研究探讨了理解营养与大脑发育的模式
儿童营养研究已经表明，早期营养对婴儿的发育——尤其是胃肠道——有重要影响。最近的研究表明，营养也可能在婴儿发育过程中对其大脑产生影响。
做营养在生命的最初几周对后来的行为结果，如记忆和精细运动技能有更大的影响?
近十年来，伊利诺伊大学的研究人员一直将小猪作为翻译模型来研究早期大脑发育都受到营养干预的影响。
因为人类婴儿和小猪有着惊人的相似之处大脑发展模式，使用小猪的研究有助于取得进展儿童的营养．这一点很重要，因为婴儿配方奶粉制造商希望创造出一种更能反映母乳成分的产品。
最近发表在营养学的进展密歇根大学动物科学家瑞恩·迪尔格(Ryan Dilger)和神经科学项目博士生奥斯丁·马德(Austin Mudd)为他们以小猪为模型进行的营养和神经发育研究提供了背景资料。
这篇新论文强调了几项关于儿童营养的研究，其中大脑发育的结果是主要兴趣所在。论文还描述了用于评估大脑发育的磁共振成像(MRI)技术的进展，并概述了未来营养和神经发育研究的领域。
“这篇综述整合了我们实验室所做的所有背景材料。我们希望这可以作为一个参考，其他人可以去了解为什么我们使用小猪来研究儿童大脑发育，”Dilger说。“这是我们一直在研究的基石。”
迪尔格说，这项综述的目的是将用于评估大脑发育的结果类型标准化，然后找出哪些结果对饮食干预比较敏感。
其中一部分是要清楚地了解婴儿大脑在出生后的最初几天和几周内是如何发育的。迪尔格解释说:“大脑是由各个独立的区域组成的，这些区域在它们做什么、如何运作以及随着时间的推移它们成长和成熟的方式方面相互关联。”
核磁共振方法使研究人员能够描述仔猪2至24周大时大脑区域的体积变化，显示出与人类婴儿相似的生长模式。马德表示，人类一个月的脑容量生长大约相当于仔猪一周的生长。这允许在大脑生长的关键时期对学习和记忆进行评估，这可以转化为人类。
“当人们第一次开始研究猪、营养和大脑的结果时，他们只是对大脑称重或评估大脑的整体脂肪酸含量。然而，我们从人类的工作中知道，这是不同的大脑区域以不同的速度成熟。所以你可能看不到饮食干预对整个大脑的影响，但如果你在不同的时间点观察特定的大脑区域你可能会看到饮食的影响。现在很清楚，我们应该在饮食干预研究中观察大脑的各个区域，而不是将大脑作为一个整体来评估。从这些类型的研究中，我们可以开始确定发育中的大脑区域对营养的不同敏感的最佳窗口，”Mudd说。
Dilger解释说，以前的营养学研究主要集中在牛奶(或婴儿配方奶粉)中脂肪酸的影响，但在这篇综述中，研究人员讨论了牛奶成分的其他方面的研究，如胆碱、铁、胆固醇、氨基酸、乳脂球膜和其他牛奶生物活性物质，包括唾液酸、神经节苷和α -硫辛酸。
综述的另一个重要方面是列出了可用的和已用于评估仔猪神经发育的技术。其中一些技术包括先进的MRI方法，如基于体素的形态测量法，它可以比较灰质和白质组织的体积，以及弥散张量成像法，它可以测量大脑中的微观水运动，帮助推断结构变化。
描述的其他技术包括仔猪的行为评估，如空间迷宫，以评估学习和记忆。还提供了每种方法使用的膳食参考资料。
迪尔格说:“这篇论文的重点是使我们使用的程序标准化。”
迪尔格说，他还希望这篇综述能帮助营养学家了解儿童营养和研究的神经发育方面。“它是为营养读者写的，但它翻译了神经科学家会使用的语言。”
“作为一篇综述，它的重点不是报道新奇的发现，而是关注迄今为止已知的东西。它的新奇之处在于将神经科学部分引入营养领域，并帮助营养学家理解和更好地解释他们的发现，”他补充说。
虽然Dilger的实验室并不是唯一使用仔猪模型研究早期生命营养和发育的实验室，但他解释说，他们与伊利诺伊大学贝克曼研究所的合作使他们有机会使用先进的核磁共振设备并接触到技术人员。迪尔格与密歇根大学的研究人员罗德·约翰逊和布拉德·萨顿一起，还帮助创建了一个猪大脑图谱，该图谱已公开供其他研究人员使用。迪尔格补充说，将图谱升级到更高的分辨率，显示更多的大脑区域，将使理解更敏感大脑发育结果。
迪尔格实验室的工作继续借鉴了在伊利诺伊大学使用新生仔猪作为儿童营养研究转化模型的悠久历史。食品科学和人类营养研究员莎伦·多诺万(Sharon Donovan)和动物科学研究员约翰逊(Johnson)用小猪来了解营养是如何影响新生儿的免疫系统和微生物生态的。
“早期生命营养和神经发育:使用仔猪作为翻译模型”发表在营养学的进展．合著者包括Austin T. Mudd和Ryan N. Dilger。
进一步探索
