Dik zijn is ongezond, zeker voor kinderen. Maar overgewicht is niet alleen schadelijk voor hun lijf, het blijkt zelfs in hun hersenen al zijn destructieve sporen na te laten.

In de Verenigde Staten slaat de obesitasepidemie keihard toe. Ongeveer een op de vijf kinderen is daar zwaarlijvig. In Nederland was vorig jaar een kleine 16 procent van de kinderen te dik. Onderzoekers vroegen zich af wat dat overgewicht met hun hersenen doet en voerden een van de meest uitgebreide langetermijnstudies ooit uit om de hersenontwikkeling en hersengezondheid van dikke kinderen in kaart te brengen. De resultaten waren niet best: MRI-scans toonden aan dat te zware kinderen gemiddeld een slechtere hersengezondheid hebben.

Obesitasepidemie
“We weten dat zwaarlijvigheid bij volwassenen gelinkt is aan een slechte gezondheid van de hersenen”, zegt Yale-onderzoeker en biomedicus Simone Kaltenhauser. “Eerder hersenonderzoek bij kinderen was vaak gericht op kleine, specifieke groepen of op afzonderlijke aspecten van de gezondheid van de hersenen. Dit onderzoek is veel groter opgezet, waardoor we bredere conclusies kunnen trekken.”

Kaltenhausers team haalde bijna 12.000 kinderen van negen en tien jaar oud in verschillende Amerikaanse ziekenhuizen door de MRI-scanner om een zo representatief mogelijke Adolescent Brain Cognitive Development(ABCD)-studie uit te kunnen voeren. “Deze dataset is uniek omdat het een prachtige dwarsdoorsnede is van de Amerikaanse bevolking”, vertelt zij.

Structurele hersenveranderingen
Na uitsluiting van kinderen met eetstoornissen, neurologische en psychiatrische aandoeningen en traumatisch hersenletsel, omvatte de onderzoeksgroep 5.169 kinderen. Volgens de BMI z-scores van de kinderen – oftewel metingen van het relatieve gewicht, aangepast aan de leeftijd, het geslacht en de lengte van een kind – waren de percentages voor overgewicht en obesitas (ernstig overgewicht) binnen de onderzoeksgroep respectievelijk 21 en 17,6 procent.

Om een goed beeld te krijgen van de gezondheid van de kinderhersenen, werden de veranderingen in de bloedstroom naar de hersenen onderzocht en de mate van connectiviteit tussen neurale hersengebieden in rusttoestand. Ook keken de onderzoekers naar afwijkingen in de hoeveelheid witte stof in het corpus callosum, de belangrijkste verbinding tussen de twee hersenhelften. Het team corrigeerde voor leeftijd, geslacht, ras, en sociaaleconomische status.

Aantasting van witte stof
Er waren structurele hersenveranderingen bij de kinderen met overgewicht en obesitas te zien. Zo was de witte stof van het corpus callosum duidelijk aangetast. Ook was er minder witte stof te zien binnenin de hersenhelften, in structuren die de hersenkwabben met elkaar verbinden. “Het is opvallend en verontrustend dat deze veranderingen al zo vroeg in de kindertijd zichtbaar zijn”, zegt Kaltenhauser. De buitenste laag van de hersenen – hersenschors of cortex genoemd – was bij de obese kinderen gemiddeld ook dunner. Hoewel de cortex maar enkele millimeters dik is, is hij heel belangrijk voor veel van onze hogere hersenfuncties, zoals het geheugen. Verdunning van de cortex wordt in verband gebracht met een kwalitatieve en kwantitatieve vermindering van deze hogere hersenfuncties.

Dunnere hersenschors
“We verwachtten een afname van de corticale dikte bij de kinderen met een hoger gewicht en BMI z-score, omdat dit effect eerder al werd gevonden in kleinere proeven in de ABCD-studie”, legt Kaltenhauser uit. “Maar we waren verrast door de mate van verslechtering van de witte stof. Het was veel erger dan verwacht.” Gewichtstoename werd gelinkt aan verminderde connectiviteit in de functionele netwerken van de hersenen waar cognitieve controle, motivatie en op beloning gebaseerde besluitvorming gecentreerd zijn.

“Een verhoogd BMI en gewicht hebben niet alleen gevolgen voor de lichamelijke gezondheid, maar ook voor de gezondheid van de hersenen”, zegt Kaltenhauser. “Ons onderzoek toonde aan dat hogere gewichts- en BMI z-scores bij negen- en tienjarigen zijn gelinkt aan een verslechtering van de macrostructuren, microstructuren en functionele connectiviteit van de kinderhersenen.”

ABCD-studie gaat door
Yale-professor en neuroradioloog Sam Payabvash legt uit dat de bevindingen van het onderzoek een belangrijke neurologische verklaring bieden voor eerdere onderzoeken die aantonen dat een hoger BMI bij kinderen is gelinkt aan slecht cognitief functioneren en slechtere schoolprestaties. “De langlopende ABCD-studie biedt ons de kans om eventuele veranderingen waar te nemen die optreden bij kinderen met een hoger gewicht en hogere BMI z-scores”, zegt Dr. Payabvash. “We zullen de komende zes tot tien jaar moeten kijken wat de ontwikkelingen zijn.”