Avanceret hjernedannelse afslører, hvordan eksponering i livmoderen for organofosfater ændrer hjerneaktivitet hos teenagere, viser en ny undersøgelse.
Organofosfater er blandt de mest almindeligt anvendte klasser af pesticider i USA, på trods af stigende beviser, der forbinder prænatal eksponering for kemikalierne til dårligere kognition og adfærdsproblemer hos børn.
Som rapporteret i Proceedings of National Academy of Sciences, brugte forskere funktionel nær-infrarød billeddannelse (fNIRS) til at overvåge blodgennemstrømningen i hjernen hos 95 teenagere, der er født og opvokset i Salinas Valley i Californien, hvor landbrugssprøjtning af pesticider er almindelig.
Sammenlignet med deres jævnaldrende viste teenagere, der anslås at have højere niveauer af prænatal eksponering for organofosfater, ændret hjerneaktivitet, mens de udførte opgaver, der kræver udøvende kontrol, finder undersøgelsen.
”Disse resultater er overbevisende, fordi de understøtter det, vi har set med vores neuropsykologiske test, som er, at organofosfater påvirker hjernen,” siger hovedforfatter Sharon Sagiv, lektor i adjungeret professor i epidemiologi ved University of California, Berkeley.
Teenagere var en del af Center for sundhedsvurdering af mødre og børn i salinas (CHAMACOS), en langsgående undersøgelse, der undersøgte virkningerne af pesticider og andre miljøgifter på barndomsudvikling. Efterforskere indledte undersøgelsen for mere end 20 år siden. Undersøgelsen har tidligere været præget af prænatal organophosphateksponering med opmærksomhedsproblemer og lavere IQ hos børn.
I den aktuelle undersøgelse brugte forskerne fNIRS til at måle hjerneaktivering, mens teenagere i alderen 15 til 17 deltog i en række opgaver, der krævede udøvende funktion, opmærksomhed, social erkendelse og sprogforståelse.
FNIRS-teknikken bruger infrarødt lys til at overvåge blodgennemstrømningen i hjernens ydre regioner eller cortex. Det giver lignende oplysninger som funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI), men kræver kun en lille hætte af infrarøde lyskilder snarere end et massivt MR-rør, hvilket gør det til et mere overkommeligt og bærbart valg til forskningsundersøgelser.
Forskerne brugte også data fra California Pesticide Use Reporting-programmet, der dokumenterer, hvornår og hvor landbrugs-pesticider sprøjtes, til at estimere deres nærhed til anvendelse af organophosphat under graviditet.
De fandt ud af, at teenagere med højere prænatal organophosphateksponering havde mindre blodgennemstrømning til frontal cortex, når de var involveret i opgaver, der testede kognitiv fleksibilitet og visuel arbejdshukommelse, og at de havde mere blodgennemstrømning til parietal og temporale lapper under test af sproglig arbejdshukommelse.
"Med fNIRS og anden neuroimaging ser vi mere direkte den potentielle indvirkning af organophosphateksponering på hjernen, og det kan være mere følsomt over for neurologisk underskud end kognitiv test," siger seniorforfatter Brenda Eskenazi, professor ved UC Berkeley's Graduate School.
Forskere ved lidt om forholdet mellem pesticideksponering og hjernen, så det er ikke klart, hvorfor organophosphateksponering er forbundet med lavere hjerneaktivitet for nogle opgaver og højere hjerneaktivitet for andre.
Forskere har imidlertid observeret lignende mønstre andre tilstande, der påvirker hjernen, herunder type 1-diabetes, Parkinsons og Alzheimers, siger medforfatter Allan L. Reiss, professor i psykiatri og adfærdsvidenskab og professor i radiologi ved Stanford University.
"Hjernen har en bemærkelsesværdig evne til at bruge kompenserende mekanismer til at modvirke langsigtede fornærmelser," siger Reiss. “Højere aktivering kan repræsentere rekruttering og udnyttelse af ekstra neurale ressourcer til at tackle funktionel ineffektivitet relateret til en langsigtet fornærmelse, og lavere aktivering kan så være relateret til den eventuelle fiasko med at rekruttere disse ressourcer efter fortsat eksponering eller sygdom udmatter hjernens evne til at bringe kompenserende svar online. ”
I fremtiden planlægger holdet at gentage hjernebilledeksperimenter på de mere end 500 andre deltagere i CHAMACOS-undersøgelsen for at teste, om foreningerne holder.
Yderligere medforfattere er fra UC Berkeley og Stanford. National Institutes of Health; US Environmental Protection Agency; Stanford Maternal and Child Health Institute; og en gave fra Albert Yu og Mary Bechmann Foundation understøttede arbejdet.
Kilde: UC Berkeley
Relaterede Bøger:
Kroppen holder scoren: Hjernens sind og krop i helingen af traumer
af Bessel van der Kolk
Denne bog udforsker forbindelserne mellem traumer og fysisk og mental sundhed, og tilbyder indsigt og strategier for helbredelse og bedring.
Klik for mere info eller for at bestille
Breath: The New Science of a Lost Art
af James Nestor
Denne bog udforsker videnskaben og praksisen med åndedræt og tilbyder indsigt og teknikker til at forbedre fysisk og mental sundhed.
Klik for mere info eller for at bestille
Planteparadokset: De skjulte farer ved "sunde" fødevarer, der forårsager sygdom og vægtøgning
af Steven R. Gundry
Denne bog udforsker forbindelserne mellem kost, sundhed og sygdom, og tilbyder indsigt og strategier til at forbedre den generelle sundhed og velvære.
Klik for mere info eller for at bestille
Immunitetskoden: Det nye paradigme for ægte sundhed og radikal anti-aldring
af Joel Greene
Denne bog tilbyder et nyt perspektiv på sundhed og immunitet, der trækker på principper for epigenetik og tilbyder indsigt og strategier til at optimere sundhed og aldring.
Klik for mere info eller for at bestille
Den komplette guide til faste: Helbred din krop gennem intermitterende, alternativ-dages og forlænget faste
af Dr. Jason Fung og Jimmy Moore
Denne bog udforsker videnskaben og praksis med faste og tilbyder indsigt og strategier til forbedring af den generelle sundhed og velvære.
