МР-спектроскопия демонстрирует различия в мозге у недоношенных детей

Недавно проведенное исследование изображений позволяет предположить, что преждевременные роды, по-видимому, вызывают такие механизмы развития в белом веществе мозга, которые могут привести к более высокому риску появления проблем в дальнейшей жизни детей.

Недоношенные дети - обычно те, кто родился от 23 до 36 недель после зачатия, в отличие от нормального периода беременности в 37-42 недели, сталкиваются с повышенным риском появления поведенческих проблем – от импульсивности и отвлекаемости до более серьезных заболеваний, как аутизм и синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ).

Результаты исследования были представлены на ежегодной конференции Радиологического общества Северной Америки (RSNA), состоявшейся в Чикаго (штат Иллинойс, США) 1-6 декабря 2013 года. "В Соединенных Штатах происходит около 500 тысяч преждевременных родов в год, — говорит Стефан Блёмль (Stefan Blüml), доктор философии, директор New Imaging Technology Lab в Детской больнице Лос-Анджелеса и адъюнкт-профессор отделения исследовательской радиологии в Университете Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе (США). — Около 60000 из этих младенцев имеют высокий риск появления серьезных проблем в будущем, а значит, это будет серьезной проблемой с огромными финансовыми затратами".

Доктор Блёмль и его коллеги изучали недоношенных детей, чтобы узнать больше о том, каким образом преждевременные роды способны привести к изменениям в структуре мозга, которые могут быть связаны с клиническими трудностями в дальнейшей жизни. Большая часть внимания была сосредоточена на белом веществе мозга, которое ответственно за передачу сигналов и обеспечивает связь между различными частями мозга. Поскольку некоторые повреждения белого вещества видны при структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ), группа доктора Блёмля использовала МР-спектроскопию (МРС), чтобы увидеть различия на микроскопическом уровне.

В этом исследовании ученые сравнили концентрации некоторых химических веществ, характеризующих полностью развитое белое и серое вещество у 51 доношенного ребенка и 30 недоношенных детей. Исследовательская группа получила нормальные результаты при структурной МРТ, но сканы МРС показали значительные различия в биохимическом развитии белого вещества у доношенных и недоношенных младенцев, что свидетельствует о нарушениях в сроках и синхронизации развития белого и серого вещества. Серое вещество является частью мозга, которая обрабатывает и передает сигналы. "У этих недоношенных детей схема развития мозга нарушается, — говорит доктор Блёмль. — Развитие белого вещества началось раньше и было "рассинхронизировано" с развитием серого вещества".

Этот «фальстарт» в развитии белого вещества приводится в действие событиями после рождения, по словам доктора Блёмля. "Данный график событий может быть нарушен у недоношенных детей, потому что при рождении имеются важные физиологические «включатели», а также стимулирующие мероприятия, которые происходят независимо от гестационного срока новорожденного, — говорит он. — Наиболее очевидным изменением является количество кислорода, которое переносится кровью".

Доктор Блёмль сообщает, что количество кислорода, доставляемое развивающемуся мозгу плода в утробе, является достаточно низким, и человеческий мозг устроен так, чтобы усилить развитие в этой среде с низким содержанием кислорода. Однако, когда дети рождаются, они резко попадают в гораздо более богатую кислородом среду. "Это изменение может оказаться чем-то таким, к чему мозг преждевременно рожденных еще не готов",— говорит он.

В то время как это изменение может привести к нарушению развития белого вещества, доктор Блёмль отмечает, что мозг новорожденного имеет значительную способность к адаптации или может даже "перемонтировать" себя – принцип действия, известный как пластичность. Пластичность не только позволяет мозгу контролировать новые навыки в процессе развития – например, при обучении ходьбе и чтению, — но также может сделать мозг недоношенных младенцев и маленьких детей более чувствительным к терапевтическому вмешательству, особенно если какие-либо нарушения выявляются на ранней стадии. "Наши исследования указывают на необходимость лучшего понимания воздействия преждевременных родов на сроки критических процессов развития и помогут создать методы терапии, направленные на регулирование развития мозга", —говорит доктор Блёмль.

Ссылки по теме:
University of Southern California in Los Angeles