Vystavení teplu a chladu v raném věku může ovlivnit vývoj bílé hmoty mozku.

Skenování mozků více než 2 000 dětí před pubertou zjistilo, že časné vystavení teplu a chladu může mít dlouhodobé účinky na mikrostrukturu bílé hmoty mozku, zejména u těch, kteří žijí v chudých oblastech. Studie publikovaná v časopise Nature Climate Change zdůrazňuje zranitelnost plodů a dětí vůči extrémním teplotám. Studii vedl Barcelonský institut pro globální zdraví (ISGlobal).

V současné klimatické krizi je dopad extrémních teplot na lidské zdraví velkým problémem pro vědeckou komunitu i společnost. Děti jsou obzvláště zranitelné vůči změnám teplot, protože jejich termoregulační mechanismy jsou ještě nezralé.

„Víme, že vyvíjející se mozek plodů a dětí je obzvláště náchylný k vlivům prostředí a existují určité předběžné důkazy o tom, že vystavení chladu a teplu může ovlivnit duševní pohodu a kognitivní schopnosti dětí a dospívajících,“ říká Monika Guxens, výzkumnice z ISGlobal, Erasmus MC a CIBERESP. „Existuje však jen málo studií, které by hodnotily potenciální změny ve struktuře mozku v důsledku těchto vlivů,“ dodává.

V této studii se Guxensův tým zabýval strukturou bílé hmoty v mozku předpubertálních dětí, aby identifikoval období zranitelnosti vůči chladu a horku v raném životě. Analýza zahrnovala 2 681 dětí ze studie Generace R v Rotterdamu, které podstoupily vyšetření magnetickou rezonancí (MRI) ve věku od 9 do 12 let. Protokol MRI hodnotil mozkovou aktivitu měřením množství a směru difúze vody v bílé hmotě mozku.

Ve starších mozcích voda proudí více jedním směrem než všemi směry, což má za následek nižší hodnoty markeru zvaného průměrná difuzivita a vyšší hodnoty markeru zvaného frakční anizotropie. Výzkumný tým použil pokročilý statistický přístup k odhadu expozice každého účastníka průměrným měsíčním teplotám od početí do 8 let a jejich vlivu na tyto parametry MRI (průměrná difuzivita a frakční anizotropie) měřené ve věku 9 až 12 let.

Období vnímavosti mezi těhotenstvím a třemi lety

Výsledky ukázaly, že vystavení chladu během těhotenství a prvního roku života a vystavení teplu od narození do 3 let věku bylo spojeno s vyšší průměrnou difuzivitou v preadolescenci, což naznačuje pomalejší zrání bílé hmoty. Chlad a teplo jsou zde definovány jako teploty na spodním a horním konci teplotního rozložení v dané oblasti.

„Vlákna bílé hmoty jsou zodpovědná za propojení různých oblastí mozku a umožňují jim komunikaci. S vývojem bílé hmoty se tato komunikace stává rychlejší a efektivnější. Naše studie je jako snímek v určitém časovém bodě a na tomto snímku vidíme, že účastníci více vystavení chladu a teplu vykazují rozdíly v parametru – průměrné difuzivitě – který je spojen s nižší úrovní zrání bílé hmoty,“ vysvětluje Laura Granesová, výzkumnice IDIBELL a ISGlobal a první autorka studie.

„V předchozích studiích byly změny tohoto parametru spojovány se zhoršením kognitivních funkcí a některými problémy s duševním zdravím,“ dodává.

„Největší změny v parametrech konektivity jsou pozorovány v prvních letech života,“ říká spoluautor studie Carles Soriano z IDIBELL, UB a CIBERSAM. „Naše výsledky naznačují, že právě v tomto období rychlého vývoje mozku může mít vystavení chladu a teplu dlouhodobé účinky na mikrostrukturu bílé hmoty.“

Nebyla zjištěna žádná souvislost mezi časným vystavením teplotě a frakční anizotropií ve věku 9–12 let. Autoři naznačují, že možným vysvětlením je, že tyto dva parametry odrážejí odlišné mikrostrukturální změny a že průměrná difuzivita může být spolehlivějším ukazatelem zrání bílé hmoty než frakční anizotropie.

Děti z chudých rodin jsou více ohroženy

Analýza stratifikovaná podle socioekonomických podmínek ukázala, že děti žijící v chudých oblastech byly náchylnější k vystavení chladu a horku. Tyto děti měly podobná období náchylnosti k chladu a horku jako celková kohorta, ale začala dříve. Tyto rozdíly mohou souviset s životními podmínkami a energetickou chudobou.

Jedním z důležitých mechanismů, které mohou vysvětlovat vliv okolní teploty na neurologický vývoj, může být zhoršení kvality spánku. Mezi další možné mechanismy patří narušení funkce placenty, aktivace hormonální osy vedoucí ke zvýšené produkci kortizolu nebo zánětlivé procesy.

„Naše zjištění pomáhají upozornit na zranitelnost plodů a dětí vůči měnícím se teplotám,“ říká Guxens. Zjištění také zdůrazňují potřebu strategií veřejného zdraví na ochranu nejzranitelnějších komunit tváří v tvář hrozící klimatické katastrofě.