Исследователи обнаружили, что мио-инозитол, небольшая молекула циклического сахара, обнаруженная в грудном молоке, играет решающую роль в укреплении нейронных связей в мозге младенцев. Результаты исследования опубликованы в научном журнале PNAS.
Новизна исследования
Предыдущие исследования указывали на когнитивные преимущества грудного молока, но не знали, какие конкретные компоненты ответственны за это. Мио-инозитол был идентифицирован в высоких концентрациях в образцах грудного молока из разных географических мест, уменьшаясь в течение лактации.
Практическая значимость работы
Это новаторское исследование подчеркивает важность грудного вскармливания для когнитивного развития младенцев и дает информацию для будущих диетических рекомендаций.
Актуальность исследования
Грудное молоко — это не просто пища. Оно также богато микроэлементами, которые имеют решающее значение для здорового развития мозга у младенцев. Теперь исследователи определили компонент грудного молока, который способствует тому, как нейроны образуют связи в мозге младенцев. Мио-инозитол представляет собой небольшую циклическую молекулу сахара в грудном молоке, которая также содержится в рационе взрослого человека, в том числе во фруктах и злаках. В исследовании подчеркивается важная роль того, что мы едим, в работе мозга.
«Влияние микроэлементов на мозг действительно недооценивается», — комментирует Томас Бидерер (Thomas Biederer), невролог и главный исследователь. «Меня, как нейробиолога, наши выводы ошеломили».
Предыдущие исследования показали, что грудное молоко полезно для когнитивного развития младенцев, но исследователи плохо понимали, почему. Некоторые предположили, что грудное молоко содержит определенные неизвестные компоненты, обеспечивающие эти преимущества.
«Грудное молоко богато биологически активными соединениями, которые мы только начинаем понимать», — добавляет Бидерер. «Мозг младенца использует эти соединения для поддержки процессов своего развития».
Материалы и методы исследования
Исследователи хотели изучить образцы из трех географически разных мест, поскольку предположили, что микроэлементы, присутствующие во всех образцах, независимо от диеты, расы и местоположения, могут иметь биологическое значение. Их особенно интересовали компоненты, которые изменялись в течение лактации таким же образом.
Результаты исследования
Ученые обнаружили, что мио-инозитол присутствовал во всех образцах грудного молока в высоких концентрациях на раннем этапе и постепенно уменьшался в течение лактации. Важно отметить, что он также имел идентичный временной профиль на всех трех сайтах.
«Молекула очень жестко контролируется матерью», — говорит Бидерер.
Мы видим влияние мио-инозитола на развивающийся мозг с использованием различных моделей, включая культивированные нейроны человека и культивированные ткани головного мозга. Ученые обнаружили, что молекула сахара увеличивает количество синапсов в нейронах и улучшает связь нейронов.
«Наше исследование показывает, что грудное молоко чрезвычайно ценно тем, что матери могут поддерживать формирование связей в мозгу младенца», — объясняет Бидерер. «Это действительно показывает важность оценки сложности грудного молока. Это не просто источник калорий, а чрезвычайно богатая, сложная биожидкость, и организм матери действительно настроен на изменение состава грудного молока, чтобы он соответствовал потребностям младенца на разных этапах развития».
Обсуждение результатов исследования
Эти результаты могут служить ориентиром в диетических рекомендациях для детского питания. Результаты также подчеркивают важность политики поддержки кормящих матерей, считает Бидерер, поскольку эта политика «поможет принести пользу обществу в целом».
Текущее исследование сосредоточено на производстве связей в мозге, что является отличительной чертой первых месяцев после рождения. После того, как эти связи установлены, мозг работает над уточнением и оптимизацией этих связей.
В будущих исследованиях Бидерер хотел бы изучить, как грудное молоко поддерживает младенцев на этом более позднем этапе развития.
«Уточнение — это критический процесс для создания правильных паттернов в мозгу», — заключает Бидерер. «Изучение этого этапа будет столь же важным, если не более важным, чем изучение начального формирования связей».
Авторы другого исследования утверждают, что компоненты грудного молока обнаружены в амниотической жидкости