تجربة غير عشوائية تبحث في تأثير استهلاك الأرز البني على الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء، والانتباه، والذاكرة العاملة قصيرة المدى لدى الأطفال في سن المدرسة التايلاندية، الجزء الأول

خلاصة:

في حين ثبت أن الألياف الغذائية تؤثر على تكوين الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء والوظيفة الإدراكية لدى البالغين، إلا أنه لا يُعرف الكثير عن الارتباط بين الألياف والميكروبيوم والإدراك لدى الأطفال.

من المعروف أن الألياف الغذائية مفيدة لصحة القلب والأوعية الدموية والجهاز الهضمي والتمثيل الغذائي، ولكن ما قد لا تعرفه هو أنها يمكن أن تساعد أيضًا عقلك وذاكرتك.

أولاً، تعمل الألياف الغذائية على تعزيز نمو بكتيريا البروبيوتيك في الجسم. تساعد هذه الكائنات الحية الدقيقة في الحفاظ على توازن النباتات داخل الجسم وتحسين مقاومة الجسم. بالإضافة إلى ذلك، تظهر الأبحاث أن توازن الميكروبيوم يرتبط بصحة الدماغ والقدرات المعرفية. من خلال تناول الأطعمة الغنية بالألياف، مثل خبز الحبوب الكاملة والأرز الكامل والفاصوليا والمكسرات، قد تساعد في زيادة عدد البروبيوتيك في جسمك وتعزيز صحة الدماغ.

ثانيا، الألياف الغذائية يمكن أن تقلل من الاستجابة الالتهابية في الجسم. الالتهاب هو استجابة من جهاز المناعة الذاتية ولكن يمكن أن يكون له آثار سلبية على الجسم عندما يكون مفرطًا أو لفترة طويلة. كما تم ربط الالتهاب بالتدهور المعرفي. تظهر الأبحاث أن تناول ما يكفي من الألياف الغذائية يمكن أن يساعد الذاكرة والقدرات المعرفية عن طريق تقليل الالتهابات في الجسم.

ثالثًا، يمكن للألياف الغذائية تحسين التحكم في نسبة السكر في الدم. يمكن أن يؤدي ارتفاع نسبة السكر في الدم إلى تلف الخلايا العصبية في الدماغ، مما يؤثر سلبًا على الذاكرة والقدرات المعرفية. يمكن للألياف الغذائية أن تبطئ ارتفاع نسبة السكر في الدم، وبالتالي تقلل من التأثير السلبي على الجسم وتفيد صحة الجسم والدماغ.

باختصار، تناول الأطعمة الغنية بالألياف مفيد لصحة الجسم والدماغ. هناك أطعمة يمكن الوصول إليها بسهولة وتحتوي على نسبة عالية من الألياف مثل الحبوب الكاملة والخضروات والفواكه، ويمكننا زيادة تناولنا للألياف الغذائية من خلال نظامنا الغذائي اليومي. عندما تهب عاصفة فكرية، يمكننا أن نساعد ذاكرتنا على الأداء بشكل أفضل من خلال تناول بعض خبز الجاودار، أو المكسرات، أو نودلز القمح الكامل. يمكن ملاحظة أننا جميعًا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير لأن Cistanche deserticola هي مادة طبية صينية تقليدية لها العديد من التأثيرات الفريدة، أحدها هو تحسين الذاكرة. تأتي فعالية اللحم المفروم من المكونات النشطة المختلفة التي يحتوي عليها، بما في ذلك الأحماض والسكريات والفلافونويد وما إلى ذلك. ويمكن لهذه المكونات أن تعزز صحة الدماغ بعدة طرق.

انقر فوق معرفة كيفية تحسين الذاكرة قصيرة المدى

قمنا بتوصيف الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء باستخدام PCR الكمي (qPCR) وقمنا بتقييم الوظيفة المعرفية باستخدام اختبار كورسي للكتلة (CBT) واختبار اليقظة الحركية النفسية (PVT) قبل وأثناء وبعد التدخل الغذائي لـ 127 طفلاً في سن المدرسة في شمال تايلاند. في حين وجدنا أن استهلاك أرز سينليك (SLR) لم يغير بشكل كبير من وفرة الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء أو الأداء المعرفي للأطفال في سن المدرسة، فقد وجدنا أن العمر يرتبط بالاختلافات في كل من ملفات تعريف الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء والنتائج المعرفية.

كانت بكتيريا Gammaproteobacteria أقل بشكل ملحوظ في مجموعات التحكم ومجموعات SLR خلال الفترات الزمنية المتوسطة لكلا المرحلتين (الأسبوعين 4 و61)، وارتبطت وفرتها بالعمر. كما وجد أيضًا أن الأداء المعرفي باستخدام العلاج السلوكي المعرفي (CBT) وPVT حساس للعمر، حيث يتفوق الأطفال الأكبر سنًا على الأطفال الأصغر سنًا في كل من هذه التقييمات المعرفية.

أخيرًا، كشف تحليل متعدد العوامل (MFA) أن العمر والأداء المعرفي يفسران بشكل أفضل التباين الفردي في هذه الدراسة. بشكل جماعي، تصف هذه النتائج أيضًا تأثير المتغيرات المضيفة على الملامح الميكروبية والنتائج المعرفية للأطفال في سن المدرسة الذين يستهلكون أرز سينليك في تايلاند.

الكلمات الدالة:

جراثيم الأمعاء؛ أرز بني؛ الأداء الإدراكي؛ الأطفال في سن المدرسة.

1 المقدمة

تتنوع الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء البشرية بشكل كبير، ويمكن أن يتقلب تكوينها طوال الحياة اعتمادًا على عوامل مختلفة مثل الخلفية الوراثية، والنظام الغذائي، والعمر [1،2]. أبلغت الدراسات السابقة عن اختلاف بين ملامح الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء لدى الأطفال والبالغين [3،4]، مع كون درجة التباين أعلى بين الأطفال عنها بين البالغين [5].

مع نمو الأطفال، ينضج مجتمعهم الميكروبي في الأمعاء إلى تكوين يشبه تكوين البالغين. خلال فترة النمو هذه، يمكن أن يكون للتغيرات في البيئة، وخاصة النظام الغذائي، تأثير كبير على الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء لدى الطفل، مما يشير إلى أن الميكروبات المعوية لديهم أكثر مرونة من تلك الموجودة في البالغين [6].

من المعترف به جيدًا أن المكونات الغذائية بما في ذلك البروتين والدهون والكربوهيدرات لها تأثيرات عميقة على تكوين الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء [7].

أظهرت دراسة التحليل التلوي أن تدخل الألياف الغذائية قد غيّر بشكل كبير وفرة بعض البكتيريا المفيدة (Bifidobacterium و Lactobacillus) والمستقلبات (butyrate) [8].

يعتبر الأرز مصدرًا غنيًا بالكربوهيدرات [9] وغذاءً أساسيًا في الدول الآسيوية، بما في ذلك تايلاند.

Sinek هو نوع من الأرز التايلاندي (Oryza sativa L.) يُزرع في المناطق المنخفضة ويتميز بمظهر بني ومحبب. يقدم الأرز البني فوائد عديدة مقارنة بالأرز الأبيض، بما في ذلك كونه غنيًا بالمركبات الكيميائية النباتية والألياف الغذائية [10].

تبين أن استهلاك الأرز البني يعزز نمو البكتيريا المنتجة للزبدات لدى البالغين اليابانيين مقارنة بالأرز الأبيض [11].
وقد سلطت الأدلة المتراكمة الضوء على الدور الهام لمحور الأمعاء والدماغ في التأثير على الإدراك والسلوك [12]. يشير الإدراك إلى عملية اكتساب المعرفة ومعالجة المعلومات، بما في ذلك الاهتمام والتعلم والذاكرة وحل المشكلات وصنع القرار [13].

يتأثر التعلم والذاكرة بالهرمونات المنتشرة والكيمياء العصبية [14-16]، والتي يمكن أن تتأثر بالطعام [17]. يقدم محور الأمعاء والدماغ آليات متعددة للطعام للتأثير على توازن الدماغ [12]. تنتج ميكروبات الأمعاء مركبات أيضية نشطة تسهل التواصل بين بكتيريا الأمعاء والدماغ [18،19].

على سبيل المثال، ينتج الهضم الميكروبي للألياف الغذائية أحماض دهنية قصيرة السلسلة (SCFAs) قادرة بشكل غير مباشر على تحفيز إطلاق هرمونات معينة في الأمعاء من الخلايا الغدد الصماء المعوية L، والتي يمكن أن تؤثر على التعلم والذاكرة والمزاج. لقد ثبت أن الأرز البني الغني بالألياف يحسن الوظيفة الإدراكية لدى السكان المسنين الذين يتلقون تدخلات لمدة 6- شهر [20] و24- شهر [21].

تم العثور على تأثيرات الوظيفة الإدراكية نتيجة لعمليات زرع الكائنات الحية الدقيقة في النماذج الحيوانية [22-24] وكذلك مع بعض دراسات التدخل للبروبيوتيك / البريبايوتكس [25].

ومع ذلك، لم يتم توضيح العلاقة بين التدخل الغذائي، وميكروبات الأمعاء، والوظيفة الإدراكية إلا لدى كبار السن [26،27]. على حد علمنا، لم تقم أي دراسة بالتحقيق في مثل هذه العلاقة لدى الأطفال في سن المدرسة، بما في ذلك التأثيرات على الانتباه والذاكرة قصيرة المدى والتي تعتبر قدرات معرفية حاسمة لدى الأطفال في سن المدرسة [28].

في هذه الدراسة، قمنا بدراسة تأثير تدخل أرز سينليك الغني بالألياف على كل من الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء، باستخدام qPCR، والأداء المعرفي، باستخدام اختبار كتلة كورسي (CBT؛ الذاكرة العاملة قصيرة المدى) واختبار اليقظة الحركية النفسية (PVT؛ الاهتمام)، من الأطفال في سن المدرسة باستخدام تجربة سريرية غير عشوائية أجريت على مدى 71 أسبوعا. تم استكشاف الارتباطات بين الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء والأداء المعرفي والمتغيرات الديموغرافية في كل مرحلة من التجربة في دراستنا.

2. المواد والأساليب

2.1. المشاركون في الدراسة

كانت هذه الدراسة تجربة سريرية غير عشوائية وشملت 127 طفلاً من مدرسة بانهواي راي ساماكي الابتدائية في شيانغ راي، تايلاند. تفاصيل حول توظيف المشاركين، والموافقة الأخلاقية (سجل الأخلاقيات: REH -61204)، وجمع البيانات الوصفية، وفئات مؤشر كتلة الجسم تم وصفها مسبقًا [29]. يوضح الشكل 1 مخططًا انسيابيًا لتصميم الدراسة ومعالجة البيانات.

2.2. تصميم الدراسة

تم تقسيم الدراسة إلى مرحلتين وتم إجراؤها في مدرسة ابتدائية ريفية خلال فترات الغداء. خلال المرحلة الأولى (15 أسبوعًا)، تم تكليف الأطفال في الصفوف 1-3 (الذين تتراوح أعمارهم بين 6-8 سنوات) بالحصول على 100 جرام من الأرز الأبيض التقليدي، بينما تلقى الأطفال في الصفوف 4-6 (الذين تتراوح أعمارهم بين 9-12 عامًا) أرز سينليك (SLR) ) (شكل 1). بعد إغلاق المدارس بسبب الوباء (الأسابيع 16-55)، بدأت المرحلة الثانية (الأسابيع 56-71)، حيث تلقت الصفوف 1-3 الأرز الأبيض التقليدي (WR) والصفوف 4-6 تلقت الأرز الأبيض التقليدي.

خلال الأسابيع الأربعة الأولى من التدخل، تم خلط SLR (50 جم) مع WR التقليدي (50 جم) بنسبة 1: 1 للتكيف. تم توفير الأرز الأبيض التقليدي من خلال موزع محلي في شيانج راي، تايلاند. لم يكن لدى الأشخاص تاريخ للإصابة بمرض التهابي حاد أو مزمن، ولم يتناولوا أي نوبات من الإسهال مكملات البروبيوتيك في الشهر السابق لجمع العينة، ولم يتم علاجهم بالمضادات الحيوية في الشهرين السابقين لجمع العينة.

تم الحصول على أرز سينليك (الأرز البني) من شركة SOOKSATHARANA CO., LTD (فوكيت، تايلاند). يتم عرض المكونات الغذائية لـ WR وSLR المستخدمة في هذه الدراسة في الجدول 1.

2.3. التقييمات المعرفية

تم قياس الأداء المعرفي للأطفال في سن المدرسة باستخدام العلاج السلوكي المعرفي وPVT قبل وأثناء وبعد التدخل. قدمت منصة Let's Get Healthy! المحوسبة [30] اختبارات معرفية للأطفال باللغة التايلاندية [31]، مع قيام فريق البحث بدعم استخدام الأطفال للوحات اللمس أثناء جلسات جمع البيانات.

تم قياس الذاكرة العاملة قصيرة المدى باستخدام نسخة محوسبة من العلاج المعرفي السلوكي، كما وصفها كيسيلز وآخرون. [32]، والذي عرض مربعات على شاشة الكمبيوتر اللوحي تضاء الواحدة تلو الأخرى بالتسلسل (Amazon Fire HD 8 tablet، الجيل الثامن، 2018).

كانت كتل كورسي مناسبة بشكل استراتيجي لحجم الشاشة حتى يتمكن المشاركون من رؤية جميع الكتل في وقت واحد. تم تقديم تعليمات للمشاركين وتم إعطاؤهم جولات تدريب قابلة للتكرار قبل بدء مرحلة الاختبار (التي يبدأها المشارك). طُلب من المشاركين تكرار تسلسل العلاج المعرفي السلوكي من خلال النقر على المربعات بنفس الترتيب الذي تم تقديمه، مع فرصتين لمسح كل مستوى.

تم تسجيل الحد الأقصى لامتداد الكتلة لكل مشارك، مع وجود أرقام أكبر تشير إلى فترات أطول للذاكرة العاملة. استغرق الاختبار حوالي 5-7 دقائق لإكماله.

تم تقييم الاهتمام باستخدام PVT [33]. تم وصف استخدام PVT جيدًا للبالغين [34] والمراهقين [35]، لأنه يوفر مقياسًا موضوعيًا لوقت رد الفعل (RT)، وأخطاء ارتكاب الأخطاء (أي البدايات الخاطئة؛ حيث يستجيب المشاركون دون حافز)، وأخطاء ارتكاب الأخطاء. الإغفال (أي الهفوات؛ حيث لا يستجيب المشاركون في الوقت الكافي).

تم منح أطفال المدارس الابتدائية في دراستنا نسخة مختصرة 3-دقيقة من PVT(PVT-B)، كما تم وصفها والتحقق من صحتها بواسطة Basner et al. [36].

For more information:1950477648nn@gmail.com