En utilisant les données IRM de la plus grande étude à long terme sur le développement du cerveau et la santé de l’enfant aux États-Unis, les chercheurs ont découvert qu’un poids et un indice de masse corporelle (IMC) plus élevés pendant la préadolescence sont associés à une mauvaise santé cérébrale. Les résultats sont présentés aujourd’hui lors de la réunion annuelle de la Radiological Society of North America (RSNA).
Nous savons qu’être obèse à l’âge adulte est associé à une mauvaise santé cérébrale. Cependant, les études précédentes sur les enfants se sont souvent concentrées sur de petites populations d’étude spécifiques ou sur des aspects uniques de la santé du cerveau. »
Simone Kaltenhauser, chercheuse, chargée de recherche post-universitaire en radiologie et imagerie biomédicale à la Yale School of Medicine de New Haven, Connecticut
L’obésité infantile est une préoccupation croissante aux États-Unis Selon les Centers for Disease Control and Prevention, environ un enfant américain sur cinq est obèse.
L’étude de Kaltenhauser a utilisé les données d’imagerie de l’étude Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) qui comprenait 11 878 enfants âgés de 9 à 10 ans de 21 centres à travers le pays pour représenter la diversité sociodémographique aux États-Unis.
« Cet ensemble de données est unique en ce qu’il se rapproche étroitement de la population américaine », a déclaré Kaltenhauser.
Après avoir exclu les enfants souffrant de troubles de l’alimentation, de maladies neurodéveloppementales et psychiatriques et de lésions cérébrales traumatiques, le groupe d’étude comprenait 5 169 enfants (51,9 % de femmes). Selon les scores z de l’IMC des enfants ; mesures du poids relatif ajustées en fonction de l’âge, du sexe et de la taille de l’enfant ; les taux de surpoids et d’obésité au sein du groupe d’étude étaient de 21 % et 17,6 %, respectivement.
Pour obtenir une vue complète de la santé cérébrale au sein du groupe d’étude, l’équipe a évalué les informations de l’IRM structurelle et de l’IRM fonctionnelle à l’état de repos (IRMf), qui permet aux chercheurs de mesurer l’activité cérébrale en détectant les changements dans le flux sanguin. Avec l’IRMf à l’état de repos, la connectivité entre les régions neuronales – appelées réseaux à l’état de repos – peut être observée lorsque le cerveau est au repos. Les chercheurs ont également évalué les données de l’imagerie du tenseur de diffusion ; une technique qui aide à évaluer la matière blanche ; et l’imagerie du spectre de restriction, une technique d’IRM de diffusion avancée.
Après avoir corrigé l’âge, le sexe, l’origine ethnique, la latéralité et le statut socio-économique, l’équipe de recherche a utilisé des modèles linéaires pour déterminer les associations entre le poids et les scores z de l’IMC et les paramètres d’imagerie.
Les chercheurs ont observé des changements structurels du cerveau chez les enfants ayant un poids et des scores z d’IMC plus élevés, y compris une altération significative de l’intégrité de la substance blanche. Les zones de dégradation comprenaient la substance blanche du corps calleux, le principal connecteur entre les deux hémisphères du cerveau, et les voies à l’intérieur des hémisphères qui relient les lobes du cerveau.
« Il est frappant que ces changements aient été visibles dès le début de l’enfance », a déclaré Kaltenhauser.
Les chercheurs ont également observé un amincissement de la couche la plus externe du cerveau, ou du cortex, qui a été associé à une fonction exécutive altérée.
« Nous nous attendions à une diminution de l’épaisseur corticale chez les enfants de poids élevé et d’IMC z-score, comme cela avait été constaté précédemment dans des sous-échantillons plus petits de l’étude ABCD », a déclaré Kaltenhauser. « Cependant, nous avons été surpris par l’ampleur de l’altération de la substance blanche. »
Les images IRMf à l’état de repos ont révélé qu’une augmentation du poids et des scores z de l’IMC étaient associés à une diminution de la connectivité dans les réseaux fonctionnels du cerveau qui impliquent le contrôle cognitif, la motivation et la prise de décision basée sur les récompenses.
« L’augmentation de l’IMC et du poids n’est pas seulement associée à des conséquences sur la santé physique, mais également à la santé du cerveau », a déclaré Kaltenhauser. « Notre étude a montré que des scores z de poids et d’IMC plus élevés chez les enfants de 9 et 10 ans étaient associés à des changements dans les macrostructures, les microstructures et la connectivité fonctionnelle qui aggravaient la santé du cerveau. »
L’auteur principal Sam Payabvash, MD, neuroradiologue et professeur adjoint de radiologie et d’imagerie biomédicale à la Yale School of Medicine, a déclaré que les résultats de l’étude fournissent une explication mécaniste importante d’autres études qui montrent qu’un IMC plus élevé chez les enfants est associé à un mauvais fonctionnement cognitif et scolaire. performance.
« L’étude longitudinale ABCD nous donne l’opportunité d’observer tous les changements qui se produisent chez les enfants ayant un poids et des scores z d’IMC plus élevés », a déclaré le Dr Payabvash. « Nous devrons surveiller les 6 à 10 prochaines années. »
