早期干预婴儿大脑健康
在神经发育的世界里，有一件事是明确的:干预越早越好。婴儿期是大脑发育的关键时期，神经科学家们越来越多地发现可能对认知产生负面影响的因素，以及可以在生命早期改善认知的因素。在认知神经科学学会(CNS)的年会上，来自明尼苏达大学(University of Minnesota)的研究人员展示了两项早期干预的新工作:一项是对接触抗生素的婴儿使用工程肠道微生物的潜在用途，另一项是使用胆碱补充剂治疗产前接触酒精的婴儿。
全国儿童医院的Nathalie Maitre说:“这些会谈强调了以患者为基础的神经科学如何推进新生儿和婴儿护理领域，为改善认知提供循证干预措施。”Nathalie Maitre是新生儿和婴儿大脑CNS研讨会的主持人。“他们也展示了这一领域的跨学科性质，汇集了拥有前沿神经成像技术的医生，以及微生物学等其他专业领域的医生。”
婴儿健康的微生物方法
明尼苏达大学的谢丽尔·盖尔博士说:“作为一名专门负责照顾患病新生儿的儿科医生，我一直关注生命早期暴露如何影响相关的长期健康结果。”因此，她的团队开始结合微生物基因组分析、生物计算方法和脑功能评估，以更好地了解非常小的婴儿的神经发育。
在CNS, Gale将展示一项新的研究，该研究表明，在记忆任务中，肠道细菌组成不同的婴儿处理听觉和视觉刺激的方式不同。“这些结果提高了肠道细菌参与大脑功能发展的可能性，”她说。
这项研究发表在儿科研究玛丽·希基(Marie Hickey)领导的研究小组比较了服用抗生素的婴儿和出生后一个月内未服用抗生素的婴儿的大脑活动。研究人员使用脑电图(EEG)记录了婴儿在听到母亲或陌生人的声音时大脑中一种被称为事件相关电位(erp)的电活动，这是一种被称为“识别记忆”的记忆，可以在任何行为变化明显之前对未学会语言的婴儿进行评估。
盖尔解释说:“识别记忆是发展起来的最早的外显记忆类型之一，已知它依赖于内侧颞叶结构，包括海马体，在动物模型中，海马体是受微生物群扰动影响的大脑区域。”事实上，之前关于肠胃-大脑联系的研究几乎都是在动物模型上进行的，这使得这项针对人类的研究尤其有价值和独特。与此同时，ERP技术已广泛应用于其他研究中，以成功预测一系列行为，如以后的语言发展、阅读能力和自闭症风险。
与未接触抗生素的婴儿相比，接触抗生素的婴儿的ERP测量显示对母亲声音的异常反应。所有的婴儿在其他方面都很健康，研究人员努力控制其他变量，如炎症反应和婴儿的胎龄。
虽然这项新研究显示了参与者早期接触抗生素和大脑功能之间的关系，但研究人员尚未确定两者之间的因果关系。Gale说:“我们还不知道微生物和人类婴儿的大脑功能之间是否有确定的因果关系，但未来的研究有望阐明这一点。”
这项工作确实提高了创造工程微生物作为一种干预手段来帮助生命早期的人们的可能性。Gale说:“婴儿期是大脑发育的关键时期，在这个时期，治疗干预可以对生命过程产生影响。”
反向伤害的补充
尽管几十年的研究表明，怀孕期间饮酒有害，但胎儿酒精综合症在世界各地仍然很常见，根据2017年的一项研究，在普通人群中，1000人中约有8人受影响JAMA儿ob体育开户网址科．这种综合症会导致婴儿的大脑结构异常和认知障碍，以及其他有害影响。
杰夫·沃兹尼亚克记得他在职业生涯早期遇到的第一个胎儿酒精谱系障碍临床病例，并第一次意识到“这是一个非常独特的、知之甚少的、有很高需求的人群。”他还意识到，在这一人群中缺乏影像学研究。“所以我开始有兴趣使用我们在明尼苏达大学拥有的一些工具，对这一研究不足的人群的大脑结构和功能进行高质量成像，以了解大脑在发育的最初阶段是如何被产前酒精暴露改变的。”
从这项工作中，他和他的同事们已经确定了产前酒精暴露导致脑细胞损失和包括基因表达在内的重要发育过程中断的多种方式。例如，他说，酒精可能会干扰整个大脑中涉及髓鞘形成过程的基因。
这项研究包括一种潜在的治疗方法，特别是通过补充营养胆碱进行早期干预。在长达10年的随机、双盲和安慰剂对照研究中，他们发现，与没有补充胆碱的儿童相比，产前接触酒精的2至5岁儿童在出生后补充胆碱如何转化为认知益处。
在CNS，他将展示参与者的研究结果，在他们补充胆碱四年后，没有进一步的干预。与安慰剂组相比，早期接受胆碱治疗的患者表现出更高的非语言智力、更高的视觉空间技能、更高的工作记忆能力、更好的语言记忆能力，以及更少的注意缺陷多动障碍(ADHD)的行为症状。
沃兹尼亚克说:“你干预的时间越长，你就越有能力改变这个孩子的发展轨迹。”“所以，把这些孩子带回来，观察他们的发展，看到在工作记忆等认知功能方面，胆碱和安慰剂的作用更大，甚至在多动症方面的行为差异，这是令人兴奋的事情。”
营养和大脑发育之间的联系并不新鲜;例如，叶酸早就被认为是一种可以预防神经管疾病的补充剂。然而，测试营养干预对认知的长期影响的纵向研究相对较新，标志着认知神经科学和儿童健康的令人兴奋的融合。
沃兹尼亚克认为这项工作是解决一系列神经发育轨迹和障碍的潜在范式转变的开始。他说:“我们的干预是婴儿阶段，但却是非常重要的婴儿阶段，因为它们向我们和其他人表明，我们不应该认为这些情况是发生在产前的静态损伤，这就是故事的结局。”“相反，我们应该了解哪些发育过程出错了，然后在治疗这些儿童时尽可能早地回过头来，识别他们，并以一种优化其余神经发育的方式治疗他们。”
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