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を及ぼす可能性がある。

2,000人以上のプレティーン（10代前半）の脳スキャンにより、特に貧困地域に住む人々において、早期の暑さや寒さへの曝露が脳の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が明らかになった。Nature Climate Change誌に掲載されたこの研究は、胎児や乳幼児が極度の気温に対して脆弱であることを強調している。この研究は、バルセロナ国際保健研究所（ISGlobal）が主導した。

現在の気候危機において、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となっています。子どもたちは体温調節機能が未熟であるため、気温の変化に対して特に脆弱です。

「胎児や子供の発達中の脳は特に環境の影響を受けやすいことが分かっており、寒さや暑さへの曝露が子供や青少年の精神的健康と認知能力に影響を与える可能性があるという予備的な証拠もいくつかあります」と、ISGlobal、エラスムスMC、CIBERESPの研究者であるモニカ・グクセンス氏は述べています。「しかし、これらの影響による脳構造の潜在的な変化を評価する研究はほとんどありません」と彼女は付け加えています。

この研究で、グクセンス教授の研究チームは、プレティーンの脳の白質構造を解析し、幼少期における寒さや暑さへの脆弱性が高まる時期を特定しました。解析対象には、ロッテルダムで行われたGeneration R研究に参加した2,681人の児童が含まれ、彼らは9歳から12歳の間に磁気共鳴画像法（MRI）スキャンを受けました。MRI検査では、脳の白質における水分の拡散量と方向を測定することで脳活動を評価しました。

高齢の脳では、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指標は低下し、分数異方性と呼ばれる指標は上昇します。研究チームは高度な統計的手法を用いて、各被験者について、受胎から8歳までの月平均気温への曝露と、それが9歳から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、思春期前期における平均拡散率の上昇と関連し、白質成熟の遅延を示唆していることを示した。ここで、寒冷および暑熱は、対象領域における温度分布の下限および上限の温度として定義される。

「白質線維は脳の異なる領域をつなぎ、それらの領域間のコミュニケーションを可能にする役割を果たしています。白質が発達するにつれて、このコミュニケーションはより速く、より効率的になります。私たちの研究はある時点のスナップショットのようなもので、この画像からわかるのは、寒さや暑さに多く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）に差が見られるということです」と、IDIBELLおよびISGlobalの研究員であり、本研究の筆頭著者であるローラ・グラネス氏は説明する。

「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精神衛生上の問題と関連していることが示されています」と彼女は付け加えた。

「接続パラメータにおける最も大きな変化は、生後数年間に観察されます」と、IDIBELL、UB、CIBERSAMの研究共著者であるカルレス・ソリアーノ氏は述べています。「私たちの研究結果は、脳が急速に発達するこの時期に、寒冷と暑熱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歳時の分数異方性との間に関連は見られませんでした。著者らは、2つのパラメータが異なる微細構造変化を反映しており、平均拡散係数は分数異方性よりも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いう可能性を示唆しています。

貧困家庭の子供はより危険にさらされている

社会経済的条件別に層別化した分析の結果、貧困地域に住む子どもたちは、寒さや暑さへの曝露に対してより脆弱であることが示されました。これらの子どもたちは、コホート全体と類似した寒さや暑さへの感受性の時期を有していましたが、その時期はより早期でした。これらの違いは、生活環境や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重要なメカニズムの一つは、睡眠の質の低下である可能性があります。その他のメカニズムとしては、胎盤機能の障害、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、胎児や子どもが気温の変化に対してどれほど脆弱であるかに注目を集めることにつながります」とグクセンス氏は述べている。また、この研究結果は、迫り来る気候災害に直面している最も脆弱なコミュニティを守るための公衆衛生戦略の必要性を浮き彫りにしている。