Ранние невзгоды приводят к ускоренному развитию мозга с долгосрочными рисками

Исследование, проведенное исследователями из Сингапурского института клинических наук (SICS) A*STAR, обнаружило доказательства того, что дети, подвергающиеся повышенному уровню неблагоприятных условий в раннем возрасте (ELA), демонстрируют ускоренный характер развития мозга в дошкольном возрасте. Статья была опубликована в журнале Nature Mental Health.

Под воздействием ELA, например, в результате проблем с психическим и физическим здоровьем матери во время беременности, мозг ребенка подвергается ускоренному развитию, чтобы адаптироваться к неблагоприятным обстоятельствам. Такие ускоренные темпы развития мозга могут привести к более высокому риску неблагоприятных последствий для когнитивного и психического здоровья. 

Воздействие ELA является признанным фактором риска ухудшения состояния здоровья на протяжении всей жизни. Это включает повышенный риск когнитивных нарушений, а также развития психических расстройств, таких как большие депрессивные расстройства. Воздействие ELA в пренатальный период вызывает изменения в темпах развития мозга в детстве, наиболее заметные в дошкольном периоде – решающем временном окне, в ходе которого зависящее от опыта обучение и адаптация закладывают основу для будущей функции мозга. Предыдущие исследования показывают, что «ускоренное развитие мозга» является адаптивным механизмом к проблемам раннего возраста и может опосредовать связь между ELA и плохим психическим здоровьем и когнитивными показателями.

Чтобы эффективно оценить влияние ELA, исследовательская группа использовала систему оценки, созданную профессором Патрисией Сильвейрой из Университета Макгилла, чтобы получить сводную оценку ELA, учитывающую факторы, распространяющиеся на всю популяцию. Эти факторы были сосредоточены на воздействиях, испытанных до рождения, включая психическое и физическое здоровье матери во время беременности, а также структуру семьи и финансовое положение. Когда мы суммируем или объединяем различные факторы риска, это дает нам лучший прогноз исхода заболевания у ребенка. Используя этот совокупный показатель, исследовательская группа разделила группу GUSTO на различные уровни совокупного воздействия ELA. Затем исследовали темп развития мозга у детей, подвергшихся воздействию ELA разного уровня.

Чтобы смоделировать темпы развития мозга в детстве, исследовательская группа использовала мультимодальные МРТ-сканирования когорты новорожденных GUSTO. Эти МРТ-сканы головного мозга были получены у 549 детей в три периода времени: в возрасте 4,5, 6,0 и 7,5 лет, что позволило исследовательской группе изучить связь между ELA и развитием мозга в продольном направлении. Поскольку большинство расстройств психического здоровья уходят корнями в детство, изучение траекторий развития в продольном направлении весьма актуально. В этом исследовании показатель, сочетающий в себе структурную и функциональную связность мозга, использовался для понимания связи между структурой и функцией мозга. Этот показатель, известный как структурно-функциональная связь (SC-FC), отражает потенциал нейропластичности ребенка, способность мозга адаптироваться и реорганизоваться для обучения, восстановления после травм и адаптации к новому опыту. Ожидается, что в раннем детстве мозг будет менее специализированным и более адаптируемым, что соответствует убывающей траектории SC-FC в детстве.

Исследование, проведенное под руководством доктора Тан Ай Пэна, главного исследователя SICS A*STAR и клинициста Национальной университетской больницы, вместе с доктором Чан Ши Ю, исследователем SICS A*STAR, показало, что воздействие высоких уровней ELA связано с более быстрое снижение SC-FC в возрасте от 4,5 до 6 лет, что указывает на ускоренное развитие мозга. Эта ускоренная модель развития мозга, вероятно, является адаптивным механизмом при воздействии внешних сигналов, который требует «зрелости». Хотя это задумано как «защитный механизм» от невзгод, в долгосрочной перспективе это имеет негативные последствия, поскольку приводит к сокращению окна нейропластичности и адаптивного обучения. Примечательно, что результаты этого исследования указывают на период между 4,5 и 6 годами как на потенциальное окно для раннего вмешательства для улучшения результатов для детей, подвергшихся воздействию ELA.

«Наше исследование предоставило доказательства того, что воздействие проблем раннего возраста влияет на темпы развития мозга в детстве. Это, в свою очередь, оказывает существенное влияние на будущие показатели когнитивного и психического здоровья. Если мы сможем разработать инструменты скрининга для выявления ускоренного развития мозга, мы сможем осуществлять вмешательства раньше и предотвращать каскадные последствия ускоренного развития мозга для психического здоровья», - сказал ведущий автор исследования Тан Ай Пэн.

Уже заглядывая вперед, исследователи определили важные области для будущих исследований: определение того, создает ли влияние ELA на ускоренное развитие мозга в детстве основу для преждевременного старения мозга на более поздних этапах жизни, а также эффективность стратегий вмешательства, которые могли бы смягчить последствия ELA. такие воздействия, как повышение психологической устойчивости посредством когнитивно-поведенческой терапии.