Otak Boleh Berfungsi Dengan Lebih Berkurang pada Kanak-kanak dengan Diabetes Jenis 1

Kanak-kanak dengan diabetes Jenis 1 menunjukkan perbezaan fungsi otak yang halus tetapi penting berbanding dengan kanak-kanak bukan diabetes, menurut satu kajian baru yang diketuai oleh penyelidik di Stanford University School of Medicine.

Diabetes jenis 1 berlaku apabila pankreas gagal membuat insulin, hormon yang membantu mengatur gula darah. Pesakit diberi insulin melalui suntikan atau pam insulin. Tetapi walaupun dengan rawatan, tahap glukosa darah mereka, gula utama dalam darah, turun naik lebih banyak daripada pada individu yang sihat.

"Penemuan kami menunjukkan bahawa, pada kanak-kanak dengan diabetes Tipe 1, otak tidak seefisien yang mungkin," kata Lara Foland-Ross, Ph.D., rakan penyelidikan kanan di Pusat Penyelidikan Sains Otak Interdisipliner di Stanford . Foland-Ross berkongsi kepengarangan utama makalah itu dengan Bruce Buckingham, M.D., profesor emeritus pediatrik di Stanford.

"Anak-anak dengan diabetes mengalami perubahan kronik dalam kadar glukosa darah, dan glukosa penting untuk perkembangan otak."

Sel otak memerlukan bekalan glukosa yang stabil untuk bahan bakar. Penyelidikan sebelumnya telah menunjukkan perubahan struktur otak dan penurunan prestasi ringan pada tugas kognitif pada anak-anak dengan diabetes Tipe 1, tetapi mekanisme itu tidak pernah dipelajari.

"Penting untuk menangkap apa yang sedang terjadi di otak anak-anak ini secara fungsional," katanya.

Dengan menggunakan pengimejan resonans magnetik fungsional (MRI), para penyelidik mendapati bahawa otak kanak-kanak diabetes menunjukkan sekumpulan corak aktiviti otak yang tidak normal yang telah dilihat dalam banyak gangguan lain, termasuk penurunan kognitif pada penuaan, gegar otak, gangguan hiperaktif kekurangan perhatian dan sklerosis berbilang.

"Hasil kajian kami adalah bahawa, walaupun banyak perhatian dari ahli endokrinologi kepada kumpulan pesakit ini, dan peningkatan nyata dalam panduan klinikal, kanak-kanak dengan diabetes masih berisiko mengalami masalah pembelajaran dan tingkah laku yang mungkin berkaitan dengan penyakit mereka, "Kata pengarang kanan kajian itu, Allan Reiss, MD, profesor psikiatri dan sains tingkah laku di Stanford.

Para penyelidik juga mendapati bahawa corak aktiviti otak yang tidak normal lebih ketara pada kanak-kanak yang mempunyai diabetes lebih lama.

Pasukan penyelidik melakukan imbasan otak fMRI pada 93 kanak-kanak dengan diabetes Jenis 1 yang direkrut di lima laman web: Sistem Kesihatan Kanak-kanak Nemours di Jacksonville, Florida; Stanford; Universiti Washington di St Louis; Universiti Iowa; dan Yale.

Sebanyak 57 kanak-kanak tambahan yang tidak mempunyai keadaan terdiri daripada kumpulan kawalan. Semua peserta berumur 7-14 tahun. Ujian tingkah laku dan kognitif standard diberikan kepada semua kanak-kanak sebelum imbasan otak.

Dalam pengimbas fMRI, anak-anak melakukan tugas kognitif yang disebut "go / no-go": Huruf-huruf abjad yang berbeda ditunjukkan dalam urutan rawak, dan para peserta diminta untuk menekan tombol untuk menjawab setiap huruf kecuali "X." Tugas tersebut sering digunakan dalam kajian imbasan otak untuk menilai apa yang berlaku di otak semasa peserta bertumpu.

Hasilnya menunjukkan bahawa, walaupun anak-anak yang menderita diabetes melakukan tugas seakurat yang dilakukan dalam kelompok kontrol, otak mereka berperilaku berbeda. Pada kanak-kanak dengan diabetes, rangkaian mod lalai, yang merupakan sistem "siaga" otak, tidak dimatikan semasa menjalankan tugas.

Untuk mengimbangi pengaktifan yang tidak normal dari rangkaian mode lalai, rangkaian kawalan eksekutif otak, yang bertanggung jawab atas aspek pengaturan diri dan konsentrasi, bekerja lebih keras daripada biasa pada anak-anak dengan diabetes.

Keabnormalan ini lebih ketara pada anak-anak yang telah didiagnosis menghidap diabetes pada usia yang lebih muda, menunjukkan bahawa masalah itu mungkin bertambah buruk seiring dengan berjalannya waktu.

"Semakin lama pendedahan anda terhadap perubahan dinamis dalam kadar glukosa darah, semakin besar perubahan fungsi otak sehubungan dengan jaringan mode default," kata Foland-Ross. Kajian pada orang dewasa dengan diabetes menunjukkan bahawa pada peringkat akhir penyakit ini, otak akhirnya kehilangan kemampuannya untuk mengimbangi masalah ini, tambahnya.

Penemuan ini diterbitkan dalam talian dalam jurnal Perubatan PLOS.

Sumber: Perubatan Stanford