어린 나이에 더위와 추위에 노출되면 뇌의 백질 발달에 영향을 미칠 수 있습니다.

2,000명 이상의 사춘기 이전 아동을 대상으로 한 뇌 스캔 결과, 어린 시절 더위와 추위에 노출되면 뇌 백질 미세 구조에 장기적인 영향을 미칠 수 있으며, 특히 빈곤 지역에 거주하는 아동의 경우 더욱 그렇습니다. Nature Climate Change 저널 에 발표된 이 연구는 태아와 아동이 극한 기온에 취약하다는 점을 강조합니다. 이 연구는 바르셀로나 세계보건연구소(ISGlobal)가 주도했습니다.

현재의 기후 위기 속에서 극심한 기온이 인간 건강에 미치는 영향은 과학계와 사회에 큰 우려를 불러일으키고 있습니다. 특히 어린이는 체온 조절 기전이 미숙하여 기온 변화에 취약합니다.

ISGlobal, Erasmus MC, CIBERESP의 연구원인 모니카 궈센스는 "태아와 아동의 발달 중인 뇌는 환경적 영향에 특히 취약하다는 것은 잘 알려져 있으며, 추위와 더위에 노출되면 아동과 청소년의 정신적 안녕과 인지 능력에 영향을 미칠 수 있다는 예비 증거가 있습니다."라고 말합니다. "그러나 이러한 영향으로 인한 뇌 구조의 잠재적 변화를 평가한 연구는 거의 없습니다."라고 그녀는 덧붙입니다.

이 연구에서 Guxens 연구팀은 사춘기 이전 아동의 뇌 백질 구조를 분석하여 초기 추위와 더위에 취약한 시기를 파악했습니다. 이 분석에는 로테르담의 Generation R 연구에 참여한 2,681명의 아동이 포함되었으며, 이들은 9세에서 12세 사이에 자기공명영상(MRI) 검사를 받았습니다. MRI 프로토콜은 뇌 백질 내 수분 확산의 양과 방향을 측정하여 뇌 활동을 평가했습니다.

나이가 든 뇌에서는 물이 모든 방향보다 한 방향으로 더 많이 흐르기 때문에 평균 확산도라는 지표의 값은 낮아지고, 부분 이방성이라는 지표의 값은 높아집니다. 연구팀은 고급 통계적 접근법을 사용하여 각 참가자의 임신부터 8세까지의 월평균 기온 노출 정도와 9세에서 12세 사이에 측정된 MRI 지표(평균 확산도 및 부분 이방성)에 미치는 영향을 추정했습니다.

임신과 3년 사이의 수용성 기간

연구 결과에 따르면, 임신 중과 생후 1년 동안 추위에 노출되고, 출생 후 3세까지 열에 노출되면 사춘기 이전 평균 확산도가 더 높아지는 것으로 나타났으며, 이는 백질 성숙이 더디게 진행됨을 시사합니다. 본 연구에서 추위와 열은 관심 영역의 온도 분포에서 하한과 상한에 해당하는 온도로 정의됩니다.

"백질 섬유는 뇌의 여러 영역을 연결하여 소통을 가능하게 합니다. 백질이 발달함에 따라 이러한 소통은 더욱 빠르고 효율적으로 이루어집니다. 저희 연구는 특정 시점의 스냅샷과 같습니다. 이 이미지에서 확인할 수 있듯이, 추위와 더위에 더 많이 노출된 참가자들은 백질 성숙도 저하와 관련된 평균 확산도라는 매개변수에서 차이를 보입니다."라고 IDIBELL 및 ISGlobal 연구원이자 본 연구의 제1저자인 로라 그래인즈는 설명합니다.

그녀는 "이전 연구에서는 이 매개변수의 변화가 인지 기능 악화 및 일부 정신 건강 문제와 관련이 있는 것으로 나타났습니다."라고 덧붙였습니다.

IDIBELL, UB, CIBERSAM의 공동 저자인 카를레스 소리아노는 "연결성 매개변수의 가장 큰 변화는 생후 첫 몇 년 동안 관찰됩니다."라고 말합니다. "이번 연구 결과는 뇌가 빠르게 발달하는 이 시기에 추위와 더위에 노출되면 백질 미세 구조에 장기적인 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다."

9~12세의 초기 온도 노출과 분획 이방성 사이에는 연관성이 발견되지 않았습니다. 저자들은 두 변수가 서로 다른 미세구조 변화를 반영하며, 평균 확산도가 분획 이방성보다 백질 성숙을 더 잘 나타내는 지표일 수 있다는 것이 가능한 설명이라고 제안합니다.

가난한 가정의 아이들은 더 큰 위험에 처해 있습니다

사회경제적 조건별로 계층화된 분석 결과, 빈곤 지역에 거주하는 아동이 추위와 더위에 더 취약한 것으로 나타났습니다. 이 아동들은 전체 코호트에서 발견된 것과 유사한 추위와 더위에 취약한 시기를 보였지만, 더 일찍 시작되었습니다. 이러한 차이는 생활 환경 및 에너지 빈곤과 관련이 있을 수 있습니다.

주변 온도가 신경 발달에 미치는 영향을 설명할 수 있는 중요한 기전 중 하나는 수면의 질 저하일 수 있습니다. 그 외 가능한 기전으로는 태반 기능 장애, 코르티솔 생성 증가를 유발하는 호르몬 축의 활성화, 또는 염증 과정 등이 있습니다.

"이번 연구 결과는 태아와 아이들이 기온 변화에 취약하다는 점을 부각하는 데 도움이 됩니다."라고 Guxens는 말합니다. 또한 이 연구 결과는 다가오는 기후 재앙에 직면하여 가장 취약한 지역 사회를 보호하기 위한 공중 보건 전략의 필요성을 강조합니다.