Кортикальна структура мозку та виконавча функція у дітей може впливати на вибір батьків

Анотація

СПОСІБ ТА МЕТА: Хоча відомо, що грудне вигодовування сприяє здоровому розвитку мозку у дітей, потенційні ефекти сумішей, що суттєво відрізняються за складом (тобто на основі молока та сої) під час дитинства, на розвиток мозку неясні.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ: Сімдесят один 8-річний вік дітей, які переважно перебували на грудному вигодовуванні, годували молочною сумішшю або соєвою сумішшю, яку годували у дитинстві, був набраний для МР-томографії головного мозку та інвентаризації оцінки поведінки (виконання анкети до батьки). Коркові функції головного мозку, виміряні за допомогою МР-зображень, такі як товщина кори та площа поверхні, були витягнуті та порівняні між групами та співвідношені з оцінкою інвентаризації рейтингу поведінки виконавчої функції.

РЕЗУЛЬТАТИ: Скупчення в лобовій та потиличній частках показали суттєві відмінності (кластерно P ≤ .05, виправлене для множинних порівнянь) у товщі кори та площі поверхні серед 3 дієтичних груп. Ефекти були більш помітними для хлопчиків, особливо для порівняння молочної суміші, яку годували, та соєвої суміші, яку годували хлопчикам. Оцінки виконавчої функції та поведінки показали суттєво нижчі показники оцінки поведінки у виконавчих функціях у групах, які згодовували соєві суміші, порівняно з групами, що годували молочними сумішами, що здебільшого пояснювалося різницею у хлопчиків. Не було відмінностей між групами молочної суміші, що годується, та групами, які годували груддю, для будь-якої статі. Середня товщина кори для декількох скупчень мозку, що виявляє ефекти, пов’язані з дієтою немовляти, суттєво корелюють з оцінками оцінки поведінки у рейтингу виконавчих функцій.

ВИСНОВКИ: Вибір дієти для немовлят (тобто годування груддю, годування сумішшю молоком, сумішшю сої) може мати довгострокові та специфічні для статі наслідки для розвитку кори та виконавчої функції та поведінки дитячого мозку.

СКОРОЧЕННЯ:

Дієти для немовлят можуть мати тривалий вплив на анатомію та функції мозку, а також на результати нейро-поведінкової діяльності через механізми програмування, які залишаються повністю розробленими. У цьому дослідженні ми припустили, що існують структурні відмінності в корі головного мозку дітей шкільного віку, які пов’язані з типом дієти під час дитинства, тобто з грудним молоком, сумішшю коров’ячого молока або соєвою сумішшю. Ми також висунули гіпотезу, що ці відмінності в структурі мозку пов'язані з різницею в поведінці, зокрема, з виконавчим функціонуванням, яке повідомляється батьками. Щоб перевірити гіпотезу, ми набрали здорових 8-річних дітей, яких переважно годували груддю (БФ), годували сумішшю коров'ячого молока (МФ) або соєвою сумішшю (СФ) протягом першого року життя, і оцінювали розвиток мозочного шару мозку Зображення МР та їх виконавча функція та поведінка з використанням оцінки інвентаризації виконавчих функцій (BRIEF). Зокрема, ми виміряли товщину кори головного мозку та площу поверхні, а також поведінкову регуляцію та індекси метапізнання та інші підкласи BRIEF, і порівняли ці параметри серед 3 дієтичних груп. Ми також перевірили, чи є суттєва кореляція між цими параметрами візуалізації MR та показниками BRIEF, незалежно від групи немовлят.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Предмети

Демографічна інформація про 8-річних дітей, які брали участь у дослідженні

Збір даних MR Imaging

У всіх дітей була проведена МР-діагностика мозку в рентгенологічному відділенні Дитячої лікарні Арканзасу на сканері 1,5 т Ахієва (Philips Healthcare) із розміром отвору 60 см, амплітудою градієнта 33 мТ/м та 100 мТ/м/мс максимальна швидкість знищення. Вбудована котушка корпусу використовувалася як передавач, а стандартна 8-канальна котушка чутливості, що кодує, використовувалася як приймач. Дані структурної візуалізації мозку отримували за допомогою T1-зваженої тривимірної ехо-ехо-імпульсної послідовності із наступними параметрами: TR = 7,3 мс; ТЕ = 3,4 мс; кут перекидання = 8 °; розмір вокселя отримання = 1 × 1 × 1 мм; розмір матриці = 256 × 232 × 150; дві середні величини; і 7 хвилин часу сканування. Всі зображення переглядалися на сканері під час сканування, і сканування із значними артефактами руху повторювалося.

Обробка МР-зображень

Усі МР-зображення, зважені за Т1, експортувались на комп’ютер Macintosh із програмним забезпеченням FreeSurfer (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu) для кортикального аналізу. Були застосовані стандартні етапи попередньої обробки, включаючи корекцію руху, видалення немозкової тканини та трансформацію в простір Талайраха. Потім проводили сегментацію зображень (до білої речовини, сірої речовини та ліквору), після чого нормалізація інтенсивності, тесселяція коркових корків сірої/білої речовини, автоматична корекція топології та деформація поверхні. Кортикальні зображення реєстрували у сферичному атласі, щоб відповідати геометрії суб’єктів, і розподіляли в різні ділянки мозку на основі анатомії. Крім того, для згладжування карт параметрів було застосовано ядро розмиття Гауса на половину максимуму 10 мм. Всі оброблені або проміжні зображення були візуально перевірені для забезпечення якості. Товщина кори і площа зовнішньої поверхні розраховувались відповідно з відстаней між сірими/білими та сірими/CSF межами та площею всіх вершин вздовж поверхні. Карти товщини кори та площі поверхні кори потім подавались до Загальної лінійної моделі (GLM) у FreeSurfer для групових порівнянь.