Pendedahan kepada haba dan sejuk pada awal kehidupan boleh menjejaskan perkembangan bahan putih di dalam otak

Imbasan otak lebih daripada 2,000 kanak-kanak praremaja telah menunjukkan bahawa pendedahan awal kepada haba dan sejuk boleh memberi kesan jangka panjang pada struktur mikro jirim putih otak, terutamanya bagi mereka yang tinggal di kawasan miskin. Kajian yang diterbitkan dalam Perubahan Iklim Alam, menyerlahkan kelemahan janin dan kanak-kanak kepada suhu yang melampau. Kajian itu diketuai oleh Institut Kesihatan Global Barcelona (ISGlobal).

Dalam kecemasan iklim semasa, kesan suhu melampau terhadap kesihatan manusia amat membimbangkan komuniti saintifik dan masyarakat. Kanak-kanak amat terdedah kepada perubahan suhu kerana mekanisme termoregulasi mereka masih belum matang.

"Kami tahu bahawa otak janin dan kanak-kanak yang sedang berkembang sangat sensitif terhadap pengaruh persekitaran, dan terdapat beberapa bukti awal bahawa pendedahan kepada sejuk dan haba boleh menjejaskan kesejahteraan mental dan kebolehan kognitif pada kanak-kanak dan remaja," kata Monika Guxens, seorang penyelidik di ISGlobal, Erasmus MC dan CIBERESP. "Walau bagaimanapun, terdapat beberapa kajian yang menilai potensi perubahan dalam struktur otak akibat daripada pendedahan ini," tambahnya.

Dalam kajian ini, pasukan Guxens melihat struktur bahan putih dalam otak pra-remaja untuk mengenal pasti tempoh terdedah kepada pendedahan sejuk dan haba pada awal kehidupan. Analisis itu termasuk 2,681 kanak-kanak daripada kajian Generasi R di Rotterdam yang menjalani imbasan pengimejan resonans magnetik (MRI) antara umur 9 dan 12. Protokol MRI menilai aktiviti otak dengan mengukur jumlah dan arah resapan air dalam bahan putih otak.

Dalam otak yang lebih matang, air mengalir lebih dalam satu arah berbanding semua arah, memberikan nilai yang lebih rendah untuk penanda yang dipanggil difusitiviti purata dan nilai yang lebih tinggi untuk penanda yang dipanggil anisotropi pecahan. Pasukan penyelidik menggunakan pendekatan statistik lanjutan untuk menganggarkan, bagi setiap peserta, pendedahan kepada purata suhu bulanan dari konsepsi hingga umur 8 tahun dan kesannya terhadap parameter MRI ini (min difusitiviti dan anisotropi pecahan) yang diukur pada umur 9–12.

Tempoh penerimaan antara kehamilan dan tiga tahun

Keputusan menunjukkan bahawa pendedahan sejuk semasa kehamilan dan tahun pertama kehidupan, serta pendedahan haba dari lahir hingga umur 3 tahun, dikaitkan dengan min difusitiviti yang lebih tinggi pada masa pra-remaja, menunjukkan kematangan bahan putih yang lebih perlahan. Dalam kes ini, sejuk dan haba ditakrifkan sebagai suhu yang berada di hujung bawah dan atas taburan suhu di rantau yang dikaji.

"Serat jirim putih bertanggungjawab untuk menghubungkan kawasan otak yang berbeza, membolehkan mereka berkomunikasi. Apabila jirim putih berkembang, komunikasi ini menjadi lebih pantas dan cekap. Kajian kami adalah seperti gambar pada satu masa tertentu, dan apa kita lihat dalam imej ini menunjukkan bahawa peserta lebih terdedah kepada sejuk dan haba menunjukkan perbezaan dalam parameter - min difusitiviti - yang dikaitkan dengan tahap kematangan bahan putih yang lebih rendah," jelas Laura Granes, penyelidik IDIBELL dan ISGlobal dan pengarang pertama kajian..

“Dalam kajian terdahulu, perubahan dalam parameter ini telah dikaitkan dengan kemerosotan fungsi kognitif dan beberapa masalah kesihatan mental,” tambahnya.

"Perubahan terbesar dalam parameter komunikasi diperhatikan pada tahun-tahun pertama kehidupan," kata pengarang bersama kajian Carles Soriano dari IDIBELL, UB dan CIBERSAM. "Hasil kami menunjukkan bahawa dalam tempoh perkembangan otak yang pesat inilah pendedahan sejuk dan haba mungkin mempunyai kesan berpanjangan pada struktur mikro bahan putih."

Tiada perkaitan ditemui antara pendedahan suhu awal dan anisotropi pecahan pada umur 9–12 tahun. Penulis mencadangkan bahawa penjelasan yang mungkin adalah bahawa kedua-dua parameter mencerminkan perubahan mikrostruktur yang berbeza, dan min difusitiviti mungkin merupakan penunjuk kematangan bahan putih yang lebih dipercayai berbanding anisotropi pecahan.

Kanak-kanak daripada keluarga miskin lebih berisiko

Analisis berstrata oleh keadaan sosioekonomi mendapati bahawa kanak-kanak yang tinggal di kawasan miskin lebih terdedah kepada pendedahan kepada sejuk dan panas. Pada kanak-kanak ini, tingkap yang terdedah kepada sejuk dan haba adalah serupa dengan yang terdapat dalam kohort umum, tetapi bermula lebih awal. Perbezaan ini mungkin berkaitan dengan keadaan hidup dan kemiskinan tenaga.

Satu mekanisme penting yang mungkin menjelaskan kesan suhu ambien pada perkembangan saraf mungkin kemerosotan dalam kualiti tidur. Mekanisme lain yang mungkin termasuk disfungsi plasenta, pengaktifan paksi hormon yang membawa kepada peningkatan pengeluaran kortisol atau proses keradangan.

"Keputusan kami membantu menarik perhatian kepada kerentanan janin dan kanak-kanak terhadap perubahan suhu," kata Gouksens. Hasilnya juga menyerlahkan keperluan untuk membangunkan strategi kesihatan awam untuk melindungi komuniti yang paling terdedah dalam menghadapi kecemasan iklim yang semakin hampir.