Structura corticală a creierului și funcția executivă la copii pot fi influențate de alegerile părintești
Abstract
CONTEXT ȘI SCOP: Deși se știe că alăptarea promovează dezvoltarea sănătoasă a creierului la copii, efectele potențiale ale formulelor care diferă în mod substanțial în compoziție (de exemplu, pe bază de lapte versus pe bază de soia) în timpul copilăriei asupra dezvoltării creierului sunt neclare.
MATERIALE ȘI METODE: Șaptezeci și unu de copii în vârstă de 8 ani care au fost alăptați în mod predominant, hrăniți cu lapte sau formula de soia hrăniți în copilărie au fost recrutați pentru o examinare imagistică a creierului de către RM și pentru un Inventar de evaluare a comportamentului evaluării funcției executive (completat printr-un chestionar către părinţi). Caracteristicile corticale cerebrale măsurate din imagistica MR, cum ar fi grosimea corticală și suprafața, au fost extrase și comparate între grupuri și corelate cu scorurile de testare a Inventarului Evaluării Comportamentului funcțiilor executive.
REZULTATE: Clusterele din lobii frontali și occipitali au prezentat diferențe semnificative (P ≤ 0,05, corecționate pentru comparații multiple) în grosimea corticală sau suprafața dintre cele 3 grupuri de dietă. Efectele au fost mai proeminente pentru băieți, în special pentru comparația cu formula de lapte hrănită cu băieții hrăniți cu formula de soia. Evaluările funcției și comportamentului executiv au arătat scoruri semnificativ mai scăzute ale evaluării comportamentului de evaluare a comportamentului în grupurile hrănite cu formulă de soia față de grupurile hrănite cu formulă de lapte, care au fost atribuite în principal diferențelor la băieți. Nu au existat diferențe între grupurile hrănite cu lapte și grupurile alăptate pentru ambele sexe. Grosimea corticală medie pentru mai multe grupuri din creier care prezintă dieta sugarilor - efectele asociate s-au corelat semnificativ cu evaluarea comportamentului Inventarul scorurilor funcției executive.
CONCLUZII: Alegerile dietelor pentru sugari (de exemplu, alăptate, hrănite cu lapte, hrănite cu soia) pot avea efecte pe termen lung și specifice sexului asupra dezvoltării corticale și funcției executive și comportamentului creierului copiilor.
ABREVIERI:
Dietele pentru sugari pot avea efecte de lungă durată asupra anatomiei și funcției creierului și a rezultatelor neurocomportamentale, prin mecanisme de programare care rămân a fi pe deplin elaborate. În acest studiu, am emis ipoteza că există diferențe structurale în cortexul cerebral al copiilor de vârstă școlară care sunt asociați cu tipul de dietă în perioada copilăriei, adică laptele matern, formula de lapte de vacă sau formula de soia. De asemenea, am emis ipoteza că aceste diferențe ale structurii creierului sunt asociate cu diferențe de comportament, în special, funcționarea executivă raportată de părinți. Pentru a testa ipoteza, am recrutat copii sănătoși în vârstă de 8 ani, care au fost alăptați predominant (BF), hrana cu lapte de vacă (MF) sau hrana cu soia (SF) în primul an de viață și le-am evaluat dezvoltarea corticală a creierului folosind Imagistica MR și funcția și comportamentul lor executiv folosind evaluarea Behavior Rating Inventory of Executive Function (BRIEF). Mai exact, am măsurat grosimea corticală a creierului și aria de suprafață, precum și reglarea comportamentală și indicii de metacogniție și alte subscale BRIEF și am comparat acei parametri între cele 3 grupuri de dietă. De asemenea, am testat dacă există corelații semnificative între acești parametri de imagistică MR și scorurile scurte ale testelor, indiferent de grupul de dietă pentru sugari.
MATERIALE ȘI METODE
Subiecte
Informații demografice ale copiilor de 8 ani care participă la studiu
Achiziționarea datelor MR Imaging
Toți copiii au avut o imagistică RM cerebrală la secția de radiologie a Spitalului de Copii din Arkansas pe un scaner Achieva de 1,5 T (Philips Healthcare) cu o dimensiune a găurii de 60 cm, o amplitudine a gradientului de 33 mT/m și 100-mT/m/ms rata maximă de rotire. Bobina incorporată a corpului a fost utilizată ca emițător și o bobină standard a capului de codificare a sensibilității cu 8 canale a fost utilizată ca receptor. Datele structurale de imagistică ale creierului au fost achiziționate folosind o secvență de puls ecou cu câmp turbo 3D ponderat T1 cu următorii parametri: TR = 7,3 ms; TE = 3,4 ms; unghi de basculare = 8 °; mărimea voxelului de achiziție = 1 × 1 × 1 mm; dimensiunea matricei = 256 × 232 × 150; două medii; și 7 minute de scanare. Toate imaginile au fost examinate pe scaner în momentul scanării, iar scanările cu artefacte de mișcare substanțiale au fost repetate.
Procesare imagistică MR
Toate imaginile MR ponderate T1 au fost exportate pe un computer Macintosh cu software-ul FreeSurfer (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu) pentru analiza corticală. Au fost aplicate etape standard de preprocesare, incluzând corectarea mișcării, îndepărtarea țesutului non-cerebral și transformarea în spațiul Talairach. Segmentarea imagistică (la substanță albă, substanță cenușie și CSF) a fost apoi efectuată, urmată de normalizarea intensității, teselarea limitelor corticale ale substanței gri/albă, corecția automatizată a topologiei și deformarea suprafeței. Imaginile corticale au fost înregistrate pe un atlas sferic pentru a se potrivi cu geometria subiecților și au fost parcelate la diferite regiuni ale creierului pe baza anatomiei. În plus, s-a aplicat o jumătate de lățime maximă a nucleului de estompare gaussiană de 10 mm pentru a netezi hărțile parametrilor. Toate imaginile procesate sau intermediare au fost inspectate vizual pentru a asigura calitatea. Grosimea corticală și suprafața exterioară au fost calculate, respectiv, de la distanțele dintre limitele gri/alb și gri/CSF și aria tuturor vârfurilor de-a lungul suprafeței. Hărțile parametrilor de grosime corticală și suprafață au fost apoi alimentate la un model liniar general (GLM) în FreeSurfer pentru comparații de grup.