产前接触农药与青少年大脑活动的变化有关

在美国，有机磷是最常用的农药类别之一，尽管越来越多的证据表明，产前接触这些化学物质与儿童认知和行为问题较差有关。

加州大学伯克利分校的研究人员领导的一项新研究是首批使用先进技术的研究之一大脑成像来揭示子宫内暴露于这些化学物质的变化大脑的活动．

这项研究发表在本周的杂志上美国国家科学院院刊，采用功能性近红外成像(fNIRS)进行监测血液流动在加州萨利纳斯山谷出生和长大的95名青少年的大脑中发现了这种基因，在那里农业农药喷洒很常见。

与同龄人相比，青少年估计有更高水平的产前接触研究发现，在执行需要执行控制的任务时，摄入有机磷酸盐会改变大脑活动。

加州大学伯克利分校流行病学副教授、该研究的主要作者莎伦·萨吉夫说:“这些结果令人信服，因为它们支持了我们在神经心理学测试中看到的结果，即有机磷酸盐会影响大脑。”

这些青少年是萨利纳斯母亲和儿童健康评估中心(CHAMACOS)的一部分，这是一项纵向研究，研究农药和其他环境毒素对儿童发展的影响。这项研究由加州大学伯克利分校的研究人员在20多年前发起。CHAMACOS之前的工作已经将产前有机磷暴露与儿童注意力问题和低智商联系起来。

在目前的研究中，研究人员使用fNIRS来测量大脑活动而15到17岁的青少年从事各种需要执行功能、注意力、社会认知和语言理解的任务。

fNIRS技术使用红外光来监测大脑外部区域或皮层的血液流动。它提供了类似于功能性磁共振成像(fMRI)，但只需要一小部分红外线而不是巨大的MRI管，使其成为更实惠和便携的研究选择。

研究人员还使用了加州农药使用报告项目的数据，该项目记录了农业生产的时间和地点农药进行喷洒，以估计他们在怀孕期间使用有机磷的居住距离。

他们发现，在进行认知灵活性和视觉工作记忆测试时，产前接触有机磷较多的青少年额叶皮层的血流量较少，而在语言工作记忆测试中，他们的顶叶和颞叶的血流量较多。

加州大学伯克利分校研究生院教授、该研究的高级作者布伦达·埃斯肯纳齐说:“通过fNIRS和其他神经成像，我们可以更直接地看到有机磷暴露对大脑的潜在影响，它可能比认知测试对神经缺陷更敏感。”

人们对接触农药和大脑之间的关系知之甚少，所以原因也不清楚有机磷酸酯暴露在这种环境下，在某些任务中大脑活动较低，而在其他任务中大脑活动较高。

然而，这篇论文的合著者、斯坦福大学霍华德·c·罗宾斯精神病学和行为科学教授、放射学教授艾伦·l·赖斯(Allan L. Reiss)说，在其他影响大脑的疾病中也观察到了类似的模式，包括1型糖尿病、帕金森症和阿尔茨海默症。

“大脑有一种非凡的能力，可以利用补偿机制来抵消长期的侮辱，”Reiss说。“较高的激活可能代表了额外神经资源的招募和利用，以解决与长期侮辱相关的功能低下问题，而较低的激活可能与持续暴露或疾病耗尽大脑的代偿反应能力后，最终无法招募这些资源有关。”

未来，该团队计划在CHAMACOS研究的500多名其他参与者身上重复大脑成像实验，以测试这些关联是否成立。