Karščio ir šalčio poveikis ankstyvame amžiuje gali turėti įtakos baltosios medžiagos vystymuisi smegenyse

Daugiau nei 2 000 iki paauglių vaikų smegenų skenavimas parodė, kad ankstyvas karščio ir šalčio poveikis gali turėti ilgalaikį poveikį smegenų baltosios medžiagos mikrostruktūrai, ypač tiems, kurie gyvena skurdžiose vietovėse. Tyrime, paskelbtame Nature Climate Change, pabrėžiamas vaisiaus ir vaikų pažeidžiamumas dėl ekstremalių temperatūrų. Tyrimui vadovavo Barselonos pasaulinės sveikatos institutas (ISGlobal).

Dabartinės klimato kaitos ekstremalios temperatūros įtaka žmonių sveikatai kelia didelį susirūpinimą mokslo bendruomenei ir visuomenei. Vaikai yra ypač pažeidžiami temperatūros pokyčių, nes jų termoreguliacijos mechanizmai dar nesubrendę.

Mes žinome, kad besivystančios vaisiaus ir vaikų smegenys yra ypač jautrios aplinkos poveikiui, ir yra preliminarių įrodymų, kad šalčio ir karščio poveikis gali turėti įtakos vaikų ir paauglių psichinei gerovei ir pažintiniams gebėjimams“, – sako Monika. Guxensas, ISGlobal, Erasmus MC ir CIBERESP mokslininkas. „Tačiau yra nedaug tyrimų, įvertinančių galimus smegenų struktūros pokyčius dėl šių ekspozicijų“, – priduria ji.

Šiame tyrime Guxens komanda ištyrė baltosios medžiagos struktūrą iki paauglių smegenyse, siekdama nustatyti pažeidžiamumo šalčio ir karščio laikotarpius ankstyvame amžiuje. Analizėje dalyvavo 2 681 vaikas iš R kartos tyrimo Roterdame, kuriems buvo atliktas magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) tyrimas nuo 9 iki 12 metų. MRT protokole buvo įvertinta smegenų veikla, matuojant vandens difuzijos kiekį ir kryptį smegenų baltojoje medžiagoje.

Brendusiose smegenyse vanduo teka daugiau viena kryptimi nei visomis kryptimis, todėl žymeklio, vadinamo vidutiniu difuziškumu, reikšmės yra mažesnės, o žymeklio, vadinamo trupmenine anizotropija, vertės didesnės. Tyrimo grupė naudojo pažangų statistinį metodą, siekdama įvertinti kiekvieno dalyvio vidutinės mėnesio temperatūros poveikį nuo pastojimo iki 8 metų amžiaus ir jų poveikį šiems MRT parametrams (vidutinis difuziškumas ir dalinė anizotropija), išmatuotiems 9–12 metų amžiaus.

Nėštumo ir trejų metų imlumo laikotarpis

Rezultatai parodė, kad šalčio poveikis nėštumo metu ir pirmaisiais gyvenimo metais, taip pat karščio poveikis nuo gimimo iki 3 metų amžiaus buvo susijęs su didesniu vidutiniu difuziškumu iki paauglystės, o tai rodo lėtesnį baltosios medžiagos brendimą. Šiuo atveju šaltis ir karštis apibrėžiami kaip temperatūra, kuri yra apatiniame ir viršutiniame temperatūros pasiskirstymo tiriamame regione galuose.

"Baltosios medžiagos skaidulos yra atsakingos už skirtingų smegenų sričių sujungimą, leidžiančią joms bendrauti. Vystantis baltajai medžiagai, šis bendravimas tampa greitesnis ir efektyvesnis. Mūsų tyrimas yra tarsi nuotrauka tam tikru momentu ir kas Šiame paveikslėlyje matome, kad dalyviai, labiau veikiami šalčio ir karščio, rodo parametro skirtumus – vidutinį difuziškumą –, kuris yra susijęs su mažesniu baltosios medžiagos brendimo lygiu“, – aiškina Laura Granes, IDIBELL ir ISGlobal tyrėja ir pirmoji tyrimo autorė..

„Ankstesniuose tyrimuose šio parametro pokyčiai buvo susiję su pablogėjusia pažinimo funkcija ir kai kuriomis psichinės sveikatos problemomis“, – priduria ji.

„Didžiausi komunikacijos parametrų pokyčiai pastebimi pirmaisiais gyvenimo metais“, – sako tyrimo bendraautorius Carlesas Soriano iš IDIBELL, UB ir CIBERSAM. "Mūsų rezultatai rodo, kad šiuo spartaus smegenų vystymosi laikotarpiu šalčio ir karščio poveikis gali turėti ilgalaikį poveikį baltosios medžiagos mikrostruktūrai."

Nerasta ryšio tarp ankstyvo temperatūros poveikio ir dalinės anizotropijos 9–12 metų amžiaus. Autoriai teigia, kad galimas paaiškinimas yra tas, kad šie du parametrai atspindi skirtingus mikrostruktūros pokyčius, o vidutinis difuziškumas gali būti patikimesnis baltosios medžiagos brendimo rodiklis, palyginti su frakcine anizotropija.

Vaikams iš neturtingų šeimų kyla didesnė rizika

Analizė, suskirstyta pagal socialines ir ekonomines sąlygas, parodė, kad skurdžiose vietovėse gyvenantys vaikai buvo labiau pažeidžiami šalčio ir karščio. Šių vaikų jautrumo šalčiui ir karščiui langai buvo panašūs į tuos, kurie buvo bendroje kohortoje, tačiau prasidėjo anksčiau. Šie skirtumai gali būti susiję su gyvenimo sąlygomis ir energijos nepritekliumi.

Vienas svarbus mechanizmas, galintis paaiškinti aplinkos temperatūros poveikį neurologiniam vystymuisi, gali būti miego kokybės pablogėjimas. Kiti galimi mechanizmai yra placentos disfunkcija, hormoninės ašies suaktyvėjimas, dėl kurio padidėja kortizolio gamyba, arba uždegiminiai procesai.

„Mūsų rezultatai padeda atkreipti dėmesį į vaisiaus ir vaikų pažeidžiamumą dėl besikeičiančios temperatūros“, – sako Gouksensas. Rezultatai taip pat rodo, kad reikia kurti visuomenės sveikatos strategijas, kad būtų apsaugotos pažeidžiamiausios bendruomenės gresiančios nepaprastosios klimato kaitos akivaizdoje.