Волны жары и холода повлияли на миелинизацию головного мозга детей

Анализ более двух с половиной тысяч магнитно-резонансных томограмм (МРТ) показал, что тепловое воздействие в младенчестве, а также воздействие холода во время беременности и младенчества связаны с меньшим уровнем миелинизации и созревания микроструктуры белого вещества. Как сообщается в журнале Nature Climate Change, более сильной эта связь была у детей, живущих в бедных районах.

Изменение климата связано со значительным бременем заболеваемости и смертности. Дети особенно чувствительны к колебаниям температуры, поскольку их механизмы терморегуляции сформированы не до конца. Уже известно, что воздействие холода и жары может негативно сказываться на здоровье детей, в том числе на психике. Так, воздействие жары, по-видимому, усиливает агрессивное поведение детей и снижает школьную успеваемость.

На сегодняшний день влияние холода и жары на нервное развитие детей оценивалось лишь на поведенческом уровне, в то время как исследований, оценивающих потенциальные структурные изменения мозга, которые лежат в основе описанных ассоциаций, недостаточно. Поскольку дети с психопатологическими симптомами и худшими когнитивными способностями имеют нарушения структурных связей мозга (бедная микроструктура белого вещества), существует гипотеза о влиянии экстремальных температур на созревание белого вещества у плодов и младенцев.

Чтобы проверить эту гипотезу, группа ученых под руководством Моники Гаксенс (Mònica Guxens) из Университета имени Пумпеу Фабры изучила данные 2681 ребенка, у которого имелись сведения о воздействии экстремальных температур во время внутриутробного развития и младенчества, а также были данные МРТ головного мозга (белое вещество оценивалось с использованием тензорной диффузионной визуализации) в подростковом возрасте.

Наблюдение за матерями и их детьми велось с момента беременности, которая проходила в период с апреля 2002 года по январь 2006 года. Для оценки температуры ученые использовали городскую климатическую модель UrbClim, которая предоставляет почасовые оценки температуры окружающей среды с высоким пространственным разрешением. Оценки температуры были присвоены каждому участнику на основе адреса проживания за период 2002–2014 годов.

Анализ показал, что воздействие холода (2,6 градуса Цельсия) с третьего месяца беременности до 15 месяца жизни связано с более высоким глобальным средним коэффициентом диффузии на МРТ в подростковом возрасте по сравнению с оптимальной температурой. Тепловое воздействие (20,2 градуса Цельсия) с 9-го месяца жизни до 2,6 года жизни также было связано с более высоким уровнем общего коэффициента диффузии на МРТ.

Повышенный коэффициент диффузии свидетельствует о снижении миелинизации и созревании микроструктуры белого вещества. Оптимальной температурой, при которой наблюдался нормальный коэффициент диффузии, стало значение 10,1 градуса Цельсия. Примечательно, что восприимчивость коэффициента диффузии к воздействию холода и жары наблюдалась только у детей, проживающих в районах с более низким социально-экономическим статусом.

Так, это исследование показывает связь между воздействием холода и тепла во время беременности, в младенчестве и в раннем детском возрасте и общим нарушением развития белого вещества в возрасте 9–12 лет. Эти результаты позволяют предположить, что воздействие экстремальных температур в периоды быстрого развития мозга может оказывать длительное воздействие на развитие центральной системы и приводить к когнитивным и ментальным нарушениям. Впрочем, необходимы дальнейшие исследования для более точного определения механизма влияния внешней температуры на развитие нервной ткани головного мозга детей.

Ранее мы рассказывали, что глобальное изменение климата повышает распространенность более половины известных инфекционных заболеваний.