Nad kasvavad jube kiiresti, kas pole? Alles ta ju sündis, alles ta ju õppis ennast püsti ajama, alles ta ju ei osanud ennast riidesse panna… teiste liikidega võrreldes on meie laste kasv ja areng aga väga aeglane. Aeglane isegi primaatide standardite järgi. Antropoloogid arvavad juba ammu, et inimeste abituna sündimine ja aeglane kasv on vahetuskaup, mida oleme pidanud tegema oma suurte ajude nimel.
Aju sõltub energia mõttes peamiselt glükoosist ehk viinamarjasuhkrust ehk sellest suhkrust, mida me veresuhkruna mõõdame. Ajul ei ole kuskil mingeid salvestatud energia tagavarasid, järelikult peab ta saama püsiva glükoosi pealevoolu vereringe kaudu. Täiskasvanutel moodustab aju umbes 2% kehamassist, aga sööb ära umbes 20% glükoosi kaudu laiali jagatavast energiast (tarbimine umbes 5,6 mg glükoosi 100 g ajukoe kohta minutis). (1)
Laste ajud on veelgi näljasemad
Viieaastase lapse aju õgib rohkem glükoosi kui täiskasvanu oma. Chicagos 2014.a. tehtud uuringu põhjal võib järeldada, et laste aeglase kehalise kasvu perioodid käivad käsikäes aju intensiivsema energiatarbimisega. (2)
Kuidas aju glükoosi tarbimist mõõta, nõudis teadlastelt omajagu leiutamist. Meditsiinis on kasutusel PET-uuring (positronemissioontomograafia), mis aitab radioaktiivse märkaine abil aju energia tarbimist hinnata, aga tervetel lastel lihtsalt uudishimu rahuldamiseks selle kasutamine oleks ebaeetiline. Hüpoteetiline taotlus eetikakomiteesse: “Tahaks lastele radioaktiivseid aineid süstida, tahaks teada, palju sellest ajusse läheb. Teadus, noh.” Eetikakomitee: “Ei.”
Sellest takistusest mööda pääsemiseks kasutati juba olemasolevaid PET-uuringu andmeid 29 lapselt, kellel oli kahtlustatud ajuhaigust, aga kes olid osutunud terveks. Lapsed olid erinevates vanustes vahemikus sünnist hilisteismeliseni. Saadud andmeid aju energiatarbimise kohta võrreldi teiste samavanuste laste MRT-uuringute (magnetresonantstomograafia) käigus kogutud infoga laste ajude suuruse kohta ning neid mõlemaid võrreldi veel samas vanuses laste kehamassidega.
Seega sisendiks olid (a) aju energiatabrimine, (b) aju suurus ja (c) lapse kaal. Nende andmete baasilt said teadlased arvutada, kui palju energiat iga gramm ajukoest vajab ja kuidas see energiatarbimine suhestub kehamassiga.
Mida leiti?
Ilmnes kaks ilusat ja teineteisega vastupidi sõitvat kurvi: nendel aegadel, kui laste kasv
Pilt uuringust (1). Punasega on märgitud ajule kuluva energia osakaal põhiainevahetusest, halliga kehalise kasvu kiirus. Paneel A on poiste, paneel B tütarlaste kohta.
aeglustub, läheb aju energiatarve hoogsalt lakke ja vastupidi. Näiteks nelja-aastastel kugistab näljane aju ära 43% kogu keha kasutatud energiast, samal ajal on laste arengus füüsilise kasvu suhteliselt aeglane edasiminek. Vastsündinute aju kulutab suhkrut aga 20-30% vähem kui täiskasvanu oma. Esmakordselt ilmneb aju-keha vahetuskaup umbes kuue kuu vanuses, kui aju hakkab rohkem suhkrut tarbima ja ülikiire kaalu lisandumine esimesel elupoolaastal asendub veidi rahulikuma kasvuga teisel elupoolaastal. Puberteedi saabudes, poistel umbes 12-13-aastaselt ja tüdrukutel 9-10-aastaselt kõverad vahetavad oma dünaamikat, kui tekib kiire kasvuspurt ja aju glükoosivajadus taandub.
Seda uuringut võib tõlgendada mitmeti. Võib öelda, et aju ja ülejäänud keha võistlevad ressursside nimel. Võib aga öelda ka, et evolutsiooni käigus on kenasti ära jaotatud piiratud ressursside jagunemine “kalli” pidevalt energianäljas aju ja ülejäänud organismi vahel.
Laiemas kaares järeldusi tehes (mis muidugi läheb nüüd väga spekulatiivseks) võib oletada ka, et nälgimine või väärtoitumine, mis toob kaasa energia defitsiidi, võib aju arengu erinevatel etappidel erinevalt mõjuda. Ja nüüd on siis selge, miks zombid ajusid toiduna eelistavad.
Viited
- Mergenthaler P, et al. Sugar for the brain: the role of glucose in physiological and pathological brain function. Trends Neurosci. 2013 Oct;36(10):587-97. doi: 10.1016/j.tins.2013.07.001. link
- Kuzawa CW, et al. Metabolic costs and evolutionary implications of human brain development. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Sep 9;111(36):13010-5. doi: 10.1073/pnas.1323099111. link
Rubriigid:esimene eluaasta, kõik vanused, koolieelik, koolilaps, Normaalne areng, teismeline
Sinu terve laps 