Pendedahan kepada haba dan sejuk pada usia awal boleh menjejaskan perkembangan jirim putih otak

Imbasan otak lebih daripada 2,000 pra-remaja telah mendapati bahawa pendedahan awal kepada haba dan sejuk boleh memberi kesan jangka panjang pada struktur mikro bahan putih otak, terutamanya bagi mereka yang tinggal di kawasan miskin. Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Climate Change, menonjolkan kelemahan janin dan kanak-kanak kepada suhu yang melampau. Kajian itu diketuai oleh Institut Barcelona untuk Kesihatan Global (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 tidak matang.

"Kami tahu bahawa otak janin dan kanak-kanak yang sedang berkembang sangat terdedah kepada 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, penyelidik di ISGlobal, Erasmus MC dan CIBERESP. "Walau bagaimanapun, terdapat beberapa kajian yang menilai potensi perubahan dalam struktur otak akibat daripada pengaruh ini, " tambahnya.

Dalam kajian ini, pasukan Guxens melihat struktur bahan putih dalam otak pra-remaja untuk mengenal pasti tempoh terdedah kepada sejuk dan panas 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 tua, air mengalir lebih dalam satu arah berbanding semua arah, menghasilkan nilai yang lebih rendah untuk penanda yang dipanggil min difusitiviti 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 konsep hingga umur 8 tahun dan kesannya terhadap parameter MRI ini (min difusitiviti dan anisotropi pecahan) yang diukur pada umur 9 hingga 12 tahun.

Tempoh penerimaan antara kehamilan dan tiga tahun

Keputusan menunjukkan bahawa pendedahan kepada sejuk semasa mengandung dan tahun pertama kehidupan, dan pendedahan kepada haba dari lahir hingga umur 3 tahun, dikaitkan dengan resapan min yang lebih tinggi dalam masa pra-remaja, menunjukkan kematangan bahan putih yang lebih perlahan. Di sini, sejuk dan haba ditakrifkan sebagai suhu di hujung bawah dan atas taburan suhu di kawasan yang diminati.

"Serat jirim putih bertanggungjawab untuk menyambungkan kawasan otak yang berbeza, membolehkan mereka berkomunikasi. Apabila jirim putih berkembang, komunikasi ini menjadi lebih pantas dan lebih cekap. Kajian kami adalah seperti syot kilat pada masa tertentu, dan apa yang kita lihat dalam imej ini ialah peserta lebih terdedah kepada sejuk dan haba menunjukkan perbezaan dalam parameter - min difusiviti - yang dikaitkan dengan tahap kematangan bahan putih dan SGIBELL pertama yang lebih rendah," daripada kajian itu.

"Dalam kajian terdahulu, perubahan dalam parameter ini telah dikaitkan dengan fungsi kognitif yang semakin teruk dan beberapa masalah kesihatan mental, " tambahnya.

"Perubahan terbesar dalam parameter ketersambungan diperhatikan pada tahun-tahun pertama kehidupan," kata pengarang bersama kajian Carles Soriano dari IDIBELL, UB dan CIBERSAM. "Keputusan kami menunjukkan bahawa dalam tempoh perkembangan otak yang pesat inilah pendedahan kepada 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 daripada anisotropi pecahan.

Kanak-kanak daripada keluarga miskin lebih berisiko

Analisis berstrata oleh keadaan sosioekonomi menunjukkan bahawa kanak-kanak yang tinggal di kawasan miskin lebih terdedah kepada pendedahan sejuk dan haba. Kanak-kanak ini mempunyai tingkap yang terdedah kepada sejuk dan haba sama seperti yang terdapat dalam kohort keseluruhan, tetapi mereka 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 gangguan fungsi plasenta, pengaktifan paksi hormon yang membawa kepada peningkatan pengeluaran kortisol, atau proses keradangan.

"Penemuan kami membantu menarik perhatian kepada kelemahan janin dan kanak-kanak terhadap perubahan suhu, " kata Guxens. Penemuan itu juga menyerlahkan keperluan untuk strategi kesihatan awam untuk melindungi komuniti yang paling terdedah dalam menghadapi bencana iklim yang semakin hampir.