У детей в возрасте от четырех до семи лет более высокий индекс массы тела (ИМТ) оказался связан с особенностями строения областей мозга, участвующих в восприятии вкуса и обработке сигналов, связанных с вознаграждением. К такому выводу пришли ученые Международного университета Флориды, изучив результаты МРТ 159 детей. О том, что именно показало исследование и почему по его результатам нельзя установить причину обнаруженной связи, — в материале «Известий».

Работа, опубликованная в журнале Scientific Reports, посвящена вопросу, который прежде изучали преимущественно у детей старшего возраста: насколько рано особенности массы тела начинают соотноситься с развитием мозга. В исследовании участвовали дети от четырех до семи лет. У 81 ребенка был диагностирован синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), у остальных 78 — нет.

Ученые использовали разновидность диффузионной МРТ — Restriction Spectrum Imaging, или RSI. Метод позволяет оценивать движение молекул воды в тканях и по этим данным судить об особенностях их микроструктуры. Затем результаты сканирования сопоставили с ИМТ, окружностью талии, долей жировой ткани и наличием ожирения. При анализе ИМТ исследователи учитывали возраст и пол ребенка: для детей одного абсолютного значения этого показателя недостаточно.

Статистически значимая связь с показателями МРТ обнаружилась для ИМТ с поправкой на возраст и пол. Чем выше был этот показатель, тем заметнее различались сигналы в передней части островковой коры, прилежащем ядре, скорлупе, бледном шаре и гиппокампе. Эти области связаны с восприятием вкуса, мотивацией и обработкой значимых сигналов. В гипоталамусе, который участвует в регуляции голода, ученые также заметили локальное отличие, однако этот результат получен в дополнительном поисковом анализе и требует подтверждения.

Особый интерес у авторов вызвала островковая кора. Она участвует, в частности, в восприятии вкуса и внутренних сигналов организма. В прежних работах с применением RSI, посвященных детям старшего возраста, связь массы тела с микроструктурой этой области не выходила на первый план. Новое исследование показывает, что ее стоит изучать уже в раннем детстве. При этом результаты МРТ описывают особенности ткани и не позволяют определить, как конкретный ребенок реагирует на пищу или что он предпочитает есть.

Окружность талии, процент жира в организме и разделение детей на группы по наличию ожирения не показали такой же статистически значимой связи с исследованными показателями мозга. Однако из этого не следует, что ИМТ во всех случаях точнее других измерений отражает состояние организма ребенка. Авторы допускают, что результат может быть связан с особенностями измерения остальных показателей в этом возрасте. Доказать преимущество ИМТ перед ними эта работа не позволяет.

Руководитель исследования, аспирант Международного университета Флориды Мохаммадреза Баят отметил, что сходные закономерности ранее находили у подростков. По его словам, новые данные показывают: связь между массой тела и особенностями мозга можно обнаружить на несколько лет раньше, чем предполагалось при изучении более старших детей. При этом ученый подчеркнул, что направление этой связи пока неизвестно: особенности мозга могли предшествовать изменению массы тела, возникнуть после него либо оба процесса могли влиять друг на друга.

Исследователи рассматривали и возможную роль СДВГ. Они предполагали, что у детей с таким диагнозом связь ИМТ с показателями мозга может быть сильнее, поскольку СДВГ также изучают в контексте работы систем вознаграждения и контроля поведения. Но в этой выборке выраженность обнаруженной связи существенно не различалась между детьми с СДВГ и без него. Профессор психологии Пауло Грациано признал, что команда ожидала более заметной роли диагноза.

Одна из гипотез авторов касается воспалительных процессов. Особенности сигнала, зарегистрированные с помощью RSI, могут соответствовать изменениям в клеточном составе ткани, в том числе таким, которые сопровождают воспаление. Но МРТ не показала непосредственно ни воспаления, ни увеличения числа определенных клеток. Для проверки этой версии нужны дополнительные данные, включая показатели обмена веществ и воспаления. Возможны и другие объяснения различий, связанных с развитием мозга.

Есть и ограничение по времени наблюдения: исследование сравнивает показатели детей в один момент, поэтому не отвечает на вопрос, что изменилось раньше — масса тела или микроструктура мозга. Оно также не показывает, сохранятся ли обнаруженные особенности с возрастом и смогут ли они предсказать будущий набор веса. Для таких выводов за участниками необходимо наблюдать несколько лет.

Авторы планируют продолжить наблюдение за детьми и дополнить МРТ измерениями, которые помогут разобраться в возможных механизмах связи. Пока результаты дают основание для дальнейших исследований, но не предлагают способ диагностировать риск ожирения по снимку мозга или менять питание и физическую активность ребенка на основании МРТ.