Ожирение представляет собой растущую эпидемию среди детей и взрослых. Крупное национальное исследование, опубликованное в научном журнале International Journal of Obesity, обнаружило, что дети десятилетнего возраста с избыточным весом имеют заметные различия в когнитивных способностях, структурах и связях головного мозга по сравнению с подростками с нормальным индексом массы тела (ИМТ).
Материалы и методы исследования
В исследовании приняли участие около 5000 детей в возрасте от 9 до 10 лет в 21 центре США. Хотя в нем исследуется только взаимосвязь между ИМТ и мозгом и не может быть установлена причинно-следственная связь, в исследовании наблюдается значительная связь между ИМТ и показателями мозга.
Руководитель исследования Катерина Стамулис (Caterina Stamoulis), исследователь в области подростковой медицины и директор Лаборатории вычислительной неврологии в Бостонской детской больнице (Boston Children’s Hospital), находит эту взаимосвязь тревожной.
«Вызывает тревогу тот факт, что важно отслеживать здоровье мозга подростков, особенно когда у них избыточный ИМТ», — отмечает она. «Ранний подростковый возраст — это время, когда мозг очень активно развивается, и когда лобные области мозга, отвечающие за высшие когнитивные функции, сильно изменяются и уязвимы к неправильному подключению».
Неэффективно организованные мозговые сети
Ученые проанализировали данные участников из исследования когнитивного развития мозга подростков (ABCD), в ходе которого была собрана подробная клиническая, физиологическая информация, информация об окружающей среде и образе жизни, а также данные нейровизуализации и нейрокогнитивные данные. Стамулис с соавторами из лаборатории используют передовые вычислительные методы для анализа больших наборов данных.
Было обнаружено, что у подростков с избыточным ИМТ мозговые связи, поддерживающие когнитивные функции более высокого уровня, вознаграждение, эмоциональную обработку и внимание, организованы менее эффективно, менее хорошо связаны и менее устойчивы, чем у подростков с нормальным ИМТ.
Избыточный ИМТ коррелировал с различиями во многих структурах мозга, а также с более низкой способностью логически мыслить и решать проблемы в новых условиях. Различия были постоянными даже после поправки на такие факторы, как продолжительность сна, время, проводимое за экраном, физическая активность, депрессия и самооценка, связанные с весом, которые могут влиять как на ИМТ, так и на здоровье мозга.
Независимо от того, играет ли ИМТ прямую причинную роль в развитии мозга или нет, Стамулис подчеркивает, что мозг десятилетних детей все еще меняется, и что вмешательства могут иметь значение — будь то скрининг психического здоровья, улучшение количества и качества сна, увеличение физической активности или снижение экранного времени.
Стамулис теперь планирует проанализировать двухлетние данные дополнительных наборов данных ABCD, чтобы выяснить, что происходит с мозгом детей с избыточным ИМТ с течением времени.
«После того, как мозг подключен, вмешиваться становится труднее», — заявляет автор исследования. «Мы хотим выяснить, на каком пути развития нервной системы находится эта молодежь».
Ученые также надеются проанализировать генетические данные и данные о питании, которые исследование ABCD планирует опубликовать в будущем.
Авторы другого исследования также заявляют, что ожирение связано с нарушением структуры белого вещества головного мозга у детей.