Используя данные МРТ, ученые обнаружили, что более высокий вес и индекс массы тела (ИМТ) в подростковом возрасте связаны с нарушением структуры головного мозга. Результаты представлены на ежегодной конференции Радиологического общества Северной Америки (RSNA).
«Мы знаем, что ожирение во взрослом возрасте связано с плохим здоровьем головного мозга», — заявляет автор исследования Симона Кальтенхаузер (Simone Kaltenhauser). «Однако предыдущие исследования на детях зачастую фокусировались на небольших, специфических группах населения или отдельных аспектах здоровья головного мозга».
Материалы и методы исследования
В исследовании использовались данные визуализации из исследования когнитивного развития мозга подростков (ABCD), в котором приняли участие 11 878 детей в возрасте 9-10 лет из 21 центра по всем США, чтобы представить социально-демографическое разнообразие.
После исключения детей с расстройствами пищевого поведения, нервно-психическими заболеваниями и черепно-мозговой травмой в исследовательскую группу вошли 5169 детей (51,9% женщин).
Чтобы получить всестороннее представление о здоровье головного мозга в рамках исследовательской группы, ученые изучили данные, полученные с помощью функциональной МРТ (ФМРТ) в состоянии покоя, которая позволяет исследователям измерять мозговую активность путем обнаружения изменений в кровотоке. С помощью ФМРТ в состоянии покоя можно наблюдать связь между нейронными областями, известными как сети в состоянии покоя, пока мозг находится в состоянии покоя. Исследователи также оценили данные диффузионно-тензорной визуализации — метода, который помогает оценить белое вещество.
Ожирение, связанное с нарушением структуры головного мозга у детей
Исследователи наблюдали структурные изменения мозга у детей с более высоким весом и ИМТ, включая значительное нарушение целостности белого вещества. Области деградации включали белое вещество мозолистого тела, основного соединителя между двумя полушариями мозга, и участки внутри полушарий, которые соединяют доли мозга.
«Поразительно, что эти изменения были заметны в раннем детстве», — комментирует Кальтенхаузер.
Исследователи также наблюдали истончение самого внешнего слоя мозга, или коры, что было связано с нарушением исполнительной функции.
«Мы ожидали уменьшение толщины коры головного мозга у детей с более высоким весом и индексом массы тела, поскольку это было обнаружено ранее в небольших подвыборках исследования ABCD», — добавляет Кальтенхаузер. «Однако мы были удивлены степенью нарушения белого вещества».
Снимки ФМРТ в состоянии покоя показали, что увеличение веса и показателей ИМТ было связано со снижением связности в функциональных сетях головного мозга, которые включают когнитивный контроль, мотивацию и принятие решений на основе вознаграждения.
«Увеличение ИМТ и веса связано не только с последствиями для физического здоровья, но и со здоровьем мозга», — заключает Кальтенхаузер. «Наше исследование показало, что более высокая масса тела и ИМТ у детей 9 и 10 лет были связаны с изменениями в макроструктурах, микроструктурах и функциональных связях, которые ухудшали здоровье мозга».
Автор исследования, доктор Сэм Пайабваш (Sam Payabvash) заявляет, что результаты исследования дают важное механистическое объяснение другим исследованиям, которые показывают, что более высокий ИМТ у детей связан с плохим когнитивным функционированием и успеваемостью в школе.
Авторы другого исследования утверждают, что резкое увеличение веса у детей с ожирением связано с нарушением связи между мозгом и кишечником.