Nature关注:贫穷如何影响大脑?科学家在贫民窟展开研究

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在达卡(Dhaka),一名儿童正在接受脑电图测试(图片来源:Smita Sharma)


在孟加拉(Bangladesh),科学家们正在进行一项前所未有的研究——检测发育不良儿童大脑的差异,旨在揭示营养不良、卫生状况差及其他不良因素对儿童发育的影响。


1发育不良的定义


2006年,世界卫生组织(WHO)报告了一个深入研究——统计巴西、加纳、印度、挪威、阿曼和美国0-5岁的儿童的身高和体重。结果显示,全世界健康、营养充足的儿童遵循着一个非常相似的发育规律,并以此建立一个基准。WHO将发育不良定义为:低于特定年龄下平均身高2个标准差。如果6个月大的女孩只有61厘米高,哪怕距离平均值只相差5厘米,她也会被认为属于发育不良。


明确定义有助于提高人们对发育不良的认识。许多国家超过30%的孩子(5岁以下)属于发育不良。而在孟加拉国、印度、危地马拉和尼日利亚,发育不良的孩子比例超出40%。2012年,越来越多的人对发育不良的影响达成共识。WHO提出全球目标——2025年减少40%的5岁以下儿童发育不良情况。


2早期营养干预是对人类健康的长期投资


营养不良是引发发育迟缓的重要因素。早在20世纪60年代末,一个科研团队向危地马拉贫困家庭的孩子发放营养补充剂。他们希望验证一个推测——在婴幼儿时期获得足够的营养,能够减少发育不良的概率。结果证实,这确实有效。相比于对照组,获得营养补充的孩子相对都高1-2厘米。更重要的是,除了身高,这些孩子在认知和阅读能力上表现出优势。


21世纪初,当研究团队重返当地,他们发现,那些在0-3岁获得营养补充的女性受教育程度相对较高,男性则拥有较高的收入。


埃默里大学的孕产妇和儿童营养专家Reynaldo Martorell表示,这些发现让世界银行等金融机构认识到“早期营养干预是对人类健康的长期投资”。


继危地马拉研究之后,在世界各地(巴西、秘鲁、牙买加、菲律宾、肯尼亚和津巴布韦)展开的研究均反映出,发育不良或者迟缓的儿童在认知测试中得到的分数较低、学习成绩相对较差。


这些研究慢慢展现出“冰山一角”:婴幼儿时期发育不良与营养不足、定期腹泻等因素有关,且与认知能力甚至于死亡率存在关联。


根据世界卫生组织(WHO)的数据,全球约有1. 6亿儿童发育不良。但是,并不是所有的发育不良都会带来上述糟糕的后果。科学家们正试图理清楚发育不良对大脑的影响。


3发育不良的长期影响


国际腹泻病研究中心的卫生官员Shahria Hafiz Kakon试图在孟加拉达卡的贫民窟解开这一谜题,这里约40%孩子的发育都迟缓了两岁。她带领团队对这些儿童进行大脑成像分析。


这项研究由比尔和梅林达•盖茨基金会资助,是首个研究婴幼儿大脑发育与逆境关联的项目之一。它将为儿童初期发育影响认知能力提供重要线索。他们对2-3个月大的幼儿进行核磁共振成像测试后发现,对于发育不良的孩子而言,他们的大脑特定区域比其他正常儿童相同脑区域体积要小。


2000年,波士顿儿童医院和哈佛医学院的儿科神经科学家Charles Nelson曾启动一个项目,研究罗马尼亚孤儿院儿童的大脑发育。这些儿童虽然被收养,但是几乎没有受到刺激和情感支持。他们中很多都经历着长期的认知问题。


Nelson的工作显示,这些孤儿的大脑携带有被忽视的标记。核磁共振成像结果显示,他们(8岁)大脑中的灰质和白质区域(与认知、语言能力相关)面积小于同年龄由父母抚养的孩子。


但是,在Shahria Hafiz Kakon的研究中,生长于达卡的孩子们却面临着一个完全不同的环境——一大家子挤在一个小地方生活,与“躺在床上一个人盯着白色天花板发呆一整天”的孩子截然相反。他们面临着贫瘠、卫生状况差的困境。“生活在贫民窟,在运河污水里嬉闹长大的孩子还有很多,我们对于他们的大脑发育一无所知。” Nelson表示。


4发育不良对大脑的影响


Shahria Hafiz Kakon(右)和同事观察一个脑电图记录。(图片来源:Smita Sharma)


许多针对大脑发育的研究均依赖于对记忆、说话和其他认知能力的测试,这些测试对于婴幼儿并不合适。明尼苏达大学的儿科医学、儿童心理学家Michael Georgieff认为,生命初期的幼儿并不会表现出太多的行为。如果家长或者医生要一直到孩子上学后才注意到异常,这已经太迟了。


Shahria Hafiz Kakon,1米63,按照西方身高标准,她并不算高,但是在达卡,在她工作的地方,她几乎比其他所有女同事都高。


2015年初,Nelson团队联合孟加拉国的科学家们将不起眼的达卡诊所转变成一个一流的实验室,配备有脑电图、功能近红外光谱成像技术(fNIRS,测量血流动力学)。


迄今为止,她们已经对12名发育不良婴儿(2-3个月)的大脑进行成像分析。类似于罗马尼亚的孤儿和发达国家贫困家庭的孩子,达卡这些发育不良的小孩的大脑灰质区域也明显小于对照组。


“如此小的年级出现这些差异,这非常糟糕。” Nelson表示道。研究表明,6个月大时,大脑灰质区域较少会影响语言和视觉记忆能力。


同时,约130名儿童(3岁)接受了fNIRS检测。研究人员发现,对于发育不良的儿童而言,他们的大脑活动模式有很大的差异。


此外,脑电图结果显示,相比于孤儿、贫困儿童,发育不良的儿童脑电图更为活跃。这一结果让研究人员很意外,他们认为这一差异可能与其他困境有关,例如食物安全、传染病以及抑郁的母亲。


哪些因素对儿童大脑发育影响力最大?营养?亲子关系?微生物?这需要投入更多的研究,它对于儿童健康有着重要意义。

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本文转自生物探索。文章仅代表原作者观点,感谢作者的付出,版权归原作者所有,如转载稿涉及版权等问题,请立即联系我们,我们会予以更改或删除相关文章,保证您的权利!

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