Новое исследование показывает, что уровень оксигенации в плаценте, формирующийся в течение последних трех месяцев внутриутробного развития плода, является важным предиктором роста коры головного мозга (развитие самого внешнего слоя мозга или коры больших полушарий) и, вероятно, предиктором когнитивных способностей и поведения в детском возрасте.

Многие факторы могут нарушить здоровое развитие мозга внутриутробно, и это исследование демонстрирует, что плацента является важнейшим посредником между здоровьем матери и мозга плода.»

Эмма Дерден, канадский научный руководитель отдела неврологии и нарушений обучения Западного университета, научный сотрудник Lawson Health Research Institute и старший автор исследования

Связь между здоровьем плаценты и когнитивными способностями в детском возрасте была продемонстрирована в предыдущих исследованиях с использованием ультразвука, но для этого исследования Дюрден, научный сотрудник Эмили Николс и междисциплинарная группа исследователей Western и Lawson использовали магнитно-резонансную томографию (MRI), гораздо более совершенную и целостную методику визуализации. Этот новый подход к визуализации роста плаценты позволяет исследователям изучать нарушения развития нервной системы на очень ранних этапах жизни, что может привести к разработке методов лечения.

«Хотя ультразвук дает некоторую оценку функции плаценты, он неточен и подвержен ошибкам, поэтому МРТ просто немного более конкретна», — сказал Николс, ведущий автор исследования. «Необязательно использовать МРТ для диагностики задержки роста плаценты, можно использовать ультразвук, но МРТ дает нам гораздо лучший способ понять механизмы работы плаценты и то, как функция плаценты влияет на мозг плода».

Исследование, опубликованное сегодня в популярном журнале JAMA Network Open, проводилось под руководством Дюрдена и Николса в соавторстве с исследователями из факультета образования Школы медицины и стоматологии Шулича, Western Engineering и Lawson Health Research Institute.

Плацента, орган, который развивается в матке во время беременности, является основным каналом доставки кислорода и питательных веществ к плоду, а также жизненно важным эндокринным органом во время беременности.

«Все, что необходимо плоду для роста и развития, в основном доставляется через плаценту, поэтому, если с плацентой что-то не так, плод может не получать питательных веществ или уровня насыщения кислородом, необходимого ему для развития», — сказал Николс.

Неправильное питание, курение, употребление кокаина, хроническая гипертония, анемия и диабет могут привести к ограничению роста плода и вызвать проблемы с развитием плаценты. Задержка роста плода относительно распространена и наблюдается примерно в шести процентах всех беременностей и ежегодно затрагивает 30 миллионов беременностей во всем мире.

«Может быть много проблем, связанных со здоровым развитием плаценты», — сказал Дюрден. «Если он не развивается должным образом, мозг плода может не получать достаточного количества кислорода и питательных веществ, что может повлиять на когнитивные способности и поведение в детском возрасте».

Влияние, аффект и изменения

Исследование показало, что здоровая плацента в третьем триместре особенно влияет на кору головного мозга и префронтальную кору — области мозга ребенка, важные для обучения и памяти.

«Нездоровая плацента может подвергнуть детей риску возникновения трудностей в обучении в дальнейшей жизни или даже чего-то более серьезного, например, нарушения развития нервной системы», — сказал Дюрден. «Это исследование может открыть много дверей, поскольку мы все еще не совсем понимаем все, что нужно знать о плаценте. Мы только царапаем поверхность «.

Исследование, финансируемое за счет грантов Brain Canada, Научно-исследовательского института здоровья детей, Канадских институтов медицинских исследований, BrainsCAN и Фонда перинатальных исследований Молли Тоуэлл, также является важным первым шагом в биомаркировании влияния уровня оксигенации в плаценте и рассмотрении изменений, которые могут произойти у будущих матерей при далеко не идеальном состоянии плаценты.

Хотя насыщение плаценты кислородом в третьем триместре беременности предсказывает рост коры головного мозга плода (развитие самого внешнего слоя головного мозга – коры больших полушарий), результаты исследования показывают, что оно может не влиять на созревание подкорки или глубоких структур серого и белого вещества головного мозга.

Подкорковые структуры головного мозга, ответственные за темперамент или двигательные функции детей, такие как миндалина и базальные ганглии, могут быть более уязвимы к факторам, влияющим на плаценту во втором триместре.

«Теперь у нас есть лучшее понимание того, как плацента влияет на кору головного мозга. Благодаря этим базовым знаниям у нас теперь есть представление о том, как эти две вещи связаны, и мы можем определить или оценить здоровые уровни, которые приводят к росту коры головного мозга «, — сказал Николс. «Рост плаценты, по-видимому, не влияет на подкорковые области мозга, по крайней мере, в здоровых образцах, включенных в наше исследование».

Дюрден, Николс и их команда дважды сканировали беременных женщин (в течение третьего триместра беременности) для исследования в Исследовательском центре трансляционной визуализации Western.

«Это один из немногих наборов данных в мире, где есть два скана, полученных внутриутробно в течение третьего триместра. В мире не так много групп, которые проводят МРТ плода, поэтому это сверхбогатый набор данных, который позволяет нам наблюдать за ростом с течением времени «, — сказал Дюрден. «Вестерн, вероятно, одно из немногих мест, где мы можем проводить исследования, потому что у нас есть опыт и оборудование для этого».