Zaawansowane obrazowanie mózgu pokazuje, w jaki sposób ekspozycja w macicy na organofosforany zmienia aktywność mózgu u nastolatków - pokazuje nowe badanie.
Organofosforany należą do najczęściej stosowanych klas pestycydów w Stanach Zjednoczonych, pomimo coraz większej liczby dowodów łączących prenatalną ekspozycję na chemikalia z gorszymi problemami poznawczymi i behawioralnymi u dzieci.
Jak podano w Proceedings of the National Academy of Sciences, naukowcy wykorzystali funkcjonalne obrazowanie w bliskiej podczerwieni (fNIRS) do monitorowania przepływu krwi w mózgach 95 nastolatków urodzonych i wychowanych w kalifornijskiej dolinie Salinas, gdzie rozpylanie pestycydów w rolnictwie jest powszechne.
W porównaniu z rówieśnikami, nastolatki, które mają wyższy poziom prenatalnej ekspozycji na organofosforany, wykazywały zmienioną aktywność mózgu podczas wykonywania zadań wymagających kontroli wykonawczej.
„Wyniki te są przekonujące, ponieważ potwierdzają to, co zaobserwowaliśmy w naszych testach neuropsychologicznych, czyli wpływ organofosforanów na mózg” – mówi główna autorka Sharon Sagiv, adiunkt profesor epidemiologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.
Nastolatkowie byli częścią Centrum Oceny Zdrowia Matek i Dzieci Salinas (CHAMACOS), badania podłużnego badającego skutki pestycydy i inne toksyny środowiskowe na rozwój dziecka. Badacze rozpoczęli badanie ponad 20 lat temu. Badanie wykazało wcześniej prenatalną ekspozycję na organofosforany z problemami z uwagą i niższym IQ u dzieci.
W bieżącym badaniu naukowcy wykorzystali fNIRS do pomiaru aktywacji mózgu, podczas gdy nastolatki w wieku od 15 do 17 lat wykonywały różne zadania wymagające funkcji wykonawczych, uwagi, poznania społecznego i rozumienia języka.
Technika fNIRS wykorzystuje światło podczerwone do monitorowania przepływu krwi w zewnętrznych obszarach mózgu, czyli korze mózgowej. Dostarcza podobnych informacji jak funkcjonalne obrazowanie rezonansem magnetycznym (fMRI), ale wymaga jedynie niewielkiej nasadki źródeł światła podczerwonego, a nie masywnej rurki MRI, co czyni go bardziej przystępnym cenowo i przenośnym wyborem do badań naukowych.
Naukowcy wykorzystali również dane z kalifornijskiego programu raportowania użycia pestycydów, który dokumentuje, kiedy i gdzie rozpylane są pestycydy rolnicze, aby oszacować bliskość miejsc zamieszkania do stosowania organofosforanów podczas ciąży.
Odkryli, że nastolatki z wyższą prenatalną ekspozycją na organofosforany miały mniejszy przepływ krwi do kory czołowej podczas wykonywania zadań sprawdzających elastyczność poznawczą i wzrokową pamięć roboczą, a podczas testów językowej pamięci roboczej mieli większy przepływ krwi do płatów ciemieniowych i skroniowych.
„Dzięki fNIRS i innym neuroobrazowaniu widzimy bardziej bezpośrednio potencjalny wpływ ekspozycji na organofosforany na mózg i może on być bardziej wrażliwy na deficyt neurologiczny niż testy poznawcze” – mówi starsza autorka Brenda Eskenazi, profesor w UC Berkeley's Graduate School.
Naukowcy niewiele wiedzą o związku między narażeniem na pestycydy a mózgiem, więc nie jest jasne, dlaczego narażenie na działanie fosforoorganicznych wiąże się z niższą aktywnością mózgu w przypadku niektórych zadań i wyższą w przypadku innych.
Jednak naukowcy zaobserwowali podobne wzorce w innych stanach wpływających na mózg, w tym cukrzycę typu 1, chorobę Parkinsona i chorobę Alzheimera, mówi współautor Allan L. Reiss, profesor psychiatrii i nauk behawioralnych oraz profesor radiologii na Uniwersytecie Stanforda.
„Mózg ma niezwykłą zdolność wykorzystywania mechanizmów kompensacyjnych do przeciwdziałania długotrwałym urazom” – mówi Reiss. „Wyższa aktywacja może reprezentować rekrutację i wykorzystanie dodatkowych zasobów nerwowych w celu rozwiązania funkcjonalnej niewydolności związanej z długotrwałym urazem, a niższa aktywacja może być zatem związana z ostateczną niezdolnością do rekrutacji tych zasobów po ciągłej ekspozycji lub choroba wyczerpuje mózg możliwość wprowadzenia odpowiedzi kompensacyjnych online.”
W przyszłości zespół planuje powtórzyć eksperymenty obrazowania mózgu na ponad 500 innych uczestnikach badania CHAMACOS, aby sprawdzić, czy skojarzenia się utrzymają.
Dodatkowi współautorzy pochodzą z UC Berkeley i Stanford. Narodowe Instytuty Zdrowia; Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska; Instytut Zdrowia Matki i Dziecka Stanford; oraz dar Fundacji Alberta Yu i Mary Bechmann wsparł pracę.
Źródło: UC Berkeley
Powiązane książki:
Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce
przez Jamesa Nestora
Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała
przez Stevena R. Gundry'ego
Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się
autorstwa Joela Greene'a
Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony
autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a
Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
