研究发现气候变化导致的高温对儿童大脑造成持久风险

在最近发表的一项研究中 自然气候变化， 研究人员调查了温度暴露对儿童产前和幼儿时期心理健康和认知的影响。

他们的研究结果表明，婴儿期和幼儿期接触高温以及怀孕和婴儿期接触寒冷都会导致儿童大脑髓鞘形成和白质成熟度降低，这凸显了气候变化带来的潜在长期神经系统风险。

学习： 早期冷热暴露影响儿童白质发育. 图片来源：New Africa/Shutterstock.com

背景

气候变化对人类健康构成重大威胁。全球变暖已比工业化前水平高出 1°C 以上，预计到 2040 年左右将达到 1.5°C。

此外，气候变化与更多极端寒冷事件有关，这两者都会导致发病率和死亡率的上升。

由于体温调节机制尚未成熟，儿童特别容易受到体温变化的影响。

先前的研究表明，寒冷和炎热的暴露都会对儿童的健康产生负面影响，包括他们的心理健康，导致焦虑、抑郁和攻击性行为增加。

认知功能（例如学业成绩）也会受到极端气温的影响，一些研究表明，极端气温会对认知功能和晚年经济结果产生长期影响。

鉴于大脑结构连接不完善（特别是白质微结构）与精神病理症状和认知缺陷有关，因此有必要探索极端温度如何影响大脑发育。

婴幼儿时期白质的快速增长表明这些时期可能特别脆弱。

关于研究

这项研究旨在确定生命早期的关键时期，在这些时期，冷热暴露可能会对青春期前儿童的白质微观结构产生不利影响，从而解决目前对气候变化对儿童神经系统影响的理解中的一个重大空白。

这项研究是荷兰鹿特丹一项基于人口的出生队列“R 代研究”的一部分，分析了温度暴露对儿童白质微结构的影响。

该研究涉及 2,681 名儿童，最初队列规模为 9,896 名孕妇，重点关注父母受教育程度较高、荷兰国籍和家庭收入较高的儿童。排除标准包括出生时间在妊娠 32 周或之前、体温数据不完整或核磁共振成像 (MRI) 数据较差的儿童。

通过模型估算温度暴露，根据当地数据进行验证，并在怀孕和儿童时期进行评估。

具体来说，该研究使用 UrbClim 模型估计参与者从受孕到青春期前住所的环境温度，其中 4 周平均温度平均、最低和最高温度分别为 12.0°C、-1.1°C 和 25.2°C。

采用扩散张量成像 (DTI) 通过 12 个束的平均扩散率 (MD) 和各向异性分数 (FA) 评估白质完整性。使用 MRI 扫描仪收集神经影像数据，重点关注白质微结构。

统计分析利用分布滞后非线性模型 (DLNM) 来评估温度暴露和大脑发育之间的关联，并调整各种混杂因素。

发现

研究发现，从怀孕第三个月到出生后 15 个月的冷暴露（2.6°C）和从 9 个月到 2.6 年的热暴露（20.2°C）与 9-12 岁时更高的 MD 值相关。

具体而言，6 个月大时暴露于 2.6 °C 会导致 MD 增加 0.59 × 10−5 mm²/s。未发现温度暴露与 FA 之间存在显著关联。

研究发现，MD 对温度影响的敏感性在怀孕第三个月至 2.6 岁期间最为明显，与白质的快速发育相重叠。

研究还指出，社会经济地位较低（SES）社区的儿童更容易受到极端气温的影响，这可能是由于住房条件较差和能源贫困造成的。

研究结果表明，早期发育关键时期的冷热暴露会对白质微结构产生负面影响，凸显了在儿童早期发育过程中考虑环境压力源的重要性。

结论

这一发现使研究人员得出结论：怀孕期间、婴儿期和幼儿期接触寒冷和炎热的温度与 9-12 岁儿童大脑的整体 MD 较高有关，这表明对白质微结构产生了持久的影响。

未发现与全球 FA 有任何关联。然而，来自低社会经济地位社区的儿童更容易受到这些温度影响。

这些发现强调了气候变化可能加剧对大脑发育的负面影响，强调需要进一步研究和公共卫生干预。