كمبود آهن و تحول شناختي

در حاليكه کمبود آهن یک مشکل عمده در سراسر جهان است، مشخص شده است، نوزادانی که طی 6 تا 12 ماه اول زندگي دچار کمبود آهن هستند تاخیر برگشت ناپذیري درتحول شناخت نشان مي­دهند.

 نوزادان متولد شده از مادران چاق در معرض خطر کمبود آهن هستند، علاوه بر این، بروز چاقی کودکان رو به افزایش است، داشتن اضافه وزن یا چاق بودن، یک عامل خطر برای کمبود آهن است. کودکان نو پا که اضافه وزن دارند نسبت به افراد با وزن سالم ، نزدیک به سه برابر بیشتر احتمال دارد که از کمبود آهن رنج ببرند.

جانسون و همکارانش بچه خوکهای 2 روزه را با تغذیه ای شامل سه نوع  رژیم غذایی پرورش دادند. رژیم غذایی برای گروه شاهد شامل سطوح توصیه شده از آهن، گروه دوم داراي رژيم با آهن متوسط بود، و گروه سوم به شدت دچار کمبود آهن بودند.
مغز بچه خوک درحدود نیمی از حداکثر حجم خود را در 4 هفته اول زندگی بدست می آورد. سپس به مدت 8 هفته بعد از این به سرعت در حال رشد است، که بسیار شبیه به تحول نوزاد انسان در دوره پس از تولد است.

 محققان براي مطالعه تحول مغز نوزاد و اثر آن بر یادگیری و حافظه از مدل تحولي مغز نوزادان بچه خوك استفاده کردند. برای تعیین اينكه اين مدل به موادغذايي حساس است يا خير، به مطالعه اثرات رژیم غذایی داراي کمبود آهن پرداختند.

بچه خوک­ها به مدت 4 هفته در یک ماز T شکل مورد آزمايش قرار گرفتند. در مرحله اکتساب، یک پاداش شیر در یک محل ثابت و در جهت مشخص در فضا قرار داده شد. بچه خوکها با استفاده از نشانه های دیداری که از خارج ماز ارائه می­شد آزمایش شدند. خوک ها در رژیم غذایی کنترل کار را به خوبی آموخته بودند.

مشخص شد هنگامي كه رژیم غذایی به شدت کمبود آهن داشته باشد، بچه خوک­ها مسير ماز را یاد نمی­گیرند. این ماز T شکل طوری  است که آنها 50 درصد شانس دارند که به نتیجه درست برسند. اين گروه آزمايش حتی پس از 6 روز آموزش، هرگز به سطح شانس بالا (50 درصد) هم نرسیدند. بچه خوک­ها با توجه به رژیم غذایی خفیف دچار کمبود آهن، عملکرد متوسطي داشتند، اما عملکرد آنها به طور قابل توجهی از آن بچه خوکها که رژیم غذایی کنترل شده داشتند متفاوت نبود.

در مرحله دوم آزمون، محل پاداش عوض شد. بچه خوکها شروع به ارزیابی برعکس یادگیری خود نمودند. قوانين ماز طوري تغيير پيدا كرد كه بچه خوکها مجبور به تغییر راهبردهاي خود شدند. بچه خوک­های دارای رژیم غذایی مناسب این کار را بسیار خوب آموختند، اما بچه خوکهایی با رژیم غذایی به شدت دارای کمبود آهن  بطور ضعیف آن را ادامه دادند، در حالی که گروهي که رژیم غذایی با سطح آهن متوسط داشتند عملکرد متوسط را نشان دادند.

يکی از نقاط قوت این مطالعه این است که این آزمون نشان می دهد که حساس بودن به  یک ماده مغذی در یک شکل وابسته به دوز است.

 سپس محققان سطوح آهن بخش های مختلف مغز را مورد بررسی قرار داده اند. کاهش آهن در هیپوکامپ یافت می شود، یک منطقه ای از مغز که برای یادگیری و حافظه فضایی خوک ها در هر دو گروه مهم است.

این کار برجسته یک مدل جدید برای مطالعه در مورد کمبود اين حيوانات سریع در چارچوب رژیم غذایی قرار نمی­گیرند. بدين ترتيب خوک­ها كه از نظر حرکتی و مهارت های حسی خود در هنگام تولد به خوبی رشد کرده اند براي آزمايش مناسب ترند.