图为EGI儿童脑电帽

在孟加拉国进行的一项前所未有的研究以揭示营养不良、卫生条件差和其他因素如何影响儿童发育。

20世纪60年代末，一个研究小组开始向Guatemala（危地马拉）农村有幼儿的家庭发放营养补充剂。他们正在测试一个假设，即在生命的最初几年提供足够的蛋白质会降低发育迟缓的发生率。

确实如此。服用补充剂的儿童比对照组的儿童长高1到2厘米。但好处并不止于此。接受补充营养的儿童青少年时期在阅读和知识测试中分数更高，当研究人员在21世纪初返回时，在生命的前三年接受补充营养的女性完成了更多年的学校教育，而男子的收入更高。

“如果没有这些后续行动，这项研究可能会在很大程度上被遗忘，”领导后续研究的ReynaldoMartorell说。相反，这些研究发现使世界银行等金融机构将早期营养干预视为对人类健康的长期投资。

自Guatemala研究以来，世界各地的研究——巴西、秘鲁、牙买加、菲律宾、肯尼亚和津巴布韦的研究——都认为幼儿发育不良与认知测试分数低和学业成绩相关。

一种情况逐渐出现，身材矮小是不良状况的征兆——比如不良饮食和腹泻疾病的定期发作——也是智力缺陷和死亡率的预测因素。但并不是所有影响全球约1.6亿儿童的发育迟缓都与这些不良后果有关。现在，研究人员正试图解开生长和神经发育之间的联系。仅仅是营养不良是罪魁祸首吗？那么情感上的忽视、传染病或其他因素呢？

在孟加拉国达卡的贫民窟里，ShahriaHafizKakon站在第一线，试图回答这些问题。这里大约有40%的儿童在两岁时就已经发育不良。作为达卡孟加拉国国际腹泻病研究中心的一名医务人员，她正领导着首个针对发育迟缓儿童的脑成像研究。“在孟加拉国进行大脑成像研究是一个非常新的想法，”Kakon说。

这项研究在其他方面也是创新的。该研究由盖茨基金会资助，是首批研究发展中国家婴儿和幼儿大脑如何应对困境的研究之一。它有望提供有关幼儿发展和认知表现的重要基线信息。

Kakon和她的同事对两个月和三个月大的孩子进行了磁共振成像(MRI)测试，发现发育迟缓的孩子大脑区域比其他孩子小。他们还在使用其他测试，如脑电图(EEG)。

BrighamYoungUniversity的健康科学家BenjaminCrookston说，“大脑成像可能真的很有帮助”，他领导了在秘鲁和其他低收入国家进行的研究，这些研究报告了发育不良与认知障碍之间的联系。

年，世界卫生组织报告了一项在巴西、加纳、印度、挪威、阿曼和美国进行的测量出生至5岁儿童身高和体重的广泛研究。结果显示，全球健康、饮食充足的儿童遵循非常相似的生长轨迹，这为非典型生长确立了基准。世界卫生组织决定，发育迟缓被定义为低于特定年龄身高中位数的两个标准差。这种差异看起来很微妙。在6个月大时，如果一个女孩的身高达到61厘米，即使她比中位数少了不到5厘米，她也会被认为发育迟缓。

这些基准有助于提高对发育迟缓的认识。在许多国家，超过30%的五岁以下儿童符合这一定义；在孟加拉国、印度、危地马拉和尼日利亚，超过40%。年，对发育迟缓影响的共识越来越多，促使世卫组织承诺到年将发育迟缓的五岁以下儿童人数减少40%。

官方人员开始采取行动，研究人员也意识到在发育迟缓相关问题上存在严重的空白。许多关于大脑发育的研究都依赖于对记忆、言语和其他认知功能的测试，而这些功能不适合非常小的孩子。明尼苏达大学的儿科和儿童心理学家MichaelGeorgieff说:“婴儿没有太多的行为习惯。如果父母和医生不得不等到孩子上学时才注意到任何差异，那么干预可能就太晚了。

这就是Kakon工作的地方。她身高1.63米，按照西方标准，算不上高，但在她工作的一个由公寓楼改造成的小诊所里，她比大多数女同事都高。最近的一天早上，她和一位半夜给她打电话的母亲在一起，那位妇女的儿子发烧了。像往常一样，在检查男孩之前，Kakon问他的母亲家里怎么样，他在学校怎么样。许多父母称KakonAPA——一个孟加拉语单词，意为“姐姐”。

大约五年前，盖茨基金会开始对生活在困境中的幼儿的大脑发育感兴趣，尤其是发育迟缓和营养不良的幼儿。该基金会一直在Kakon诊所研究儿童对疫苗的反应。高发育迟缓率，加上团队与参与者的紧密联系，最终达成了协议。

为了启动这项研究，该基金会将达卡医院和马萨诸塞州哈佛医学院的儿科神经科学家CharlesNelson联系起来。他擅长脑成像和童年逆境方面。年，他开始了一项研究，跟踪在罗马尼亚孤儿院长大的孩子的大脑发育情况。尽管有食物和庇护，但孩子们几乎没有任何刺激、社会接触或情感支持。许多人都经历过长期的认知问题。

Nelson的研究表明，孤儿的脑发育带被忽视的痕迹。核磁共振成像显示，到八岁时，他们与注意力和语言相关的灰质和白质区域比由家庭抚养的孩子要小。一些刚学会走路时就从孤儿院搬到寄养家庭的孩子幸免于一些缺陷。

Dhaka研究中心的孩子们有着完全不同的成长经历。他们被风景、声音和大家庭所包围，通常都住在狭小的空间里。Nelson说，这与“躺在婴儿床里，整天盯着白色天花板的孩子相反”。

但孟加拉国儿童确实面临营养和卫生条件不足的问题。研究人员还没有探索这种情况对大脑发育的影响。有关于在贫困中成长的儿童的大脑成像研究——这和发育迟缓一样，可能是营养不良的原因。但在高收入地区，如美国、欧洲和澳大利亚。Nelson说，不管那里的孩子有多穷，大多数都有营养丰富的食物、干净的水和管道。达卡贫民区的人们生活和玩耍在开放的污水渠周围。“世界上有更多像达卡那样的孩子，”他说。“我们从大脑层面对它们一无所知。

到年初，Nelson的团队和孟加拉国的研究人员已经将简陋的达卡诊所改造成了最先进的实验室。对于脑电图设备，他们找到一个墙壁上没有电线、没有空调设备的房间，因为两者都可能干扰设备检测大脑活动的能力。

研究人员还为功能性近红外光谱(fNIRS)设立了一个房间，在这个房间里，孩子们戴着一个传感器头带，用来测量大脑中的血流量。该技术提供了与功能性MRI类似的大脑活动信息，但不需要大型机器，儿童也不必保持不动。fNIRS自以来一直用于婴儿，在低收入环境中逐渐流行。

研究人员还医院进行MRI。到目前为止，他们已经扫描了12个2到3个月大发育不良的婴儿。与罗马尼亚孤儿和在发达国家贫困中长大的儿童相似，这些儿童的灰质体积比一组20个未发育迟缓的婴儿要小。Nelson说，在这么小的年纪就看到这些差异是“非常糟糕的”。很难说哪个区域对这些儿童有影响，但灰质较少与六个月大时的语言和视觉记忆测试得分较差有关。

达卡研究中大约名儿童在36个月大时进行了fNIRS测试，研究人员看到了那些发育不良和其他困境的人大脑的不同活动模式。孩子越矮，他们对非社会刺激的图像和声音的反应就越多，比如卡车。越高的孩子对社会刺激的反应更多，比如女性的脸。Nelson说，这可能意味着大脑区域用于特定任务的过程会延迟。

脑电图检测到生长发育迟缓的儿童有更强的电活动，以及一系列反映脑问题解决和大脑区域之间交流的脑电波。这让研究人员感到惊讶，因为对孤儿和贫困儿童的研究普遍发现，这些活动受到抑制。这种差异可能与达卡儿童所面临的不同类型的环境境有关，包括食物不安全、感染和抑郁症率较高的母亲。

Nelson的团队正在试图分析哪些形式的困境似乎是造成达卡儿童大脑活动差异的主要原因。脑电图测试中增强的电信号与血液中炎症标记物的增加密切相关，这可能反映了肠道病原体。

如果随着更多的儿童接受检测，这一点成立，则可能表明改善卫生设施和减少胃肠道感染的重要性。或者母亲的抑郁症可能与大脑发育密切相关，在这种情况下，帮助母亲可能与确保孩子有良好的营养一样重要。“我们还不知道答案，”纳尔逊说。

36个月的参与者现在已经5岁了，团队正在准备进行一些后续测量。Nelson说，这些将让我们了解孩子们是否继续沿着相同的大脑发育轨迹前进。研究人员还将对5岁儿童进行IQ和入学准备测试，以评估较早的测量结果是否能预测学校表现。

此类研究的挑战之一是，研究人员仍在努力弄清楚正常的大脑发育是什么样的。在达卡研究开始前几年，一个由英国和冈比亚研究人员组成的团队准备对冈比亚农村出生前两年的儿童进行脑电图和fNIRS测试。他们也得到了盖茨基金会的资助。

与达卡的研究类似，研究人员正在研究大脑发育是如何与一系列措施相关的，包括营养和亲子关系之间的相互作用。但在此过程中，他们正试图为儿童定义一个大脑功能的标准轨迹美国国立卫生研究院在波特兰俄勒冈健康与科学大学的儿科神经科学家DanielMarks说，他正在大力推动确定正常大脑发育的图景，他也是盖茨基金会的顾问。“这只是反映了这个问题的紧迫性，”他说。

盖茨基金会(发现与转化科学副主任JeffMurray表示，达卡研究的希望之一以及资助该研究的动机之一是，它将揭示婴儿大脑中的不同模式，这些模式预示着未来生活的不良结果，并可用于观察干预措施是否有效。

任何这样的干预都可能包括营养，Martorell说。他和他的同事们正在对危地马拉村民进行另一项后续研究，以观察那些在7岁前补充蛋白质的人在40年后是否会降低心脏病和糖尿病的发病率。但是，单靠营养并不足以防止发育不良或促进正常的认知发展。到目前为止，最成功的营养干预措施已经帮助克服了大约三分之一的典型身高不足。而这类方案可能非常昂贵；例如，在危地马拉的研究中，研究人员开办了专门的中心来提供补充剂。

然而，研究人员正在努力改善干预措施。在孟加拉国参与研究的一个小组计划测试孕妇的补充剂，希望提高婴儿的出生体重，并在生命的前两年保持婴儿的增长轨道。腹泻病研究中心营养和临床服务高级主任TahmeedAhmed,正在计划对香蕉和鹰嘴豆等食品进行试验，试图促进孟加拉国12至18个月儿童有益肠道菌群的生长。健康的菌群可以使肠道不太容易受到干扰营养吸收和增加身体炎症的感染。

归根结底，问题不在于孩子是否发育迟缓，甚至不在于他们的大脑是什么样子。这是关于他们长大后的生活。达卡的研究试图帮助确定干预措施是否见效越快越好。“你必须等到孩子25岁时再看他们是否有工作，”默里说，“每项研究可能需要你25年的时间。”

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