الكشف عن علاقة ميكروبيوم الأمعاء بنمو دماغ الأطفال ووظيفته

تشير الأدلة الناشئة إلى تورط ميكروبيوم الأمعاء في النتائج المعرفية واضطرابات النمو العصبي، ولكن لم يتم استكشاف تأثير التمثيل الغذائي الميكروبي في الأمعاء على النمو العصبي النموذجي بالتفصيل.

أثبت باحثون من كلية ويليسلي، بالتعاون مع مؤسسات أخرى، أن الاختلافات في ميكروبيوم الأمعاء ترتبط بالوظيفة الإدراكية الشاملة وبنية الدماغ لدى الأطفال الأصحاء، وفق ما تم نشره في موقع ميديكال إكسبريس.

علاقة ميكروبيوم الأمعاء والإدراك لدى الأطفال

هذه الدراسة، التي نُشرت في مجلة Science Advances، هي جزء من برنامج التأثيرات البيئية على نتائج صحة الطفل (ECHO).

تبحث هذه الدراسة في هذه العلاقة لدى 381 طفلًا يتمتعون بصحة جيدة، وجميعهم جزء من مجموعة RESONANCE في بروفيدنس، رود آيلاند، وتقدم رؤى جديدة حول تنمية الطفولة المبكرة.

يكشف البحث عن وجود علاقة بين ميكروبيوم الأمعاء والوظيفة الإدراكية لدى الأطفال.

ترتبط أنواع معينة من الميكروبات المعوية، مثل Alistipes obesi وBlautia wexlerae، بالوظائف الإدراكية العليا.

على العكس من ذلك، فإن الأنواع مثل Ruminococcus gnavus أكثر انتشارًا لدى الأطفال ذوي الدرجات المعرفية المنخفضة.

وتؤكد الدراسة على دور الجينات الميكروبية، وخصوصا تلك المشاركة في استقلاب المركبات العصبية مثل الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، في التأثير على القدرات المعرفية.

أظهرت نماذج التعلم الآلي المتقدمة قدرة الملامح الميكروبية المعوية على التنبؤ بالتغيرات في بنية الدماغ والأداء المعرفي، مما سلط الضوء على إمكانية الاكتشاف المبكر واستراتيجيات التدخل في النمو العصبي.

تمثل هذه الدراسة خطوة أولى مهمة في فهم العلاقة بين منطقة الأمعاء الحيوية والوظيفة المعرفية لدى الأطفال.

تشير المؤلفة المناظرة فانجا كليباك سيراج إلى أن «هذا البحث الذي أجري على مجموعة واحدة يقدم فرضيات مثيرة نريد الآن اختبارها في إعدادات إضافية».

هذا البحث هو الأول من نوعه الذي يدرس محور الأمعاء والدماغ والميكروبيوم في التطور المعرفي العصبي الطبيعي بين الأطفال الأصحاء.

يعد دمج نماذج التعلم الخطي والآلي متعددة المتغيرات لتحليل العلاقة المعقدة بين ملفات تعريف ميكروبيوم الأمعاء والنمو العصبي أمرًا مبتكرًا.

لم تثبت هذه النماذج ارتباط الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء بالوظيفة الإدراكية فحسب، بل تنبأت أيضًا بالأداء المعرفي المستقبلي استنادًا إلى الملامح الميكروبية في الحياة المبكرة.

تمهد النتائج الطريق لتطوير المؤشرات الحيوية للإدراك العصبي وتطور الدماغ.

يمكن أن يؤدي هذا البحث إلى الكشف المبكر عن المشكلات والتدخلات التنموية، مما يحتمل أن يخفف من التحديات المعرفية طويلة المدى، وهو يسلط الضوء على أهمية صحة الأمعاء في مرحلة الطفولة المبكرة، ويقترح الاعتبارات الغذائية ونمط الحياة للآباء ومقدمي الرعاية الصحية.

علاوة على ذلك، تمثل هذه الدراسة الخطوة الأولى في صياغة الفرضيات التي يمكن اختبارها تجريبيا وفي النماذج الحيوانية.