Klimawandel
Hitze & Kälte verändern Gehirne von Babys und Kindern
Laut einer aktuellen Studie weisen Kinder und Föten, die extremen Temperaturen ausgesetzt sind, Veränderungen in der weißen Hirnsubstanz auf.
Angesichts der aktuellen Klimakrise sind die Auswirkungen extremer Temperaturen auf die menschliche Gesundheit ein großes Problem für Wissenschaft und Gesellschaft. Kinder reagieren besonders empfindlich auf Temperaturschwankungen, da ihre Wärmeregulierungsmechanismen noch nicht ausgereift sind. Tatsächlich haben extreme Temperaturen – heiß wie kalt – Einfluss auf die Gehirne von Kindern und Föten. Laut einer aktuellen Studie weisen sie Veränderungen in der weißen Substanz ihres Gehirns auf, die verschiedene Teile des Gehirns miteinander verbindet und die Kommunikation erleichtert.
Die weiße Hirnsubstanz ist vor allem für die Signalweiterleitung in Zentralnervensystem und peripheres Nervensystem verantwortlich. Ihren Namen hat sie daher, weil die weiße Substanz größtenteils aus Axonen (Nervenzellfortsätze) besteht, über die Nervenimpulse weitergeleitet werden. Diese Fortsätze sind in einen fetthaltigen, weißlich erscheinenden Mantel gehüllt, die Myelinscheide.
Das Studienteam untersuchte die monatlichen Temperaturen, denen über 2.700 Kinder von der Geburt bis zum Alter von acht Jahren ausgesetzt waren. Sie führten Gehirnscans mittels Magnetresonanztomographie (MRT) durch.
Im Alter von neun bis zwölf Jahren wurden die Auswirkungen der Exposition untersucht. Die Forscher verwendeten eine Technik, die als "mittlere Diffusivität" bekannt ist, um den Wasserfluss und die Wasserverteilung in den Gehirnen der Kinder zu messen, um die Verbindungen der weißen Substanz zu bewerten. Laut der Studie fließt das Wasser in den Gehirnen der Erwachsenen mehr in eine Richtung als in alle Richtungen, was auf eine geringere mittlere Diffusivität hinweist.
Langsamere Reifung der weißen Substanz
Die Forscher entdeckten, dass die Exposition gegenüber überdurchschnittlich warmen Umgebungen von der Geburt bis zu drei Jahren sowie die Exposition gegenüber überdurchschnittlich kalten Temperaturen während der Schwangerschaft und im ersten Lebensjahr mit einer höheren mittleren Diffusivität im Vorpubertätsalter verbunden war, was auf eine langsamere Reifung der weißen Substanz schließen lässt.
"Unsere Studie ist wie ein Foto zu einem bestimmten Zeitpunkt, und was wir in diesem Bild sehen, ist, dass Teilnehmer, die mehr Kälte und Hitze ausgesetzt sind, Unterschiede in einem Parameter aufweisen - der mittleren Diffusivität -, der mit einem geringeren Reifegrad der weißen Substanz zusammenhängt", sagte Granes. Frühere Forschungen haben einen Zusammenhang zwischen Veränderungen der mittleren Diffusivität und psychischen Problemen sowie einer geringeren kognitiven Funktion gezeigt.
Kinder aus ärmeren Milieus anfällig
Eine nach sozioökonomischen Bedingungen geschichtete Analyse zeigte, dass Kinder, die in ärmeren Vierteln leben, anfälliger für Kälte und Hitze sind. Bei diesen Kindern waren die Zeitfenster der Anfälligkeit für Kälte und Hitze ähnlich denen der Gesamtkohorte, begannen aber früher. Diese Unterschiede könnten mit den Wohnbedingungen und der Energiearmut zusammenhängen.
Ein wichtiger Mechanismus, der die Auswirkungen der Umgebungstemperatur auf die neurologische Entwicklung erklären könnte, könnte mit einer schlechteren Schlafqualität zusammenhängen. Andere mögliche Mechanismen sind Störungen der Plazentafunktionen, eine Aktivierung der Hormonachse, die zu einer erhöhten Cortisolproduktion führt, oder entzündliche Prozesse.