Дитяче ожиріння пов’язане зі структурними відмінностями в ключових регіонах мозку

Ожиріння у дітей пов'язане з різницею в структурі мозку в регіонах, пов'язаних з когнітивним контролем, порівняно з мозком дітей із нормальною вагою, згідно з новими дослідженнями Кембриджського університету.

Однак вчені, які керували дослідженням, наголошують, що не можна сказати, чи спричиняє ожиріння ці зміни мозку, чи діти страждають ожирінням, оскільки їхні мозкові структури різні.

Вважається, що близько 124 мільйонів дітей у всьому світі страждають ожирінням. У Великобританії майже кожна п’ята дитина має надлишкову вагу або страждає ожирінням, коли вони починають початкову школу, і цей показник збільшується до кожного третього до моменту, коли вони починають середню школу. Діти, які страждають надмірною вагою або ожирінням, частіше стають ожирілими у дорослих і мають підвищений ризик погіршення наслідків для здоров’я в подальшому житті, включаючи діабет, серцеві захворювання та рак.

Попередні дослідження пов’язували надмірну вагу з нижчим балом за різними показниками виконавчої функції, загальним терміном для кількох функцій, таких як самоконтроль, прийняття рішень, робоча пам’ять (тимчасово зберігання інформації для обробки) та відповідь на нагороди. Взагалі кажучи, виконавча функція відноситься до сукупності процесів, які дозволяють планувати, вирішувати проблеми, гнучкі міркування та регулювання поведінки та емоцій.

Щоб перевірити, чи існує ця зв'язок у дітей, дослідники з Кембриджського університету та Єльського університету проаналізували дані 2700 дітей у віці від 9 до 11 років, які були завербовані в рамках Національного інституту охорони здоров'я когнітивного розвитку мозку підлітків (NIH ABCD ) Вивчення. Результати їх дослідження опубліковані сьогодні в журналі Кора головного мозку.

Зокрема, дослідники вивчали товщину кори, зовнішній шар мозку - нашу так звану «сіру речовину» - і порівнювали її з індексом маси тіла кожної дитини (ІМТ). Вони також проаналізували результати тестів виконавчої функції.

Команда виявила зв'язок між збільшенням ІМТ та значним зменшенням середньої (середньої) товщини кори, а також витонченням у передній частині кори, області, пов'язаної з когнітивним контролем. Ці взаємозв'язки залишились після врахування таких факторів, як вік, стать, раса, освіта батьків, доходи домогосподарств та вага народжених.

Дослідники також виявили, що підвищений ІМТ був пов'язаний з гіршою працездатністю на тестах для вимірювання виконавчої функції.

"Ми побачили дуже чіткі відмінності в структурі мозку між дітьми, які страждають ожирінням, і дітьми, які мають здорову вагу", - говорить перша авторка дослідження доктор Ліза Ронан з кафедри психіатрії Кембриджського університету.

"Важливо наголосити на тому, що дані не відображають змін з часом, тому ми не можемо сказати, чи ожиріння змінило структуру мозку цих дітей, чи вроджені відмінності в мозку призводять до ожиріння".

Дослідження NIH ABCD буде стежити за цими дітьми у міру дорослішання, і доктор Ронан сподівається, що це дозволить їм зрозуміти, чи змінюються структурні відмінності мозку з часом і як саме вони відносяться до ожиріння. Зокрема, це може допомогти їм зрозуміти, чи вплине регулювання ваги дитини на їх виконавчу функцію.

Коли команда використовувала окружність талії та співвідношення талії та висоти як показник ожиріння, вони виявили, що вони також були пов'язані зі зниженою виконавчою функцією, але зв'язок між товщиною кори був складнішим, оскільки деякі регіони мали зменшену товщину, тоді як інші показали збільшену товщину.

"Цей унікальний і відкритий доступ до набору даних дозволив нам вивчити взаємозв'язок між структурою мозку, когнітивними функціями та вагою тіла", - додає професор Пол Флетчер, також з кафедри психіатрії Кембриджа. "Зв'язки, які ми спостерігали, дозволяють припустити, що існують цілком реальні структурні розбіжності мозку та когнітивні відмінності у дітей, які страждають ожирінням. Результати сприяють зростанню розуміння причин та наслідків ожиріння у дітей".

Більше інформації: Ронан, Л., Олександр-Блок, А. та Флетчер, П. Дитяче ожиріння, коркова структура та виконавча функція у здорових дітей, Кора головного мозку (2019). DOI: 10.1093/cercor/bhz257