Ludzki mózg rośnie najszybciej po narodzinach, a w ciągu pierwszych trzech miesięcy życia dziecka osiąga ponad połowę swoich ostatecznych rozmiarów. Ocena rozmiarów, asymetrii i tempa wzrostu różnych regionów mózgu może być kluczowa w wykrywaniu najwcześniejszych objawów chorób neurorozwojowych, jak np. autyzm czy okołoporodowe uszkodzenie mózgu, oraz w jak najszybszym wdrażaniu dostępnych metod ich leczenia.
Od ponad 200 lat lekarze sprawdzają rozwój mózgu dokonując regularnych pomiarów obwodu głowy dziecka przy pomocy taśmy mierniczej. Jakiekolwiek odchylenia od prawidłowego wzorca wzrostu są następnie monitorowane, gdyż mogą wskazywać na problemy rozwojowe. Jednak z powodu różnic w kształcie czaszki ten typ pomiarów nie zawsze jest dokładny, ponadto nie pozwala stwierdzić, czy poszczególne struktury w mózgu rozwijają się prawidłowo.
Naukowcy amerykańscy z University of California w San Diego oraz University of Hawaii po raz pierwszy zastosowali rezonans magnetyczny (MRI) do pomiarów rozwijającego się mózgu 87 noworodków - od momentu ich urodzenia do ok. trzeciego miesiąca życia. Skany wykonano w 211 punktach czasowych. Badaniem objęto dzieci bez problemów neurologicznych i dużych problemów ze zdrowiem, zarówno urodzone o czasie, jak i wcześniaki.
Okazało się, że objętość mózgu dziecka po narodzinach stanowiła ok. jednej trzeciej objętości mózgu zdrowej dorosłej osoby w starszym wieku, natomiast po upływie 90 dni - ponad połowę objętości mózgu starszego dorosłego.
Mózg rósł najszybciej tuż po przyjściu dzieci na świat – jego objętość powiększała się wówczas średnio w tempie 1 proc. dziennie. Pod koniec trzymiesięcznego okresu tempo to malało do 0,4 proc. na dzień.
Ponadto badacze zaobserwowali, że mózgi noworodków męskich rosły szybciej niż mózgi dziewczynek. Najszybciej rozwijały się struktury mózgu odpowiedzialne za sprawność ruchową – jak móżdżek. W ciągu 90 dni jego objętość wzrosła ponad dwukrotnie. Natomiast hipokamp, który kontroluje procesy pamięciowe, rósł w wolniejszym tempie – w ciągu trzech miesięcy powiększył się tylko o 47 proc. Zdaniem naukowców może to odzwierciedlać fakt, że na najwcześniejszym etapie życia zdolności ruchowe są dla dziecka znacznie ważniejsze niż rozwój zdolności pamięciowych.
Potwierdzono też, że mózg wcześniaków po przyjściu na świat jest mniejszy niż dzieci urodzonych o czasie. "Na przykład dziecko urodzone tydzień przed czasem miało mózg o 5 proc. mniejszy, niż spodziewalibyśmy się po dziecku urodzonym w normalnym terminie" – powiedział główny autor pracy dr Dominic Holland. Co więcej, mimo że mózgi wcześniaków rosły ogólnie szybciej, to po upływie 90 dni były wciąż mniejsze o 2 proc.
Zdaniem Hollanda sugeruje to, że jeśli nie ma faktycznej potrzeby, nie powinno się stymulować wcześniejszego porodu, gdyż może to mieć negatywny wpływ na rozwój układu nerwowego dziecka.
Naukowcy zaobserwowali ponadto, że wiele asymetrii występuje w mózgu wcześnie po przyjściu dziecka na świat. Na przykład prawy hipokamp jest większy niż lewy, choć w przeszłości uważano, że te różnice ustalają się we wczesnym okresie nastoletnim. Jak przypominają badacze, asymetria mózgu ma związek m.in. z naszymi preferencjami do używania prawej lub lewej ręki oraz ze zdolnościami językowymi.
Jak ocenia Holland, zastosowanie MRI do śledzenia rozwoju mózgu i różnych jego struktur może pomóc wcześniej wykrywać symptomy rozmaitych zaburzeń neurorozwojowych. Lepsze zrozumienie, w jakim czasie i w jaki sposób powstają te zaburzenia po przyjściu dziecka na świat, może z kolei przyczynić się do opracowania nowych metod ich leczenia.
„Wczesna interwencja w okresie dużej plastyczności mózgu może łagodzić objawy choroby w późniejszym wieku” – podkreśla badacz. Ponadto możliwość monitorowania zmian zachodzących w poszczególnych strukturach mózgu ułatwi ocenę odpowiedzi na te nowe terapie - dodaje. Według niego MRI dostarcza dobrej jakości obrazy różnych tkanek i w przeciwieństwie do tomografii komputerowej nie naraża pacjentów na promieniowanie jonizujące.
Komentując pracę amerykanów dr Martin Ward Platt, konsultant ds. pediatrii w brytyjskim Royal Victoria Infirmary w Newcastle powiedział BBC, że po raz pierwszy badaczom udało się opublikować dokładne dane dotyczące wzrostu mózgu dziecka. Dotychczas ich źródłem były badania pośmiertne lub mniej wiarygodne metody pomiarowe.
„Takie badanie powinno nam dostarczyć bardzo użytecznych informacji, gdyż jest to niezwykle ważny okres w rozwoju dziecka" – podkreślił.
Naukowcy uważają, że w przyszłości powinno się przeprowadzić badania, które wykażą, czy picie alkoholu lub stosowanie narkotyków w okresie ciąży wpływa na rozmiary różnych struktur mózgu noworodka i ich dalszy rozwój.
