Молоко, которое строит мозг: ученые нашли связь между составом грудного молока и развитием интеллекта
Исследование показало, что человеческое молоко особенно точно «настроено» на питание префронтальной коры — области мозга, отвечающей за мышление, планирование и социальное поведение.
Ученые из Сколтеха и международных научных центров сравнили жирные кислоты в молоке разных млекопитающих и в развивающемся мозге их детенышей. Они обнаружили удивительную закономременность: состав грудного молока тесно связан с составом жиров в мозге, причем наиболее сильная связь выявлена у человека. Это исследование помогает лучше понять, почему первые недели жизни настолько важны для развития мозга и почему грудное молоко остается эталоном питания младенцев.
С первых дней жизни мозг ребенка переживает один из самых стремительных периодов роста во всей человеческой жизни.
К концу первого года он достигает примерно 70% размера взрослого мозга. Для такого роста требуется огромное количество строительного материала. И главным источником этого материала становится питание.
Именно поэтому ученые давно подозревали, что грудное молоко может быть гораздо более сложной биологической системой, чем просто набор питательных веществ.
Мозг в основном состоит из жиров
Многие представляют мозг как сеть нейронов и электрических импульсов.
Но есть важный факт, который редко обсуждается вне научной среды.
Большая часть сухой массы мозга состоит из липидов — различных жировых молекул.
Они формируют клеточные мембраны, обеспечивают передачу сигналов между клетками и участвуют в создании новых нейронных связей.
Особенно важны длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты — прежде всего докозагексаеновая кислота (DHA) и арахидоновая кислота (ARA).
Проблема в том, что мозг практически не способен производить многие из этих соединений самостоятельно в достаточном количестве.
Их необходимо получать извне.
У младенца главным источником становится материнское молоко.
Что именно изучали ученые
Исследователи провели одно из самых масштабных сравнительных исследований такого рода.
Они проанализировали 837 образцов молока семи видов млекопитающих и 194 образца тканей мозга пяти видов. В работу вошли люди, шимпанзе, макаки, козы, коровы, яки и свиньи. Дополнительно была исследована и детская молочная смесь.
С помощью масс-спектрометрии ученые идентифицировали:
- 81 жирную кислоту в молоке
- 33 жирные кислоты в мозге
- 31 соединение присутствовало одновременно и в молоке, и в тканях мозга
После этого исследователи сравнили, насколько состав молока соответствует составу мозга у разных видов.
Самый сильный сигнал обнаружился в префронтальной коре
Здесь начинается самое интересное.
Наиболее выраженная связь между молоком и мозгом была обнаружена не в мозге в целом, а именно в префронтальной коре.
Это область, которая отвечает за:
- принятие решений
- планирование
- самоконтроль
- социальное взаимодействие
- сложное мышление
- обучение
У человека коэффициент корреляции между составом жирных кислот молока и префронтальной коры достигал 0,75, а у макак — 0,81, что является очень высоким показателем для биологических систем.
Проще говоря, чем больше ученые изучали жирные кислоты в человеческом молоке, тем лучше они могли предсказать состав жиров в развивающемся мозге младенца.
Авторы предполагают, что в ходе эволюции состав человеческого молока мог формироваться таким образом, чтобы поддерживать развитие именно тех структур мозга, которые обеспечивают сложное социальное поведение и интеллект.
Момент осознания: человеческое молоко может быть настроено именно на развитие «социального мозга»
Наиболее неожиданный вывод исследования связан не с количеством жиров.
А с их типом.
Ученые обнаружили, что человеческое молоко содержит повышенные количества очень длинноцепочечных и сверхдлинноцепочечных ненасыщенных жирных кислот, которых значительно меньше у многих других видов млекопитающих.
Эти же молекулы оказались обогащены и в человеческом мозге.
Причем особенно в тех областях, которые считаются наиболее важными для высших когнитивных функций.
Это не означает, что молоко «делает человека умным».
Но результаты показывают, что между эволюцией мозга и эволюцией грудного вскармливания может существовать гораздо более тесная связь, чем считалось ранее.
Почему особенно важны первые недели после рождения
Еще один интересный результат касается времени.
Самые сильные связи между составом молока и мозга наблюдались в первые четыре недели после рождения.
После этого корреляция постепенно ослабевала.
Это хорошо согласуется с тем, что именно в раннем неонатальном периоде происходят наиболее интенсивные процессы формирования нейронных сетей.
Если упростить, то первые недели жизни выглядят как период максимального спроса мозга на специфические жирные кислоты.
Именно тогда молоко содержит наибольшее количество некоторых уникальных соединений, обнаруженных исследователями.
А что с детскими смесями
Исследование не ставило задачу оценить эффективность конкретных смесей.
Тем не менее ученые включили их в анализ.
Оказалось, что по составу жирных кислот современные смеси располагаются между человеческим и коровьим молоком, но заметно ближе к коровьему происхождению.
Это ожидаемо, поскольку большинство смесей производится на основе коровьего молока.
Авторы подчеркивают, что смеси остаются важнейшим вариантом питания, когда грудное вскармливание невозможно.
Однако результаты показывают, что некоторые длинноцепочечные жирные кислоты, характерные для человека, могут быть представлены в них иначе или в меньшем количестве. Именно поэтому исследования состава смесей продолжаются во всем мире.
Почему исследование не доказывает причинно-следственную связь
Важно понимать ограничения работы.
Исследование показало сильную связь между составом молока и составом мозга.
Но оно не доказывает напрямую, что конкретные жирные кислоты автоматически вызывают определенные изменения интеллекта или поведения.
Кроме того, ученые изучали преимущественно жирные кислоты, а не весь спектр липидов мозга.
Авторы сами подчеркивают необходимость дальнейших исследований для подтверждения функциональной роли обнаруженных молекул.
Тем не менее масштаб работы и согласованность результатов между видами делают выводы весьма убедительными.
- Смесь в первые дни жизни и риск аллергии: что на самом деле показало новое исследование
- Кишечные бактерии могут влиять на риск аутизма и СДВГ уже в первые месяцы жизни
Контекст рынка и отрасли:
Что это меняет в понимании грудного вскармливания
На протяжении многих лет грудное молоко рассматривалось прежде всего как источник энергии и питательных веществ.
Новое исследование предлагает более глубокий взгляд.
Возможно, грудное молоко — это результат миллионов лет эволюционной настройки, в ходе которой его химический состав постепенно адаптировался под потребности развивающегося мозга конкретного вида.
Для человека эта настройка оказалась особенно заметной.
И именно это может объяснять, почему природа вкладывает столь сложный набор биологически активных компонентов в первые месяца жизни ребенка.
Для профессионального сообщества:
Данная публикация предназначена для специалистов здравоохранения и участников фармрынка. Аналитические выводы редакции носят информационный характер и не являются призывом к самолечению или заменой очной консультации врача. При работе с лекарственными препаратами необходимо руководствоваться официальной инструкцией и мнением профильного специалиста. Полный текст дисклеймера.
