Badania opublikowane w Journal of Neuroscience pokazują, że nawet krótki 30-minutowy okres niedotlenienia wystarcza do trwałego zaburzenia struktury i funkcji regionu mózgu znanego jako hipokamp, który jest niezbędny do uczenia się i zapamiętywania.
„Nasze odkrycia budzą nowe obawy dotyczące podatności mózgu wcześniaków na niedotlenienie. Dotyczą one długoterminowego wpływu niedotlenienia na zdolność wcześniaków do uczenia się w wieku szkolnym i dorosłym”, powiedział główny autor badania, Stephen Back, M.D., Ph.D., Clyde and Elda Munson Professor of Pediatric Research and Pediatrics, OHSU School of Medicine, OHSU Doernbecher Children’s Hospital.
Na oddziale intensywnej terapii noworodków, wcześniaki mogą doświadczać do 600 krótkich, ale znaczących okresów niedotlenienia w każdym tygodniu. W konsekwencji ponad jedna trzecia dzieci, które przeżyły przedwczesny poród, będzie miała mniejsze mózgi, prawdopodobnie z powodu utraty komórek mózgowych, w porównaniu z mózgami noworodków urodzonych w terminie. Może to zwiększyć ryzyko wystąpienia poważnych, trwających całe życie problemów neurorozwojowych, które będą miały wpływ na uczenie się, pamięć, uwagę i zachowanie.
Używając bliźniaczego modelu przedwczesnych owiec płodowych, Back i współpracownicy badali wpływ zarówno samego niedotlenienia, jak i w połączeniu z niedokrwieniem — lub niewystarczającym przepływem krwi — na rozwijający się hipokamp. Wyniki potwierdzają, że podobnie jak u ludzi, którzy przeżyli wcześniaki, wzrost hipokampa jest zaburzony. Jednakże, komórki mózgowe nie umierają, jak wcześniej sądzono. Raczej komórki hipokampa nie dojrzewają w normalny sposób, powodując redukcję długotrwałej potencjalizacji, czyli komórkowej podstawy tego, jak mózg się uczy.
Wyjątkowo, ciężkość niedotlenienia przewidywała stopień, w jakim komórki hipokampa nie dojrzewały w normalny sposób, wyjaśnia Back. Odkrycia te są tym bardziej nieoczekiwane, że nie doceniano faktu, iż hipokamp wcześniaka był już zdolny do tych procesów uczenia się.