怀孕妈妈的炎症与孩子的大脑发育有关

2020-06-04 18:00 来源:丁香园 作者:Dr. Li
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NIMH 资助的研究人员正在将怀孕的人类母亲的炎症与对年幼儿童大脑发育的可能影响联系起来。到目前为止,他们已经将孕期高水平的母亲炎症与减少大脑回路通讯,改变出生时的长途大脑连线,一年的认知功能差以及两年的冲动控制和工作记忆减少联系在一起。

炎症和精神疾病

炎症是人体抵抗环境侵害(例如感染)的正常防御措施的一部分。此外,人体对多种因素的炎症反应也可能加剧,包括肥胖,饮食,药物(例如吸烟),产妇抑郁,贫穷和压力。

此类接触不一定会造成伤害,但怀孕母亲的炎症与孩子的精神疾病有关。例如,研究表明,得了流感的怀孕母亲的孩子患双相情感障碍的风险估计高 4 倍,患精神分裂症的风险高 3 至 7 倍。有证据表明,产前大脑不受微生物的直接影响,而受母亲自身对感染的炎症反应的影响。研究表明,自闭症谱系障碍(ASD)和注意力缺陷多动障碍(ADHD)的某些情况下也涉及母亲的炎症。

来自 Neuroimaging 的线索

然而,很少有人类研究探索对大脑发育的影响,这种影响可能会增加患疾病的风险。现在,这种证据的第一个主要来源是脑成像研究。研究人员测量了 84 名怀孕母亲的炎症信使化学物质 IL-6(白细胞介素 6)的血药水平,并对其孩子进行了神经成像和行为评估。

「通过在出生后不久检查大脑,我们能够区分产前和产后环境因素对大脑发育的影响,」巴斯说。

研究人员首先将人类孕妇的 IL-6 水平与新生儿大脑的测量联系起来,以获取炎症如何影响产前发育的快照。Buss 的小组使用磁共振成像(MRI)扫描了休息时的大脑。这种对大脑活动的静止状态扫描已成为大脑网络相互交谈的有效程度的指标-功能连接性的水平。扫描还评估了连接行政枢纽和更深层情感处理区域的关键长距离布线路径的解剖学成熟度。

炎症,电路连接,工作记忆

研究人员在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)上报告说,母亲的 IL-6 水平升高与新生儿回路连接性差以及两岁时工作记忆力降低有关。缺乏工作记忆(保持思想的能力)标志着多种精神障碍,被认为是其他「执行功能」的关键,例如抑制和冲动控制。工作存储器还取决于显示出功能连通性降低的相同电路。 

研究人员使用人工智能/机器学习技术,将这些发现整合到一个模型中,从而可以从新生儿的 MRI 扫描推断出母亲在怀孕期间的炎症状态,并有可能预测孩子的未来工作记忆能力。

NIMH 转化研究部的 Julia Zehr 博士解释说:「出生时的大脑测量值可以作为早期环境的可靠标记,并且可以预测后期的功能。」 「通过更好地识别早期炎症标志物,我们也许能够针对最受益的人制定干预措施。」

炎症,「追赶性成长」,认知

研究人员在《神经影像》中报道说,母亲的 IL-6 水平升高与生命的第一年中长距离布线途径的加速生长有关。有证据表明,这可能反映了对相对发育不良的产前生长的补偿性反应。值得注意的是,这种「追赶性增长」预示着一岁时认知能力的下降。研究人员指出,在自闭症患者中经常会出现类似的情况。

冲动控制,情绪中心增长

在《生物精神病学》中,Buss 及其同事发现,在两岁时进行的冲动控制测试中,母亲的 IL-6 水平与新生儿的脑功能和结构的关系可以预测儿童的表现。怀孕期间具有较高 IL-6 水平的母亲的孩子往往在解剖学上较大,并且在功能上联系更紧密,杏仁核是大脑深处的情感处理区域,这与两岁时的冲动控制较弱有关。

「 IL-6 对于正常的大脑发育至关重要,因此我们绝对不想阻止它,」 Buss 说。「我们仍然需要更多地了解与不良后果相关的水平。在那之前,重点应该放在针对母亲中那些在怀孕期间会升高 IL-6 浓度的疾病上。」

有关更多信息,请参见 OHSU 新闻稿:研究证实怀孕期间的炎症与婴儿的大脑有关

参考文献

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编辑: 王妍

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