幼少期に暑さや寒さにさらされると、脳の白質の発達に影響が出る可能性がある

2,000 人以上の思春期前の子供の脳スキャンでは、特に貧困地域に住む子供の場合、早期に熱や寒さにさらされると、脳の白質の微細構造に長期的な影響が出る可能性があることが示されています。 Nature Climate Change に掲載されたこの研究は、胎児と子供が極端な気温に対して脆弱であることを強調しています。この研究はバルセロナ国際保健研究所 (ISGlobal) が主導しました。

現在の気候緊急事態において、極端な気温が人間の健康に与える影響は、科学界と社会にとって大きな懸念事項です。子供は体温調節機構が未熟なため、気温の変化に対して特に脆弱です。

「胎児と子供の発達中の脳は環境の影響に特に敏感であることがわかっており、寒さや暑さにさらされると子供や青少年の精神的健康や認知能力に影響する可能性があるという予備的な証拠がいくつかあります」と、ISGlobal、エラスムス MC、CIBERESP の研究者であるモニカ・グクセンスは述べています。 「しかし、こうした曝露の結果として脳の構造に生じる可能性のある変化を評価する研究はほとんどない」と彼女は付け加えた。

この研究では、グクセンスのチームは思春期前の子どもの脳の白質の構造を調べ、幼少期に寒さや暑さに曝露されやすい時期を特定した。分析には、ロッテルダムのジェネレーション R 研究に参加し、9 歳から 12 歳の間に磁気共鳴画像 (MRI) スキャンを受けた 2,681 人の子供が含まれていた。MRI プロトコルでは、脳の白質における水の拡散量と方向を測定することで脳の活動を評価した。

より成熟した脳では、水は全方向よりも一方向に多く流れるため、平均拡散率と呼ばれるマーカーの値は低くなり、分数異方性と呼ばれるマーカーの値は高くなります。研究チームは、高度な統計的手法を使用して、各参加者について、受胎から 8 歳までの月平均気温への曝露と、それが 9～12 歳で測定された MRI パラメータ (平均拡散率と分数異方性) に与える影響を推定しました。

妊娠から 3 歳までの受容期間

結果は、妊娠中および生後1年間の寒冷曝露、ならびに出生から3歳までの暑熱曝露が思春期前期の平均拡散率の上昇と関連しており、白質の成熟が遅いことを示していることを示しました。この場合、寒さと暑さは、研究対象領域の温度分布の下限と上限にある温度として定義されます。

「白質繊維は、脳のさまざまな領域を接続し、それらの通信を可能にする役割を果たします。白質が発達するにつれて、この通信はより速く、より効率的になります。私たちの研究は、ある時点の写真のようなもので、この画像でわかるのは、寒さと暑さにさらされた参加者は、白質成熟度の低さと関連するパラメータ（平均拡散率）に違いが見られることです」と、IDIBELL および ISGlobal の研究者で、この研究の筆頭著者である Laura Granes 氏は説明します。

「これまでの研究では、このパラメータの変化は、認知機能の悪化や一部の精神衛生上の問題と関連していました」と、彼女は付け加えます。

「コミュニケーションパラメータの最大の変化は、生後数年間に見られます」と、IDIBELL、UB、CIBERSAM の研究共著者である Carles Soriano 氏は言います。 「私たちの研究結果は、脳が急速に発達するこの時期に、寒さや暑さへの曝露が白質の微細構造に長期的な影響を及ぼす可能性があることを示唆しています。」

早期の温度曝露と 9～12 歳での分数異方性の間には関連性が見つかりませんでした。著者らは、考えられる説明として、2 つのパラメータが異なる微細構造の変化を反映しており、分数異方性よりも平均拡散率の方が白質成熟のより信頼性の高い指標である可能性があると示唆しています。

貧困家庭の子供はリスクが高い

社会経済的条件で階層化した分析により、貧困地域に住む子供は寒さや暑さへの曝露に対してより脆弱であることがわかりました。これらの子供の場合、寒さや暑さへの感受性の期間は一般コホートで見られるものと似ていましたが、より早く始まりました。これらの違いは、生活条件とエネルギー貧困に関連している可能性があります。

周囲温度が神経発達に及ぼす影響を説明する可能性のある重要なメカニズムの 1 つは、睡眠の質の低下です。その他の考えられるメカニズムとしては、胎盤機能不全、コルチゾール産生の増加につながるホルモン系の活性化、炎症プロセスなどが挙げられます。

「私たちの研究結果は、胎児や子供が気温の変化に対して脆弱であることに注目を集めるのに役立ちます」とグークセンス氏は言います。この結果はまた、迫りくる気候危機に直面して最も脆弱なコミュニティを保護するための公衆衛生戦略を策定する必要性も浮き彫りにしている。