Die ontwikkelende brein is nie net 'n afgemaakte weergawe van die van 'n volwassene nie, maar is uniek ontwerp om hom voor te berei vir die eksterne wêreld. Dit het strukture en funksies waarvan die enigste rol is om die basiese stroombane wat nodig is vir die lewe na geboorte op te stel, wat dan verdwyn sodra hulle hul plig aangewend het. Ons weet van die bestudering van babas wat vroegtydig gebore is, dat selfs in hierdie baie vroeë stadium die brein uiters aktief is, maar op 'n manier wat baie spesifiek vir hierdie tyd van die lewe is.
Dierstudies het getoon dat onvolwasse breinselle almal van hulself wegvuur, 'n bietjie soos pacemaker-selle in die hart. Die skiet van hierdie selle is uiters gekoördineer sodat dit die aanvanklike instruksies vir die bedrading en instandhouding van die brein se neuronale stroombane kan verskaf. Dit is fundamentele aanvanklike stappe, wat as onderbreek of versteur word, kan die hele proses waardeur die brein verval, verander. Gegewe hulle belangrikheid, wou ons hierdie stappe in voorbarige pasgeborenes bestudeer.
Bursts of activity
Aangesien die neurone in die brein met elektriese seine met mekaar kommunikeer, kan ons hierdie aktiwiteit as "breinwolke" meet met behulp van EEG-sensors wat op die kop geplaas word. Sommige van ons by University College London het hierdie metode suksesvol in die laaste 20-jare gebruik om na te kyk aktiwiteit tydens aanvalle en om te studeer hoe 'n baba se brein kan verwerk aanraking en pyn selfs voor die tyd van normale geboorte.
EEG kan ook gebruik word om die aktiwiteit op te teken in 'n vroeggebore baba se brein wanneer dit rus, en het getoon Dit bestaan uit enorme bars wat normaalweg nooit gesien word nie. Maar alhoewel ons lank reeds geweet het hoe die aktiwiteit met EEG lyk en wanneer dit gebeur, het ons nog nooit geweet waar die aktiwiteit eintlik in die brein voorkom nie.
Die sleutel tot die oplossing van hierdie vraag was om EEG opnames te kombineer met funksionele Magnetiese Resonansie Imaging (fMRI). Wanneer neurone in die brein brand, benodig hulle brandstof (suurstof en glukose) wat deur die bloedstroom na 'n "aktiewe" area gebring word.
Met behulp van fMRI, is dit moontlik om die veranderinge in suurstof en bloedvloeistadings regdeur die brein akkuraat te meet, met 'n presisie van 'n paar millimeter. Maar dit is slegs op 'n tydskaal wat die MRI-skandeerder en relatief trae bloedvloeiveranderinge toelaat. Daarom is die kombinasie van EEG (wat die vinnige elektriese aktiwiteit kan meet, maar sukkel om dit op te spoor) en fMRI (wat die gekoppelde stadige bloedvloeirespons meet maar dit presies kan vind) was ideaal om te ontdek waar die uitbarstings van aktiwiteit van binne af kom. voortydige baba se brein.
'Eiland'-ontdekking
Hierdie soort eksperiment was nog nooit voorheen gedoen nie en ons het geweet dit sal uiters uitdagend wees. Ons het dus saamgewerk met 'n span by King's College London wat uitgebreide ervaring en kennis van fMRI-metodes gehad het. Ons het die breinaktiwiteit van tien voortydige babas aangeteken terwyl hulle gelyktydig met die twee tegnieke geslaap het.
En die eerste data in ons studie, gepubliseer in eLife, het voorgestel waar die voortydige breingolwe gegenereer word.
Elke baba het gereelde aktiwiteitsuitbarstings in hul EEG gehad en met fMRI kon ons sien dat die meeste van hulle kom uit 'n piramide-vormige breinstreek wat weggestap is, genaamd die insula. Dit is 'n eiland van korteks ("insula" is Latyn vir eiland), wat by volwassenes baie uiteenlopende rolle dek, aangesien dit basiese fisiese inligting saam met emosionele, kognitiewe en motiverende seine saamstel.
Ons het in ons studie getoon dat hierdie spesifieke breinstreek - tot watter mate aandag nou tot nou toe betaal is - ook 'n belangrike rol speel in die opwekking van die kritiese aktiwiteit wat die ontwikkelende brein vorm. Inderdaad groei dit vinniger as ander breinstreke en vorm verbindings met die res van die brein oor die laaste trimester van swangerskap in die baarmoeder. Hoe premature 'n baba is en ontspanningsdwelmgebruik in swangerskap het 'n nadelige effek op hierdie brein streek.
Die tempo van voortydige geboortes styg in baie Europese lande en veral in die Verenigde Koninkryk, waar die aantal babas wat gebore is tydens die 22-25-weke swangerskap en in die afgelope jare opgeneem is in intensiewe sorg. het toegeneem met 44%.
Hierdie babas is meer geneig om te oorleef danksy moderne vordering in hospitaalversorging, maar hulle word blootgestel aan 'n groter risiko van neuro-ontwikkelingsprobleme. Dit kan wees omdat hulle te vroeg gebore is en hul brein net nie reg is nie, aangesien dit steeds deur die ontwikkelingsstappe gaan wat in die beskermde omgewing van die baarmoeder moes gebeur. Gevolglik is die preterm brein meer vatbaar vir beserings wat tot gestremdhede kan lei.
Dit is dus van fundamentele belang om te verstaan hoe die ontwikkelende brein werk om die sorg van hierdie kwesbare bevolking in te lig. En ons resultate kan nuwe en opwindende geleenthede bied om te monitor hoe die brein en sy aktiwiteit in premature babas ontwikkel en 'n nuwe begrip van hoe vroeg besering uiteindelik tot gestremdhede lei.
Oor die skrywers
Lorenzo Fabrizi, MNR-navorsingsgenoot, UCL en Tomoki Arichi, kliniese senior dosent in die sentrum vir die ontwikkelende brein, King's College London
Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
at InnerSelf Market en Amazon
