difūzija -, kas ir saistīta ar zemāku baltās vielas nobriešanas līmeni," skaidro Laura Granesa, IDIBELL un ISGlobal pētniece un pirmā pētījuma autore..

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

“Vislielākās izmaiņas komunikācijas parametros 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 frakcionētu anizotropiju vecumā no 9 līdz 12 gadiem. Autori norāda, ka iespējamais izskaidrojums ir tāds, ka abi parametri atspoguļo dažādas mikrostrukturālas izmaiņas, un ka vidējā difūzija var būt ticamāks baltās vielas nobriešanas rādītājs, salīdzinot ar frakcionētu anizotropiju.

Bērni no nabadzīgām ģimenēm ir vairāk pakļauti riskam

Analīze, kas stratificēta pēc sociālekonomiskajiem apstākļiem, atklāja, ka bērni, kas dzīvo nabadzīgos apgabalos, bija neaizsargātāki pret aukstuma un karstuma iedarbību. Šiem bērniem jutības pret aukstumu un karstumu logi bija līdzīgi tiem, kas konstatēti vispārējā kohortā, bet sākās agrāk. Šīs atšķirības var būt saistītas ar dzīves apstākļiem un enerģētisko nabadzību.

Viens svarīgs mehānisms, kas var izskaidrot apkārtējās vides temperatūras ietekmi uz neiroloģisku attīstību, var būt miega kvalitātes pasliktināšanās. Citi iespējamie mehānismi ir placentas disfunkcija, hormonālās ass aktivizēšanās, kas izraisa kortizola ražošanas palielināšanos, vai iekaisuma procesi.

"Mūsu rezultāti palīdz pievērst uzmanību augļa un bērnu neaizsargātībai pret mainīgām temperatūrām," saka Gouksens. Rezultāti arī norāda uz nepieciešamību izstrādāt sabiedrības veselības stratēģijas, lai aizsargātu visneaizsargātākās kopienas, saskaroties ar draudošo klimata situāciju.