Connecticut, New Haven'daki Yale Tıp Okulu'nda radyoloji ve biyomedikal görüntüleme alanında araştırma görevlisi olan Simone Kaltenhauser, "Yetişkin olarak obez olmanın zayıf beyin sağlığıyla ilişkili olduğunu biliyoruz. Ancak, çocuklarla ilgili önceki çalışmalar genellikle küçük, belirli çalışma popülasyonlarına veya beyin sağlığının tek bir yönüne odaklanmıştı." dedi.
ABD'deki çocukların %20'sinin obezite olduğu düşünülüyor
Çocukluk çağı obezitesi, dünya genelinde önemli bir halk sağlığı problemidir. Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri, Amerikadaki çocuklarının yaklaşık %20'sinin obez olduğunu tahmin ediyor.
Kaltenhauser'in çalışması, sosyodemografik çeşitliliği temsil etmek için ülke genelinde 21 merkezden 9-10 yaş arası 11.878 çocuğu içeren Adolesan Beyin Bilişsel Gelişimi (ABCD) çalışmasından elde edilen görüntüleme verilerini kullandı.
Yeme bozukluğu, nörogelişimsel ve psikiyatrik hastalığı ve travmatik beyin hasarı olan çocuklar hariç tutulduktan sonra, çalışma grubu 5169 çocuğun verilerini ele aldı. Çocukların BMI z- skorlarına göre, çalışma grubundaki aşırı kilo ve obezite oranları sırasıyla %21 ve %17,6 idi.
Kullanılan modeller, obezitenin çocukları etkileyen beyinsel sağlık problemlerini ortaya çıkardı
Ekip, çalışma grubu içinde beyin sağlığına ilişkin kapsamlı bir görüş elde etmek için, araştırmacıların kan akışındaki değişiklikleri saptayarak beyin aktivitesini ölçmesini sağlayan yapısal MRG ve dinlenme durumu fonksiyonel MRG'den (fMRI) gelen bilgileri değerlendirdi. Dinlenme halindeki fMRI ile, dinlenme durumu ağları olarak bilinen nöral bölgeler arasındaki bağlantı, beyin dinlenme halindeyken gözlemlenebildi. Araştırmacılar ayrıca, verilerin değerlendirilmesine yardımcı olan bir teknik olan difüzyon tensör görüntüleme ve gelişmiş bir difüzyon MRI tekniği olan kısıtlama spektrumu görüntülemeden elde edilen değerleri de gözden geçirdi.
Yaş, cinsiyet, ırk-etnik köken, el kullanım tercihi ve sosyoekonomik durumu düzelttikten sonra araştırma ekibi, ağırlık ve BMI z-skorları ile görüntüleme ölçümleri arasındaki ilişkileri belirlemek için doğrusal modeller kullandı.
Araştırmacılar, daha yüksek kilolu ve BMI z-skoru olan çocuklarda, beyaz cevherin bütünlüğünde önemli bozulma dahil, yapısal beyin değişiklikleri gözlemlediler. Bozulma alanları, beynin iki yarım küresi arasındaki ana bağlayıcı olan korpus kallozumun beyaz maddesini ve beynin loblarını birbirine bağlayan yarım küreler içindeki yolları içeriyordu.
Kaltenhauser, "Bu değişikliklerin çocukluğun erken dönemlerinde görünür olması çarpıcı bulgular sağladı" dedi.
Araştırmacılar ayrıca obezite durumunda beynin en dış tabakasında veya bozulmuş yönetici işlevle ilişkilendirilen kortekste bir incelme gözlemlediler.
"Daha önce ABCD çalışmasının daha küçük alt örneklerinde bulunduğundan, daha yüksek kilolu ve BMI z-skoru olan çocuklar arasında kortikal kalınlıkta azalma olmasını bekliyorduk" -Simone Kaltenhauser
FMRI görüntüleri, artan kilo ve BMI z-skorlarının, beynin bilişsel kontrol, motivasyon ve ödüle dayalı karar vermeyi içeren işlevsel ağlarında azalan bağlantı ile ilişkili olduğunu ortaya çıkardı.
Kaltenhauser, "Artan BMI ve kilo, yalnızca fiziksel sağlık sonuçlarıyla değil, aynı zamanda beyin sağlığıyla da ilişkilidir" dedi.
"Çalışmamız, 9 ve 10 yaşındaki çocuklarda daha yüksek kilo ve BMI z-skorlarının, beyin sağlığını kötüleştiren makro yapılar, mikro yapılar ve fonksiyonel bağlantıdaki değişikliklerle ilişkili olduğunu gösterdi."