บุหรี่ส่งผลต่อสมองของวัยรุ่นอย่างไรในระหว่างตั้งครรภ์: การวิเคราะห์ข้อมูลการศึกษา ABCD ขนาดใหญ่

ผลกระทบของการสูบบุหรี่ระหว่างตั้งครรภ์สามารถเห็นได้จากการสแกนสมองของเด็กในอีกสิบปีข้างหน้าหรือไม่? ในการศึกษาระยะยาวขนาดใหญ่ในเด็ก 5,417 คน (โครงการ ABCD) นักวิทยาศาสตร์ได้ติดตามการเปลี่ยนแปลงความหนาและพื้นที่ของเปลือกสมองจากอายุ 9-10 ปี เป็น 11-12 ปี และเปรียบเทียบวิถีการดำรงชีวิตของผู้ที่สัมผัสกับยาสูบและ/หรือแอลกอฮอล์ในครรภ์ ข้อสรุปที่ชัดเจนและค่อนข้างชัดเจนคือ การสัมผัสกับยาสูบก่อนคลอดสัมพันธ์กับการลดลงของเปลือกสมองที่เร็วขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณหน้าผาก ในขณะที่ไม่พบความเชื่อมโยงที่สำคัญกับแอลกอฮอล์ในช่วงอายุนี้ การลดลงของสมองเป็นส่วนหนึ่งของการเจริญเติบโตตามปกติในช่วงวัยรุ่น แต่ในผู้ที่ "สัมผัสกับยาสูบ" จะเกิดขึ้นเร็วขึ้นและ/หรือเร็วขึ้น และสิ่งนี้มีความสัมพันธ์กับปัญหาพฤติกรรมภายนอกและความผิดปกติของการนอนหลับ

พื้นหลัง

การสัมผัสกับยาสูบ (PTE) และแอลกอฮอล์ (PAE) ก่อนคลอดเป็นหนึ่งในปัจจัยเสี่ยงที่พบบ่อยที่สุดและสามารถป้องกันได้สำหรับสมองที่กำลังพัฒนา นิโคตินและส่วนประกอบอื่นๆ ในควันบุหรี่สามารถผ่านรกได้ง่าย ส่งผลต่อความตึงตัวของหลอดเลือด ปริมาณออกซิเจนของทารกในครรภ์ และการสร้างเครือข่ายประสาท เอทานอลเป็นสารก่อพิษต่อทารกในครรภ์ที่ได้รับการยอมรับ เมื่อใช้ในปริมาณสูงจะก่อให้เกิดความผิดปกติทางระบบประสาทของทารกในครรภ์ (FASD) หลากหลายรูปแบบ และเมื่อใช้ในปริมาณต่ำจะส่งผลต่อระบบประสาทและการรับรู้และพฤติกรรมที่ละเอียดอ่อนกว่า จากการสังเกตทางคลินิกพบว่า PTE/PAE มีความเสี่ยงสูงต่อปัญหาพฤติกรรม สมาธิสั้น การนอนหลับผิดปกติ และความยากลำบากในการเรียนรู้ในเด็กและวัยรุ่น

โดยปกติแล้ว เปลือกสมองจะเกิดการ "ปรับโครงสร้าง" ในช่วงวัยแรกรุ่น เปลือกสมองจะค่อยๆ บางลง (เกิดการ "ตัดแต่ง" ไซแนปส์และการสร้างไมอีลิน) และบริเวณเปลือกสมองจะเปลี่ยนแปลงอย่างไม่สม่ำเสมอในแต่ละบริเวณ ดังนั้น ข้อมูลตามยาวจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประเมินอิทธิพลของปัจจัยก่อนคลอด ไม่ใช่แค่ "ความบางของเปลือกสมองในช่วงอายุหนึ่งๆ" เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาและพื้นที่ของเปลือกสมองเมื่อเวลาผ่านไปด้วย ก่อนหน้านี้ การศึกษาหลายชิ้นเป็นแบบตัดขวาง โดยมีกลุ่มตัวอย่างขนาดเล็กและการสัมผัสแบบผสมผสาน (เช่น ยาสูบและแอลกอฮอล์) ซึ่งทำให้ยากต่อการแยกปัจจัยต่างๆ และทำความเข้าใจว่าวิถีวัยรุ่น "ปกติ" กำลังเร่งขึ้นหรือเริ่มต้นขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

ความท้าทายเชิงวิธีการอีกประการหนึ่งคือการประเมินความเสี่ยงเอง การสำรวจมารดาภายหลังพบได้บ่อยกว่า และแทบจะไม่มีการยืนยันข้อมูลด้วยไบโอมาร์กเกอร์ (เช่น โคตินีน) ปัจจัยที่เกี่ยวข้องก็มีบทบาทเช่นกัน ได้แก่ สถานะทางเศรษฐกิจและสังคม สุขภาพจิตของผู้ปกครอง การใช้สารเสพติดอื่นๆ และการสูบบุหรี่มือสอง ทั้งหมดนี้ต้องการกลุ่มตัวอย่างขนาดใหญ่ที่เป็นตัวแทน ซึ่งได้รับการตรวจ MRI หลายครั้ง การประมวลผลภาพที่ได้มาตรฐาน และสถิติที่เข้มงวดซึ่งปรับให้เหมาะสมสำหรับการเปรียบเทียบหลายครั้ง

นี่คือช่องว่างที่ข้อมูลจากโครงการ ABCD เติมเต็ม นั่นคือการศึกษาระยะยาวที่ใหญ่ที่สุดในโลกเกี่ยวกับพัฒนาการของสมอง ซึ่งเด็กหลายพันคนเข้ารับการตรวจ MRI ซ้ำๆ การทดสอบทางปัญญา และพฤติกรรม จากข้อมูลดังกล่าว ทำให้สามารถแยกผลกระทบของ PTE และ PAE ศึกษาวิถีเฉพาะของความหนา/พื้นที่ของเปลือกสมองในช่วงอายุ 9-12 ปี และเชื่อมโยงกับอาการภายนอก เช่น ความหุนหันพลันแล่น อาการทางพฤติกรรม และคุณภาพการนอนหลับ แรงจูงใจในทางปฏิบัตินั้นชัดเจน หากร่องรอยของยาสูบในมดลูกปรากฏให้เห็นเป็นการเร่งการเปลี่ยนแปลงของเปลือกสมอง โดยเฉพาะในบริเวณหน้าผาก นี่จะเป็นข้อโต้แย้งที่สนับสนุนโปรแกรมการเลิกบุหรี่อย่างเคร่งครัดเมื่อวางแผนและระหว่างตั้งครรภ์ รวมถึงเป็นเหตุผลในการติดตามการนอนหลับและพฤติกรรมของเด็กที่ได้รับการยืนยันว่ามี PTE อย่างมีจุดมุ่งหมาย ในทางทฤษฎี ผลการค้นพบดังกล่าวสอดคล้องกับแนวคิดเรื่อง "การแก่ทางชีววิทยา/เอพิเจเนติกส์ที่เร่งขึ้น" จากการได้รับยาสูบ และผลกระทบของสารพิษจากยาสูบต่อไมโครเกลียและการตัดแต่งซินแนปส์ ซึ่งเป็นสมมติฐานที่ต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมในการติดตามผลในระยะยาว

ใครและอย่างไรที่ได้รับการศึกษา

• กลุ่มตัวอย่าง: ผู้เข้าร่วมโครงการ ABCD จำนวน 5,417 คน (ศูนย์ในสหรัฐอเมริกา 21 แห่ง) อายุเฉลี่ยเมื่อเริ่มต้นการศึกษาคือ 9.9 ปี อายุเฉลี่ยเมื่อติดตามผลคือ 11.9 ปี ห่างกันประมาณ 2 ปีระหว่างการเข้ารับการตรวจแต่ละครั้ง
• การสัมผัส: การสัมผัสแอลกอฮอล์ก่อนคลอด (PAE) และการสัมผัสยาสูบ (PTE) ตามที่ประเมินโดยการสำรวจผู้ดูแล - ก่อนและหลังการรับรู้การตั้งครรภ์
• ผลลัพธ์: ความหนาและพื้นที่ของเปลือกสมองใน 68 โซนย่อย, มาตรวัดพฤติกรรม (CBCL, BIS/BAS, UPPS), มาตรวัดการรบกวนการนอนหลับ การวิเคราะห์ - พร้อมการแก้ไขสำหรับการเปรียบเทียบหลายรายการ (FDR)

ประการแรกคือบรรทัดฐานพัฒนาการ โดยเฉลี่ยแล้ว เด็กทุกคนจะมีคอร์เทกซ์ที่บางลงตามอายุ และพื้นที่ในแต่ละโซนสามารถเติบโตหรือหดตัวได้ ซึ่งเป็นวิถีทางธรรมชาติของการเจริญเติบโตในวัยรุ่น จากข้อมูลนี้ นักวิจัยจึงศึกษาว่าวิถีทางเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปในเด็กที่มีภาวะ PAE/PTE เมื่อเทียบกับเพื่อนที่ "ไม่ได้รับผลกระทบ" หรือไม่

ผลลัพธ์ที่สำคัญ

• แอลกอฮอล์: ในช่วงอายุ 9-12 ปี ไม่พบความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญกับความหนา/พื้นที่ของเปลือกสมองหรือการเปลี่ยนแปลงตามกาลเวลา
• ยาสูบ:
  • “อยู่ระหว่างการตัด” แล้ว - คอร์เทกซ์บางลงในบริเวณพารามีเดียน (คอร์เทกซ์พาราฮิปโปแคมปัสทวิภาคี คอร์เทกซ์ออร์บิโตฟรอนทัลด้านข้างซ้าย r บางส่วน≈0.04, P <0.001, การแก้ไข FDR)
  • เมื่อเวลาผ่านไป - มีการบางลงอย่างรวดเร็วมากขึ้นในบริเวณหน้าผาก 11 แห่งและบริเวณขมับ 2 แห่ง (รวมถึงบริเวณหน้าผากส่วนกลาง rostral ทั้งสองข้าง บริเวณหน้าผากส่วนบน บริเวณหน้าผากส่วนกลาง orbitofrontal บริเวณหน้าผากด้านหน้า anterior cingulate บริเวณหน้าผากด้านขวา pars orbitalis และ pars triangularis เป็นต้น |r|≈0.04, P <0.001)
• พฤติกรรม: ยิ่งบางลงเร็วเท่าไหร่ คะแนนของปัญหาพฤติกรรมภายนอก ความหุนหันพลันแล่น (ความเร่งด่วนเชิงลบ) การแสวงหาความสนุกสนาน และการนอนไม่หลับก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น โดยความสัมพันธ์เหล่านี้มีความอ่อนแอแต่สามารถทำซ้ำได้ (โดยทั่วไปอยู่ที่ |r|≈0.03-0.05) และส่วนใหญ่จะพบในเด็กที่มีอาการ PTE

ผู้เขียนตีความความเชื่อมโยงเหล่านี้อย่างระมัดระวัง: บางทีอาจไม่ใช่แค่เรื่องของการบางลงที่ "เร็วขึ้น" แต่เป็นการเริ่มต้นกระบวนการเดียวกันที่เร็วขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว "เส้นโค้งจะเลื่อนไปทางซ้าย" เรื่องนี้ได้รับการสนับสนุนจากเอกสารอ้างอิงเกี่ยวกับการแก่ชราทางเอพิเจเนติกที่เร่งขึ้นในผู้ที่สัมผัสกับยาสูบก่อนคลอด/ปัจจุบัน และความสัมพันธ์ระหว่างการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอกับความหนาของเปลือกสมองและ "การตัดแต่ง" ซินแนปส์ นี่ยังคงเป็นสมมติฐาน แต่อธิบายได้ว่าทำไมยาสูบจึงส่งสัญญาณที่กว้างและต่อเนื่องมากกว่าแอลกอฮอล์ในช่วงวัยรุ่นตอนต้น

สิ่งที่สำคัญต่อการปฏิบัติและนโยบาย

• ไม่มีระดับความปลอดภัยในการสูบบุหรี่ระหว่างตั้งครรภ์ ผลการศึกษาสนับสนุนแผนเลิกบุหรี่อย่างเข้มข้นทั้งในช่วงวางแผนและช่วงแรกของการตั้งครรภ์ โดยผลของ PTE กว้างกว่าและเสถียรกว่า PAE ในวัยนี้
• การติดตามพัฒนาการ: ในเด็กที่ได้รับการยืนยันว่าเป็น PTE ควรติดตามพฤติกรรมและการนอนหลับอย่างใกล้ชิดมากขึ้น ซึ่งเป็นจุดที่พบความสัมพันธ์กับการบางลงของเปลือกสมองที่เร็วขึ้น
• การสื่อสารกับผู้ปกครอง สิ่งสำคัญคือต้องอธิบายว่า "เปลือกสมองบาง" ไม่ใช่การวินิจฉัย แต่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของวิถีการดำเนินโรค และจำเป็นต้องศึกษาปัญหาเฉพาะเจาะจง (เช่น การนอนหลับ ความหุนหันพลันแล่น และอาการภายนอก) แทนที่จะศึกษาจากผล MRI

รายละเอียดเชิงวิธีการบางประการ - เหตุใดจึงสามารถเชื่อถือข้อมูลนี้ได้

• การออกแบบตามยาว (จุด MRI สองจุดที่มีช่วงเวลาประมาณ 2 ปี) แทนที่จะเป็น "ชิ้น" เดียว ช่วยลดความเสี่ยงในการสับสนความแตกต่างของอายุกับพลวัตที่แท้จริง
• ตัวอย่างขนาดใหญ่และสถิติที่เข้มงวด: เด็ก 5,417 คน การวิเคราะห์ 68 ภูมิภาคสำหรับแต่ละซีกโลก การควบคุม FDR
• การตรวจสอบภายหลัง: เมื่อแบ่งเป็น "ยังคงสูบบุหรี่ต่อไปหลังจากทราบเรื่องการตั้งครรภ์" หรือ "ไม่" ผลกระทบจะอ่อนลง ซึ่งอาจเป็นเพราะคุณแม่บางคนประเมินการใช้บุหรี่ต่ำเกินไป หรือความแตกต่างของระยะเวลาในการสัมผัสบุหรี่มีความสำคัญ อย่างไรก็ตาม ข้อสรุปหลักไม่ได้ลบล้าง

ข้อจำกัด

• รายงานการสัมผัสด้วยตนเอง ไม่มีไบโอมาร์กเกอร์ (เช่น โคตินีน) หมายความว่าอาจมีข้อผิดพลาดในการประเมิน PTE/PAE ผู้เขียนรับทราบเรื่องนี้โดยชัดเจนและเสนอให้แก้ไขในคลื่น ABCD ในอนาคต
• หน้าต่างการสังเกต: การศึกษานี้ครอบคลุมถึงช่วงวัยรุ่นตอนต้น ผลกระทบของแอลกอฮอล์อาจเกิดขึ้นเร็วหรือช้ากว่า และผลกระทบใต้เปลือกสมองไม่ได้รับการวิเคราะห์ที่นี่
• ความสัมพันธ์ ≠ ความสัมพันธ์เชิงสาเหตุ ความสัมพันธ์เหล่านี้ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง ไม่ใช่การทดลอง จำเป็นต้องมีการยืนยันกลไก (รวมถึงกลไกทางอีพิเจเนติกส์)

วิทยาศาสตร์จะไปที่ไหนต่อไป?

• เพิ่มไบโอมาร์กเกอร์การสัมผัส (โคตินีน) และขยายหน้าต่างการสังเกตไปจนถึงช่วงวัยรุ่นตอนปลาย
• เชื่อมโยงกายวิภาคกับการทำงาน: การทดสอบทางปัญญา งานด้านพฤติกรรม การตรวจโพลีซอมโนกราฟีในเวลากลางคืน เพื่อทำความเข้าใจว่าการทำงานใดที่ "ไว" ต่อการบางลงอย่างรวดเร็ว
• เพื่อทดสอบสะพานเอพิเจเนติกส์ (การเมทิลเลชันของ DNA ↔ อัตราการเปลี่ยนแปลงของเปลือกสมอง) ในระดับข้อมูลรายบุคคล

บทสรุป

ร่องรอยของยาสูบในมดลูกในสมองสามารถมองเห็นได้แม้เวลาผ่านไปหลายปี เป็นการเร่ง/เริ่มต้นของการบางลงของเปลือกสมองตามปกติของวัยรุ่น โดยเฉพาะในบริเวณหน้าผาก แนวโน้มนี้สัมพันธ์กับปัญหาพฤติกรรมและการนอนหลับที่เกิดขึ้นบ่อยขึ้น สำหรับแอลกอฮอล์ในช่วงอายุ 9-12 ปี สัญญาณดังกล่าวจะไม่ปรากฏให้เห็น

ที่มา: Marshall AT และคณะการสัมผัสยาสูบและแอลกอฮอล์ก่อนคลอดและการเปลี่ยนแปลงของเปลือกสมองในเยาวชน JAMA Network Open, 2025;8(6):e2516729. doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.16729