Studien ble publisert 28. mars i tidsskriftet Utvikling og psykopatologi .
"En vanlig årsak til at barn dukker opp på legekontorer er tarmklager, "sa Nim Tottenham, professor i psykologi ved Columbia og seniorforfatter på studien. "Funnene våre indikerer at gastrointestinale symptomer hos små barn kan være et rødt flagg for primærleger for fremtidige emosjonelle helseproblemer."
Forskere har lenge bemerket den sterke forbindelsen mellom tarmen og hjernen. Tidligere forskning har vist at en historie med traumer eller overgrep er rapportert hos opptil halvparten av voksne med irritabel tarmsyndrom (IBS), med en prevalens som er dobbelt så stor som hos pasienter uten IBS.
"Traumets rolle i å øke sårbarheten for både gastrointestinale og psykiske symptomer er godt etablert hos voksne, men sjelden studert i barndommen, "sa studielederforfatter Bridget Callaghan, en post-doktorgradsstipendiat ved Columbia psykologiavdeling. I tillegg, hun sa, dyreforsøk har vist at motgangsinduserte endringer i tarmmikrobiomet-bakteriesamfunnet i kroppen som regulerer alt fra fordøyelse til immunsystemets funksjon, påvirker nevrologisk utvikling, men ingen menneskelige studier har gjort det.
"Vår studie er blant de første som kobler forstyrrelse av et barns gastrointestinale mikrobiom utløst av motgang i tidlig liv med hjerneaktivitet i regioner knyttet til emosjonell helse, "Sa Callaghan.
Forskerne fokuserte på utvikling hos barn som opplevde ekstrem psykososial deprivasjon på grunn av institusjonell omsorg før internasjonal adopsjon. Separasjon av et barn fra en forelder er kjent for å være en kraftig prediktor for psykiske problemer hos mennesker. Den opplevelsen, når den er modellert i gnagere, fremkaller frykt og angst, hindrer nevroutvikling og endrer mikrobielle samfunn gjennom hele levetiden.
Forskerne tok utgangspunkt i data fra 115 barn adoptert fra barnehjem eller fosterhjem på eller før de var 2 år gamle, og fra 229 barn oppdratt av en biologisk omsorgsperson. Barna med tidligere omsorgsforstyrrelser viste høyere nivåer av symptomer som inkluderte magesmerter, forstoppelse, oppkast og kvalme.
Fra det eksemplet på adopterte, forskerne valgte deretter åtte deltakere, i alderen 7 til 13 år, fra den motgangsutsatte gruppen og ytterligere åtte som hadde vært i gruppen som ble oppdratt av deres biologiske foreldre. Tottenham og Callaghan samlet inn atferdsinformasjon, krakkprøver og hjernebilder fra alle barna. De brukte gensekvensering for å identifisere mikrober som finnes i avføringsprøvene og undersøkte overflod og mangfold av bakterier i hver deltakers avføring.
Barna med en historie med tidlige omsorgsforstyrrelser hadde tydelig forskjellige tarmmikrobiomer enn de som ble oppdratt med biologiske omsorgspersoner fra fødselen. Hjerneskanninger av alle barna viste også at hjerneaktivitetsmønstre var korrelert med visse bakterier. For eksempel, barna som ble oppdratt av foreldre hadde økt tarmmikrobiom mangfold, som er knyttet til prefrontal cortex, en region i hjernen som er kjent for å hjelpe til med å regulere følelser.
"Det er for tidlig å si noe avgjørende, men vår studie indikerer at motgangsrelaterte endringer i tarmmikrobiomet er relatert til hjernefunksjon, inkludert forskjeller i hjernens områder assosiert med emosjonell prosessering, "sier Tottenham, en ekspert på emosjonell utvikling.
Mer forskning er nødvendig, men Tottenham og Callaghan tror at studien deres bidrar til å fylle ut et viktig hull i litteraturen.
"Dyrestudier forteller oss at diettintervensjoner og probiotika kan manipulere tarmmikrobiomet og forbedre effekten av motgang på sentralnervesystemet, spesielt i de første leveårene når den utviklende hjernen og mikrobiomet er mer plastisk, "Callaghan sier." Det er mulig at denne typen forskning vil hjelpe oss å vite om og hvordan vi best kan gripe inn i mennesker, og når."
Callaghan og Tottenham jobber for tiden med en større studie med 60 barn i New York City for å se om funnene deres kan replikeres. De forventer resultatene senere i år.