การได้รับความร้อนและความเย็นในช่วงวัยเด็กอาจส่งผลต่อการพัฒนาของสารสีขาวในสมอง

การสแกนสมองเด็กก่อนวัยรุ่นมากกว่า 2,000 คนพบว่าการสัมผัสกับความร้อนและความเย็นตั้งแต่เนิ่นๆ อาจส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคในเนื้อสมองสีขาวในระยะยาว โดยเฉพาะในผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ยากจน การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Climate Changeเน้นย้ำถึงความเสี่ยงของทารกในครรภ์และเด็กต่ออุณหภูมิที่รุนแรง การศึกษานี้ดำเนินการโดยสถาบัน Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal)

ในภาวะฉุกเฉินด้านสภาพอากาศในปัจจุบัน ผลกระทบของอุณหภูมิที่รุนแรงต่อสุขภาพของมนุษย์เป็นเรื่องที่น่ากังวลอย่างยิ่งสำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์และสังคม เด็กๆ มีความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นพิเศษ เนื่องจากกลไกการควบคุมอุณหภูมิของพวกเขายังไม่สมบูรณ์

“เราทราบดีว่าสมองที่กำลังพัฒนาของทารกในครรภ์และเด็กนั้นอ่อนไหวต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมเป็นพิเศษ และมีหลักฐานเบื้องต้นบางส่วนที่บ่งชี้ว่าการสัมผัสกับความเย็นและความร้อนอาจส่งผลต่อสุขภาพจิตและความสามารถทางปัญญาของเด็กและวัยรุ่น” โมนิกา กุกเซนส์ นักวิจัยจาก ISGlobal, Erasmus MC และ CIBERESP กล่าว “อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาน้อยมากที่ประเมินการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในโครงสร้างของสมองอันเป็นผลจากอิทธิพลเหล่านี้” เธอกล่าวเสริม

ในการศึกษานี้ ทีมของ Guxens ได้ศึกษาโครงสร้างของสารสีขาวในสมองของเด็กก่อนวัยรุ่นเพื่อระบุช่วงเวลาที่เปราะบางต่อความหนาวเย็นและความร้อนในช่วงต้นของชีวิต การวิเคราะห์นี้รวมถึงเด็ก 2,681 คนจากการศึกษา Generation R ในเมืองรอตเตอร์ดัม ซึ่งเข้ารับการสแกนด้วยการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ระหว่างอายุ 9 ถึง 12 ปี โปรโตคอล MRI ประเมินกิจกรรมของสมองโดยการวัดปริมาณและทิศทางการแพร่กระจายของน้ำในสารสีขาวของสมอง

ในสมองของผู้สูงอายุ น้ำจะไหลในทิศทางเดียวมากกว่าทุกทิศทาง ส่งผลให้ค่าเครื่องหมายที่เรียกว่าการแพร่กระจายเฉลี่ยมีค่าต่ำลง และค่าเครื่องหมายที่เรียกว่าแอนไอโซทรอปีเศษส่วนมีค่าสูงขึ้น ทีมวิจัยใช้แนวทางสถิติขั้นสูงเพื่อประมาณค่าการสัมผัสกับอุณหภูมิเฉลี่ยรายเดือนตั้งแต่ปฏิสนธิจนถึงอายุ 8 ขวบสำหรับผู้เข้าร่วมแต่ละคน และผลกระทบของอุณหภูมิต่อพารามิเตอร์ MRI เหล่านี้ (การแพร่กระจายเฉลี่ยและแอนไอโซทรอปีเศษส่วน) ที่วัดได้ในช่วงอายุ 9 ถึง 12 ขวบ

ระยะเวลาปรับตัวตั้งแต่ตั้งครรภ์จนถึง 3 ปี

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสกับความเย็นในระหว่างตั้งครรภ์และปีแรกของชีวิต และการสัมผัสกับความร้อนตั้งแต่แรกเกิดจนถึงอายุ 3 ขวบ มีความสัมพันธ์กับการแพร่กระจายเฉลี่ยที่สูงขึ้นในช่วงก่อนวัยรุ่น ซึ่งบ่งชี้ว่าเนื้อขาวมีการเจริญเติบโตช้าลง ในที่นี้ ความเย็นและความร้อนถูกกำหนดให้เป็นอุณหภูมิที่ปลายล่างและปลายบนของการกระจายอุณหภูมิในภูมิภาคที่สนใจ

"เส้นใยประสาทสีขาวมีหน้าที่เชื่อมโยงส่วนต่างๆ ของสมองเข้าด้วยกัน ทำให้สามารถสื่อสารกันได้ เมื่อเส้นใยประสาทสีขาวพัฒนาขึ้น การสื่อสารก็จะเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การศึกษาของเราเปรียบเสมือนภาพถ่ายในช่วงเวลาหนึ่ง และสิ่งที่เราเห็นในภาพนี้คือ ผู้เข้าร่วมการทดลองได้รับความเย็นและความร้อนมากขึ้น แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างในพารามิเตอร์หนึ่ง ซึ่งก็คือ การแพร่กระจายเฉลี่ย ซึ่งสัมพันธ์กับระดับการเจริญเติบโตของเส้นใยประสาทสีขาวที่ลดลง" ลอร่า แกรนส์ นักวิจัยของ IDIBELL และ ISGlobal และผู้เขียนคนแรกของการศึกษานี้อธิบาย

“จากการศึกษาก่อนหน้านี้ พบว่าการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์นี้มีความเกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบประสาทที่แย่ลงและปัญหาสุขภาพจิตบางอย่าง” เธอกล่าวเสริม

“การเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในด้านพารามิเตอร์การเชื่อมต่อนั้นสังเกตได้ในช่วงปีแรกของชีวิต” คาร์ล โซเรียโน ผู้เขียนร่วมของ IDIBELL, UB และ CIBERSAM กล่าว “ผลการศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่าในช่วงที่สมองมีพัฒนาการอย่างรวดเร็วนี้ การสัมผัสกับความเย็นและความร้อนอาจส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคของเนื้อขาวในระยะยาว”

ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างการได้รับอุณหภูมิในระยะเริ่มต้นและความไม่สมดุลแบบเศษส่วนในช่วงอายุ 9–12 ปี ผู้เขียนเสนอว่าคำอธิบายที่เป็นไปได้คือพารามิเตอร์ทั้งสองสะท้อนการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกัน และการแพร่กระจายเฉลี่ยอาจเป็นตัวบ่งชี้การสุกของเนื้อขาวที่เชื่อถือได้มากกว่าความไม่สมดุลแบบเศษส่วน

เด็กจากครอบครัวยากจนมีความเสี่ยงมากกว่า

การวิเคราะห์แบ่งตามสภาพเศรษฐกิจและสังคมพบว่าเด็กที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ยากจนมีความเสี่ยงต่อความหนาวเย็นและความร้อนมากกว่า เด็กเหล่านี้มีช่วงเวลาที่ไวต่อความหนาวเย็นและความร้อนใกล้เคียงกับที่พบในกลุ่มตัวอย่างโดยรวม แต่เริ่มมีช่วงอายุสั้นกว่า ความแตกต่างเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับสภาพความเป็นอยู่และความยากจนด้านพลังงาน

กลไกสำคัญอย่างหนึ่งที่อาจอธิบายผลกระทบของอุณหภูมิแวดล้อมต่อพัฒนาการทางระบบประสาทได้ก็คือ คุณภาพการนอนหลับที่ลดลง กลไกอื่นๆ ที่เป็นไปได้ ได้แก่ การหยุดชะงักของการทำงานของรก การกระตุ้นแกนฮอร์โมนซึ่งส่งผลให้มีการผลิตคอร์ติซอลเพิ่มขึ้น หรือกระบวนการอักเสบ

Guxens กล่าวว่า "ผลการวิจัยของเราช่วยดึงความสนใจไปที่ความเสี่ยงของทารกในครรภ์และเด็กจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง" นอกจากนี้ ผลการวิจัยยังเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการใช้กลยุทธ์ด้านสาธารณสุขเพื่อปกป้องชุมชนที่เปราะบางที่สุดเมื่อเผชิญกับหายนะด้านสภาพอากาศที่กำลังใกล้เข้ามา