Новое исследование, проведенное учеными Медицинской школы UNC, пришло к выводу, что паттерны микроструктуры белого вещества, присутствующие при рождении и развивающиеся после рождения, предсказывают когнитивные функции детей в возрасте 1 и 2 лет.
"Насколько нам известно, это исследование является первым, в котором измеряется и описывается развитие микроструктуры белого вещества у детей и его связь с когнитивным развитием с момента их рождения до возраста 2 лет," сказал Джон Х. Гилмор, доктор медицины, старший автор исследования и директор Программы раннего развития мозга в Департаменте психиатрии UNC.
Исследование было опубликовано в Интернете 19 декабря 2016 г. в Трудах Национальной академии наук.
Белое вещество – это ткань в головном мозге, содержащая аксонные волокна, которые соединяют нейроны в одной области мозга с нейронами в другой области. Белое вещество имеет решающее значение для нормальной работы мозга, и мало что известно о том, как белое вещество развивается у людей или как оно связано с развитием когнитивных навыков в раннем детстве, включая развитие речи. В ходе исследования в общей сложности 685 детей получили диффузное тензорное сканирование головного мозга (DTI). DTI – это метод магнитно-резонансной томографии (МРТ), который обеспечивает описание диффузии воды через ткань и может использоваться для идентификации трактов белого вещества в головном мозге и описания организации и созревания трактов.
Авторы исследования использовали эти снимки мозга для изучения микроструктуры 12 участков волокон белого вещества, важных для когнитивной функции, их связи с развитием когнитивных функций и их наследственности. Они обнаружили, что все 12 волоконных трактов у новорожденных тесно связаны друг с другом. К 1 году эти тракты волокон начали дифференцироваться друг от друга, а к 2 годам эта дифференциация стала еще более развитой. Наиболее интересным результатом исследования было то, что общая взаимосвязь между трактами белого вещества при рождении предсказывала общее когнитивное развитие в возрасте 1 года и развитие речи в возрасте 2 лет, что указывает на то, что можно использовать томографию мозга при рождении, чтобы лучше понять, как у ребенка когнитивное развитие будет продолжаться в первые годы после рождения.
Поскольку в выборку вошли 429 близнецов, авторы исследования также смогли подсчитать, что этот прогностический признак был умеренно наследуемым, что позволяет предположить, что генетика может быть фактором его развития.
"В раннем детстве наблюдается быстрый рост структуры мозга, познания и поведения, и мы только начинаем понимать, как они связаны," Гилмор сказал "Благодаря лучшему пониманию этих отношений мы в конечном итоге надеемся, что сможем очень рано выявлять детей, подверженных риску когнитивных проблем или психических расстройств, и предлагать меры, которые могут помочь мозгу развиваться таким образом, чтобы улучшить функции и снизить риск."
Помимо Гилмора, авторами исследования являются Сын Джэ Ли, Рэйчел Дж. Штайнер, Ян Ю, Сара Дж. Короткий, Майкл С. Нил, Мартин Стайнер и Хунту Чжу. Все находятся в UNC, за исключением Нила, который работает в Вирджинском институте психиатрической и поведенческой генетики при Университете Содружества Вирджинии.